일본산업뉴스요약

하야부사 2, ‘류구’ 착륙 1월로 다가오다
승부의 시기가 왔다

일본의 소행성 탐사 기술의 집대성인 우주항공연구개발기구(JAXA)의 탐사기 ‘하야부사 2’가 승부의 시기를 맞이했다. 이르면 1월 말에 소행성 ‘류구(Ryugu)’에 착륙해 행성 표면의 시료를 채취한다. 지구에 가져온다면 태양계의 진화 및 생명탄생의 수수께끼에 다가갈 수 있다. 지구로부터 약 3억km 떨어진 심우주에서 하야부사 2 최대의 미션이 시작되려고 하고 있다.

하야부사 2로 실시하는 세 번 착륙의 목적은 류구 표면 및 지하의 시료를 채취하는 것이다. 우선 1월 말 이후에 2번의 착륙을 실시해 표면 시료를 채취한다. 다음으로 류구에 인공 분화구를 형성해 4월부터 5월에 걸쳐 세 번의 착륙을 실행해 소행성 내부의 시료 입수에 도전한다.

내부는 우주선(宇宙線) 등을 쬐지 않기 때문에 지금부터 46억 년 전의 태양계가 탄생했을 때의 물과 유기물이 그대로 남아 있다고 여겨진다. 이것을 상세히 조사하면 지구를 구성하는 물과 생물을 구성하는 유기물이 어디로부터 왔는지를 밝혀낼 가능성이 있다. 또한 초기 태양계의 흔적이 남아 있기 때문에 소행성의 충돌을 통해 지구 등의 행성이 어떻게 생겨 났는지도 알아낼지도 모른다.

두 번을 예정하는 류구 표면의 시료 채취에서 활약하는 것이 샘플링 장치(SMP)다. 통 형태의 나팔 끝 부분이 류구 표면에 닿으면 나팔 내부에서 작은 탄환을 발사한다.

충돌로 인해 류구 표면으로부터 떨어져 나온 시료가 나팔 상부로 올라가 하야부사 2의 격납고에 들어간다. 쓰다(津田) 프로젝트 담당자는 “단단한 바위든 모래든 채취 가능한 시스템을 채용했다.”며 자신감을 보인다.

SMP의 기본설계는 초대 탐사기 ‘하야부사’와 같지만 가스를 밀폐하여 가져오기 위한 밀폐성 높은 실을 탑재했으며 시료의 격납고를 3개의 방으로 늘려 3회분의 채취를 가능하게 만드는 등 곳곳에 아이디어를 짜냈다.

게다가 나팔 끝 부분에는 작은 접는 부분이 있어 그 부분 위에 1~5mm의 자갈이 걸리도록 기구를 새롭게 채용했다. 탐사기의 상승 중에 급정지함으로써 자갈은 상승을 계속해 격납고에 들어가는 구조다.

나아가 하야부사 2를 내리고 싶은 장소에 정확하게 착륙시키는 ‘핀 포인트 터치다운’을 실현하기 위해 착륙의 표식이 되는 ‘타겟 마커(TM)’를 하야부사보다 3개 늘려 5개로 만들어 착륙 정확도 향상을 도모했다.

착륙 미션에서 최대 이벤트인 세 번째 착륙에서는 그 전에 표면에 인공 분화구를 만들 필요가 있다. 하야부사 2에는 화약 충돌로 분화구를 만드는 충돌장치(인팩터)를 탑재하고 있어 이를 류구에 투하한다. 소행성에 인공 분화구를 형성하는 것은 세계에서 처음 있는 시도다.

사에키(佐伯) 프로젝트 엔지니어는 “투하하고 그 충돌에 휩쓸리지 않도록 하기 위해서는 하야부사 2를 몇 십 미터의 정도로 피난시킬 필요가 있다.”며 어려움을 강조한다.

프로젝트 팀은 2018년 8월 착륙 후보지점을 류구 적도를 중심으로 남북 각각 약 200m까지의 영역에서 암석이 적은 등의 양호한 조건을 만족시키는 3곳으로 좁혔다. 쓰다 담당자는 “어디에 내려도 과학적인 가치가 있다.”고 설명한다.

같은 해 10월에 실시된 착륙의 세 번째 리허설 운용에서는 류구의 고도 5km 위치에서 류구와의 거리를 측정하는 두 종류의 레이저 고도계(라이더), ‘레이저 레인지 파인더(LRF)’를 이용해 강하한다.

TM을 한 개 분리 후 최저고도 12m까지 강하해 최후에 홈 포지션인 고도 20km로 돌아왔다. 이 리허설에서는 LRF를 이용한 6 자유도 제어 등 TM 분리와 표면에 떨어진 후의 추적에도 성공했다.

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