화성 탐사의 간략한 역사

화성에 대한 이 글로벌 뷰는 약 100개의 바이킹 궤도선 이미지로 구성됩니다. (이미지 제공: NASA/JPL-Caltech)

1960년부터 인류는 이웃 행성에 대해 더 알아보기 위해 수십 개의 화성 탐사를 시작했습니다. 화성은 한때 물이 풍부한 세계인 것처럼 보였고 아마도 삶에서 지구에 대한 흥미로운 대응물을 제시했을 것입니다.

1965년 최초의 성공적인 비행 이후, NASA, 구 소련 우주 계획, 유럽 우주국, 인도 우주 연구 기구 등 4개의 우주 기관이 화성에 성공적으로 도달했으며, 러시아, 일본, 중국은 화성이나 화성의 달 탐사를 시도했지만 성공하지 못했습니다.

2021년 2월 화성 탐사 임무의 최신 배치는 NASA의 인내 로버 그리고 독창성 헬리콥터 , 아랍에미리트' 호프 오비터 (그 나라의 첫 번째), 그리고 중국의 Tianwen-1 궤도 및 착륙선 탐사 임무(중국이 화성에 도달하기 위한 또 다른 시도). 이 업데이트를 기준으로 2021년 임무 중 아직 붉은 행성에 도착한 임무는 없습니다.

10년 후, 여러 우주 기관에서 계획 달 포보스에서 샘플 반환 임무 , 그리고 화성에서 샘플 반환 임무 그 자체.

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148페이지에서 화성의 미스터리를 탐험하세요. 최신 세대의 로버, 착륙선 및 궤도선이 붉은 행성으로 향하면서 우리는 그 어느 때보다도 이 세계의 비밀을 더 많이 발견하고 있습니다. 그 풍경과 형성에 대해 알아보고, 화성의 물과 생명체에 대한 진실을 발견하고, 태양에서 네 번째 암석이 언젠가는 우리의 다음 집이 될 가능성을 탐구하십시오. 거래 보기

1960년대 - 1970년대 초반: 플라이바이 및 사진

화성에 도달하려는 첫 번째 시도는 우주 탐사가 시작될 무렵에 이루어졌습니다. 1957년에 발사된 최초의 인공위성인 소련의 스푸트니크를 고려할 때, 불과 3년 후 소련의 우주 계획이 화성까지 도달 범위를 확장하는 것으로 보이는 것은 이례적인 일입니다.

당시 소련 사회주의 공화국 연합(USSR)으로 더 공식적으로 알려졌던 소련은 1960년대에 붉은 행성에 도달하기 위해 여러 차례 시도했고 NASA는 곧 마리너 3 우주선을 따라갔습니다. 이 처음 몇 번의 임무는 화성에 접근하는 데에도 실패했습니다. 타임라인은 다음과 같이 진행되었습니다.

1960년 10월 10일: 화성 비행을 위해 Marsnik 1/Mars 1M No.1(USSR)이 발사되었습니다. 우주선은 발사 중에 파괴되어 지구 궤도에 도달하지 못했습니다.
1960년 10월 14일: Marsnik 2/Mars 1M No. 2(USSR)가 발사되었으며 화성 비행을 계획했습니다. 그러나 화성 1M 1호와 마찬가지로 우주선은 발사 도중 폭발해 지구 궤도에 도달하지 못했다.
1962년 10월 24일: 화성 비행을 위해 스푸트니크 22호(소련)가 발사되었습니다. 우주선을 발사한 로켓은 치명적인 문제가 있었고 우주선은 지구 궤도에 도달한 직후 파괴되었습니다.
1962년 11월 1일: 화성 1호(소련)가 화성 비행을 위해 발사되었습니다. 우주선은 지구 궤도와 그 너머까지 도달했습니다. 그러나 거의 5개월 후인 1963년 3월 21일 우주선이 지구에서 6590만 마일(1억600만 킬로미터) 떨어진 곳에서 라디오가 고장났고 우주선과의 통신이 영구적으로 중단되었습니다.
1962년 11월 4일: 화성 비행을 위해 스푸트니크 24호(소련)가 발사되었습니다. 우주선은 지구 궤도에 도달했지만 화성을 향한 궤도를 변경하고 결국 조각으로 지구로 떨어지는 치명적인 문제가있었습니다.
1964년 11월 5일: 계획된 화성 비행을 위해 발사된 매리너 3(미국). 발사 1시간 만에 태양광 패널에 문제가 생겼다. 지상 승무원은 우주선의 배터리가 방전되고 임무가 실패하기 전에 문제를 해결할 수 없었습니다.

