요약:
미국 항공우주국(NASA)은 달 표면의 거대한 분화구 아래에 대규모 지하 동굴 구조물이 있는지 조사하는 것을 목표로 새로운 달 탐사 프로그램을 지원하고 있습니다. 과학자들은 이 임무가 달의 고대 화산 활동의 역사를 밝힐 뿐만 아니라 미래의 우주 비행사들을 위한 안전한 서식지를 구축하기 위한 핵심 기반을 제공할 수도 있다고 믿습니다.
오랫동안 연구자들은 궤도 탐사선을 통해 달 지하에 동굴과 용암동굴이 연결되어 있을 수 있다는 증거를 대량으로 수집해 왔습니다. 이러한 자연 공동은 우주 방사선을 효과적으로 차단하고 달의 낮과 밤의 극적인 온도 차이로 인한 영향을 줄일 수 있습니다. 따라서 미래 유인 달 기지의 중요한 후보로 간주됩니다. 이러한 추측을 테스트하기 위해 NASA는 Marius Hills Pit 아래에 대규모 동굴 시스템이 확장되어 있는지 조사하는 데 중점을 두는 행성 과학 연구소(PSI)가 주도하는 연구 프로젝트를 선택했습니다.
계획에 따르면 연구팀은 마리우스 달 분화구 지구물리학 장비 조사단(GIMLI)의 다양한 과학 장비를 갖춘 착륙선과 달 탐사선을 이용해 탐사 작업을 수행할 예정이다. 그중 지상 투과 레이더는 전파를 이용해 지하 구조물을 탐지한다. 지진 센서는 인간이 생성한 지하 진동의 전파를 기록하여 내부 구조를 분석합니다. 또한 과학자들은 중력계 측정값과 표면 및 분화구 벽 이미지 데이터를 결합하여 주변 물질의 구성을 연구하고 공동의 가능한 크기를 추정할 것입니다.
GIMLI 프로젝트 리더이자 행성 과학 연구소(Planetary Science Institute)의 부국장이자 선임 과학자인 Sayne Puziger는 우주 비행사들이 아폴로 시대에 달에서 최초의 지진 조사를 실시한 이후 활성 소스 지진 탐지 방법은 행성 과학 연구에 거의 사용되지 않았다고 말했습니다. 그는 능동 지진 감지와 지상 관통 레이더 및 중력 측정을 결합하면 달의 지하 구조에 대한 과학자들의 이해가 크게 향상되고 마리우스 분화구에서 바깥쪽으로 뻗어 있는 용암동굴을 발견할 가능성이 높아질 것이라고 믿습니다.
장비 연구개발 측면에서는 블루오리진의 자회사인 허니비 로보틱스(Honeybee Robotics)가 능동원 지진 시스템 장비, 중력계, 카메라 시스템 등 다수의 핵심 하드웨어 구축을 맡게 된다. PSI의 상업 파트너로서 이 회사는 프로젝트 관리도 담당하고 착륙선과 달 탐사선에 다양한 과학 장비를 통합하는 일도 맡게 됩니다. 또한 PSI와 함께 달 표면 운용 업무도 공동으로 담당하게 된다.
이 프로젝트에서는 국제 협력도 중요한 역할을 할 것입니다. 노르웨이 우주국은 PSI와 함께 지상 투과 레이더 장비를 제공하고 관련 연구를 수행할 예정이다. 보이시 주립대학교, 존스 홉킨스 대학교, 달 및 행성 연구소, 오슬로 대학교의 연구원들도 이 프로젝트에 참여할 예정입니다.
NASA는 PRISM(Lunar Surface Payload and Science Research Program)을 통해 GIMLI에 재정적 지원을 제공할 것입니다. 이 계획은 상업 파트너가 제공한 우주선을 사용하여 과학 연구 장비를 달에 보내는 상업 달 탑재 서비스 프로그램(CLPS)에 의존합니다. CLPS 공급업체는 향후 임무를 위한 착륙선과 달 탐사선도 제공할 예정입니다.
마리우스 분화구는 달에서 가장 화산 활동이 활발한 지역 중 하나에 위치한 거대한 분화구입니다. 분화구 벽은 일반적으로 지하에 숨겨져 있어 직접 관찰할 수 없는 여러 층의 용암 흐름과 달 토양 퇴적 구조를 노출시킵니다. 과학자들은 이러한 노출된 층을 연구함으로써 해당 지역에서 용암이 어떻게 흘러갔는지, 그리고 폭발 사이에 긴 간격이 있었는지 여부를 알아내기를 희망합니다. 동굴이나 용암동굴이 발견된다면 그 내부에는 고대 화산 활동에 대한 풍부한 증거가 포함되어 있을 수도 있습니다.
GIMLI 프로젝트의 수석 연구원이자 PSI의 수석 과학자인 Gareth Morgan은 만약 거대한 용암 동굴의 존재가 확인된다면 과학계가 달 화산 활동의 메커니즘을 더 깊이 이해하는 데 도움이 될 것이라고 말했습니다. 용암동굴은 지구상의 현무암 화산지대에 흔히 존재하기 때문에 달에서 확인되면 연구자들은 지구의 관련 동굴에서 발견한 사실을 토대로 달의 지질학적 진화 역사를 보다 정확하게 재구성할 수 있을 것이다.
연구팀은 최종적으로 동굴이나 용암동굴이 발견되지 않더라도 이번 임무를 통해 얻은 지하 측정 데이터는 여전히 큰 가치가 있을 것이라고 지적했다. 이러한 데이터는 과학자들이 마리우스 언덕 분화구의 형성 과정을 설명하고 해당 지역의 지질 구조와 화산 진화 역사를 더욱 명확하게 설명하는 데 도움이 되어 미래의 달 과학 연구를 위한 귀중한 기반을 제공할 수 있습니다.
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