에 달매달 2주간 어둠이 계속되는 동안 기온이 화씨 영하 330도까지 떨어지는 북극의 해질녘에서 살아남을 수 있는 사람은 많지 않습니다.

더 많은 국가와 민간 공간 기업들이 무인 달 착륙을 시도하면서 달 탐사의 위험성이 주목받게 되었습니다. 터치다운에서 살아남는 로봇 임무조차도 또 다른 큰 위협, 즉 달밤의 잔혹한 추위에 직면합니다. 극한의 추위를 견디고 깨어난 착륙선과 탐사선은 거의 없습니다. 극저온에서는 납땜된 금속 접합부가 파손되기 시작하고 배터리가 수명을 다합니다.

그 가혹한 환경은 우리에게 진정한 도전을 안겨줍니다. NASA 우주 비행사의 달, 특히 태양계에서 가장 추운 기온을 지닌 남극으로의 귀환을 추구하지만 극복할 수 없는 것은 아닙니다.

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메릴랜드주 고다드 우주비행센터(Goddard Space Flight Center)의 엔지니어 팀이 열진공실에서 장비를 테스트하면서 하드웨어 성능을 테스트하고 있습니다. 챔버는 화씨 300도에서 화씨 -330도까지 이동합니다. 반복되는 고온 및 저온 주기를 통해 테스트는 깊은 그림자와 전체 그림자 사이에서 발생할 수 있는 실제 온도 변화를 모방합니다. 해 달의 남극에서 아르테미스 4세 이르면 2028년에 승무원과 함께 착륙할 수도 있다.

테스트 결과를 토대로, 달 환경 관측소또는 LEMS는 NASA의 구축 계획의 이정표인 극지의 밤을 견디는 최초의 미국 장비가 될 것으로 예상됩니다. 장기 달 기지 위험한 지역에서.

LEMS의 수석 시스템 엔지니어인 사만다 힉스(Samantha Hicks)는 “우리가 아는 한 그 누구도, 그 어떤 미국 탑재체도 달의 밤 동안 달 남극에서 살아남아 제대로 작동했다고 말할 수 없었습니다.”라고 말했습니다. “우리는 이를 수행하는 최초의 미국 페이로드가 될 궤도에 있습니다.”

LEMS 장치는 하드웨어의 핵심 부분입니다. NASA의 달 탐사 야망최대 2년 동안 달의 땅이 어떻게 흔들리는지 추적합니다. 여행 가방 크기의 상자는 월진과 소행성 파업은 달의 남극뿐만 아니라 달 전체 주위에 발생합니다.

매쉬 가능한 광속

LEMS의 공동 조사자이자 배포 책임자인 나오마 맥콜(Naoma McCall)은 놀랍게도 달은 지구와 같은 판 구조가 부족함에도 불구하고 지진 활동을 계속하고 있다고 말했습니다. 50여년 전 아폴로 임무도 비슷한 위치에 있었습니다. 지진계 달에서 깊고 얕은 진동, 열 현상, 유성체 충돌. 하지만 그 미드센추리 악기들은 1977년 폐쇄 그리고 달의 지각과 맨틀에서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 불완전한 그림을 제공했다고 그녀는 말했습니다.

NASA가 인간이 살고 일할 수 있는 달 전초 기지를 안전하게 구축하려면 더 많은 데이터가 중요합니다. 특히 극지방이 예상보다 더 자주 또는 더 강하게 흔들리는 경우에는 더욱 그렇습니다.

McCall은 모든 아폴로 임무가 착륙한 지구를 향한 달 반구를 언급하면서 “우리는 가까운 쪽에서만 관측을 했기 때문에 달 내부에 대해 모르는 것이 많습니다”라고 말했습니다.

수십 년 동안 많은 장거리 우주 임무는 작은 규모로 따뜻하게 유지되었습니다. 핵열원 부패하면서 천천히 에너지를 방출합니다. 이러한 시스템은 강력하지만 부족한 연료에 의존합니다. 또한 비용, 복잡성 및 안전 검토가 추가됩니다. 이 작은 장비가 햇빛, 배터리 및 단열재만 사용하여 달밤을 견뎌낼 수 있다면 NASA는 미래에 더 빠르고 간단한 표면 장비를 위한 모델을 복제할 수 있습니다.

LEMS를 설치하기 위해 우주비행사는 상자를 트렌치에 안착시키고 근처에 원통형 구멍을 뚫어 두 개의 센서를 땅에 묻습니다. 엔지니어들은 한 사람이 운반할 수 있도록 66파운드 상자를 설계했습니다. 그 짐이 여전히 너무 무거워 보인다면, 달에 있는 모든 것이 대략적으로 느껴진다는 것을 기억하세요. 6분의 1 라이터 지구상에서보다.

McCall은 시스템이 올바른 방향을 향하고 있는지 확인한 후 우주비행사가 시스템을 설정하고 잊어버릴 수 있다고 말했습니다. 한 팀은 간단한 단계로 실행될 수 있는지 확인하기 위해 인공 달 토양으로 가득 찬 방에서 센트럴 플로리다 대학의 장비를 배치하는 연습을 했습니다.

McCall은 “우리는 세 개의 스위치를 켜고 떠날 것입니다”라고 말했습니다.

상자 외부가 구워지고 얼는 동안 가장 중요한 내부 구성 요소(배터리, 자율 컴퓨터 및 기타 전자 장치)는 화씨 -22도에서 86도 사이에 유지됩니다. 엔지니어들은 내부 범위가 더 좁아지면 장비가 달의 조건에 직면하더라도 장비가 지속적으로 작동할 수 있다고 말합니다.

내부 온도를 일정하게 유지하는 열쇠는 고급 보온 담요입니다. NASA를 위해 콜로라도에 본사를 둔 Quest Thermal Group이 개발한 독점 소재라고 합니다. 통합 다층 단열재또는 IMLI. NASA는 또한 극한의 추위에서 살아남기 위해 리튬 이온 배터리를 충전하는 방법을 조정하기 위해 파트너와 협력했습니다.

“리튬 이온은 -30도(섭씨) 이하로 내려가는 것을 절대 싫어합니다. 그때부터 리튬 이온 도금이 시작됩니다.”라고 Hicks는 배터리가 에너지를 운반하는 화학 물질을 더 이상 흡수할 수 없을 때 발생하는 문제를 언급하면서 말했습니다. “달밤과 최악의 시나리오에서 살아남는 것이 전부입니다.”

최근 아르테미스 발사 캠페인이 변경된 후 NASA는 다가오는 달 착륙 임무에 대한 높은 수준의 계획을 재작업하기 시작했습니다. 기관은 탑승 중인 모든 항목의 공식 목록을 확정한 후 LEMS 화물이 Artemis IV에 비행할 것인지 여부를 결정할 것입니다. 그동안 팀은 앞으로 몇 달에 걸쳐 나머지 테스트 일정을 완료할 예정입니다.