처음 몇 개의 임무는 목표에 도달하지 못했지만 NASA의 Mariner 4는 마침내 목표에 도달했습니다. 1964년 11월 28일에 발사된 우주선은 1965년 7월 14일 화성에 첫발을 내디뎠습니다. 이 우주선은 21장의 붉은 행성 사진을 지구로 보냈습니다.

마리너 4호가 발사된 지 이틀 후, 소련은 존 2호로 다시 시도했습니다. 우주선은 화성을 지나갔지만 라디오는 실패했고 행성 데이터를 반환하지 않았습니다.

NASA는 1969년에 매리너스 6호와 7호도 보냈고 둘 다 화성에 도착해 수십 장의 사진을 보냈습니다. 공교롭게도 이 우주선들은 모두 화성의 분화구 위를 날았습니다. 이것은 천문학자들에게 화성이 달처럼 생겼다는 잘못된 첫인상을 주었습니다.

1969년과 1971년 사이에 몇 차례 더 시도했지만 대부분은 목표에 도달하지 못했습니다.

1969년 3월 27일: Mars 1969A(소련)가 발사되었지만 지구 궤도에 도달하기 전에 파괴되었습니다.
1969년 4월 2일: Mars 1969B(USSR)는 발사 시도 중 실패했습니다.
1971년 5월 8일: Mariner 8(미국)도 발사 시도 중 실패했습니다.
1971년 5월 10일: 코스모스 419(소련)가 발사되어 치명적인 문제를 겪기 전에 지구 궤도에 도달했습니다.

또한 1971년에 소련은 붉은 행성에 도달하려는 몇 번의 시도 끝에 마침내 성공을 거두었습니다. 1971년 5월 19일 발사된 Mars 2 궤도선은 11월 2일에 도착했습니다. 그러나 Mars 2 착륙선은 표면에 추락하여 더 이상 작동할 수 없었습니다. 착륙선이자 궤도선 임무인 화성 3호는 1971년 5월 28일에 발사되어 12월 3일에 붉은 행성에 도착했습니다. 착륙선은 실패하기 전에 표면에서 몇 초 동안만 작동했지만 궤도선은 성공적으로 작동했습니다.

NASA의 도착으로 화성의 이미지가 바뀌었습니다. 마리너 9 1971년 11월. 1971년 5월 30일에 발사된 우주선은 행성 전체가 먼지 폭풍에 휩싸일 때 화성에 도착했습니다. 게다가 먼지 기둥 위로 신비한 무언가가 찔러넣고 있었다. 잔해가 표면에 가라앉았을 때 과학자들은 그 특이한 특징이 휴화산의 꼭대기라는 것을 발견했습니다. Mariner 9호는 또한 화성 표면을 가로지르는 거대한 균열(후에 Valles Marineris라고 불림)을 발견했습니다. 마리너 9호는 거의 1년 동안 붉은 행성을 공전하며 7,329장의 사진을 반환했습니다.

Valles Marineris는 표면에 대해 45도 각도로 거의 실제 색상으로 4배 수직 과장으로 보입니다. 이미지는 픽셀당 100m의 지상 해상도로 630,000제곱킬로미터의 영역을 다룹니다. 디지털 지형 모델은 20개의 개별 HRSC 궤도에서 생성되었으며 색상 데이터는 12개의 궤도 폭에서 생성되었습니다. 이미지를 가로지르는 협곡의 가장 큰 부분은 멜라스 카스마(Melas Chasma)로 알려져 있습니다. Candor Chasma는 바로 북쪽으로 연결되는 연결 골이며 그 너머에는 작은 골인 Ophir Chasma가 있습니다. Hebes Chasma는 이미지의 맨 왼쪽 상단에서 볼 수 있습니다.

1970년대-1980년대: 화성 착륙, 포보스 도달 시도

소련이 화성 시리즈 우주선을 계속 제작하면서 부분적인 성공을 거두었다. 1974년에 붉은 행성을 겨냥한 4개의 우주선 중 1개의 궤도선과 1개의 착륙선만이 간략하게 데이터를 반환했습니다.

1973년 7월 21일: 화성 4호(소련)가 발사되어 1974년 2월 10일 화성을 지나갔지만 계획은 아니었습니다. 그것은 계속가는 것이 아니라 행성을 선회하기 위한 것이었다.
1973년 7월 25일: 마스 5(소련)가 발사되어 1974년 2월 12일 화성 주위를 도는 궤도에 안착했지만 몇 일 동안만 지속되었습니다.
1973년 8월 5일: 마스 6(소련)은 1974년 3월 3일 화성에 도착한 플라이바이 모듈과 착륙선과 함께 발사되었지만 착륙선은 충돌로 파괴되었습니다.
1973년 8월 9일: Mars 7(소련)은 플라이바이 모듈과 착륙선으로 다시 발사되어 1974년 3월 3일 화성에 도착했지만 착륙선은 행성을 놓쳤습니다.

한편, NASA는 1975년에 두 쌍의 궤도선과 착륙선을 화성으로 보냈습니다. 바이킹 1호와 바이킹 2호는 모두 1976년 화성에 도착했으며 궤도선이 위에서 작동하는 동안 착륙선을 표면으로 보냈습니다. 바이킹 프로그램은 각 우주선이 몇 년 동안 지속되었고 대량의 정보를 지구로 다시 전송함에 따라 최초의 확장된 화성 탐사를 나타냅니다.

그러나 탐사선이 표면에 미생물의 존재를 확실하게 증명할 수 없었을 때 붉은 행성에서 생명체를 찾을 수 있다는 희망은 무산되었습니다. (미생물 활동에 대해 더 많이 이해됨에 따라 결과는 여전히 논란의 여지가 있습니다.)

바이킹 임무는 또한 화성의 구성이 지구에서 발견된 특정 운석과 거의 동일하다는 것을 밝혀냈습니다. 이것은 지구에서 발견된 일부 운석이 원래 화성에서 왔다는 것을 암시합니다.

소련도 1980년대에 화성의 위성 중 하나인 포보스(Phobos)에 도달하기 위해 두 번 시도했지만 두 번 모두 실패했습니다.

화성 지평선의 이 컬러 사진은 1976년 7월 24일 바이킹 1호가 촬영했습니다.

화성 지평선의 이 컬러 사진은 1976년 7월 24일 바이킹 1호가 촬영했습니다.(이미지 제공: NASA.)

1990년대: 더 나은, 더 빠르고, 더 저렴한

화성에 도달하려는 NASA의 다음 시도는 1992년 9월 25일 화성 관측기가 행성에 발사되었을 때인 1990년대에 있었습니다. 우주선은 1993년 8월 21일 화성 궤도에 도달하기 직전에 분실되었습니다. 통신이 완전히 설명되지는 않았지만, 가장 가능성이 높은 원인은 우주선이 회전하고 지구와의 접촉이 끊어지게 한 연료 탱크 파열이었습니다.

우주선의 비용이 너무 많이 들었기 때문에 손실은 특히 고통스러웠습니다. 프로젝트의 원래 예산의 거의 4배에 달하는 8억 1,300만 달러로 추산됩니다. NASA의 제트 추진 연구소 . 엄청난 비용과 우주선의 실패는 NASA 내에서 고급 컴퓨터 전자 장치와 새로운 팀 관리 기술을 활용하는 더 좋고 빠르고 저렴한 임무를 만들기 위한 새로운 움직임을 촉발했습니다. NASA는 이를 Faster, Better, Cheaper 또는 FBC 프로그램이라고 불렀습니다.

한편, NASA의 Mars Global Surveyor(MGS)는 1996년 11월 7일 지구를 떠나 1997년 9월 12일 화성에 도착했습니다. 그 임무는 NASA가 2006년에 연락이 끊길 때까지 여러 번 연장되었습니다. MGS는 Red 도랑과 적철광(물에서 형성되는 광물)과 같은 고대 물의 흔적을 보여주는 극에서 극으로 행성. MGS의 데이터는 NASA가 미래의 화성 탐사선 착륙 위치를 결정하는 데 도움이 되었습니다. MGS는 또 유명해진 '를 재조명하는 등 대중의 관심을 받는 사진을 찍었다. 화성에 얼굴 '

NASA의 25파운드 무게의 Sojourner 화성 탐사선은 1997년에 붉은 행성에서 83일 동안 약 330피트(100미터)를 비행했습니다.(이미지 제공: NASA)

1991년 소련이 해체되었다. 러시아 우주국은 1996년 11월 16일에 발사된 Mars 96 임무로 화성에 대한 소련의 탐사를 계속했습니다. 그러나 로켓이 실패한 후 궤도선, 착륙선 2개, 침투기 2개를 분실했습니다.

지구 반대편에서 FBC 프로그램의 첫 번째 임무는 대성공이었습니다. NASA Pathfinder 착륙선과 Sojourner 탐사선은 1997년 7월 화성에 도착했습니다. 착륙선은 착륙을 완충하기 위해 에어백 세트를 사용한 최초의 탐사선이었고, Sojourner는 화성을 돌아다니는 최초의 탐사선이었습니다. Pathfinder는 한 달, Sojourner는 일주일 동안 작동할 것으로 예상되었지만 둘 다 1997년 9월까지 작동했으며 Pathfinder와의 연락이 두절되었습니다.

일본은 1998년 7월 4일에 발사된 노조미(Nozomi)와 함께 화성 탐사 경기장에 들어갈 다음이었습니다. 우주선은 화성에 도착했지만 2003년 12월 궤도에 진입하는 데 실패했습니다.

두 개의 다른 FBC 임무는 결코 붉은 행성에 도달하지 못했습니다. 화성 기후 궤도선은 1998년 12월 11일 발사되어 1999년 9월 화성에 도착한 후 측정 오류로 사라졌습니다.

NASA의 화성 극지 착륙선(Mars Polar Lander, MPL)과 2개의 우주 탐사선(Deep Space 2라고 함)이 1999년 1월 3일에 발사되었습니다. 여행을 마치기 전에 모두 분실했습니다. 아마도 MPL이 오작동하고 착륙했다고 생각했기 때문일 것입니다. 엔진을 조기에

2000년대부터 현재: 로버와 궤도선이 풍부하다

화성에서 고대 물 증거의 발견은 화성 탐사의 르네상스를 촉발했습니다.

NASA의 Mars Odyssey는 2001년 3월 7일에 발사되어 2001년 10월 24일에 붉은 행성에 도착했습니다. 궤도선은 여전히 확장된 과학 임무를 수행하고 있습니다. 2010년 12월 15일 화성에서 가장 오래 머물렀던 우주선의 기록을 깼습니다. 우주선은 약 350,000개의 이미지를 반환하고 여러 요소의 전 세계 분포를 매핑했으며 Spirit 및 Opportunity 로버의 모든 데이터 중 95% 이상을 전달했습니다.

유럽 우주국(European Space Agency)은 2003년 6월 2일 Mars Express/Beagle 2라는 착륙선 궤도선을 발사했습니다. 착륙선은 2003년 12월 25일 도착과 함께 분실되었지만 궤도선은 2005년 11월 주요 임무를 완료했으며 현재 연장 비행 중입니다. 사명.

NASA의 두 로버인 Spirit과 Opportunity는 2004년 화성 표면으로 보내졌습니다. 각각은 한때 붉은 행성에 물이 흘렀다는 충분한 증거를 발견했습니다. 스피릿은 2010년 3월 사구에서 사망했고, 기회 거의 10년 동안 계속 일했습니다. 기회는 2018년 여름 모래폭풍으로 잠잠해졌고 NASA는 2019년 초에 임무 종료를 선언했습니다.

이 아티스트

이 아티스트의 컨셉은 화성에 대한 NASA의 화성 정찰 궤도 임무를 보여줍니다.(이미지 제공: NASA/JPL)

또 다른 NASA 궤도선은 화성 정찰 궤도선 , 2005년 8월 12일 발사. 2006년 3월 12일에 행성 궤도를 돌기 시작했습니다. 이 임무는 이전의 모든 화성 임무를 합친 것보다 더 많은 데이터를 반환했으며 계속해서 화성의 특징과 날씨에 대한 고해상도 데이터를 보내고 있습니다. 또한 화성 표면 임무의 데이터를 다시 지구로 중계합니다.

2007년 8월 4일 NASA는 2008년 5월 25일 화성에 도착한 마스 피닉스라는 고정 착륙선을 발사하여 표면 아래에 있는 얼음을 발견했습니다. 피닉스의 태양 전지판은 혹독한 화성의 겨울로 인해 심각한 손상을 입었고 2008년 11월에 4억 7,500만 달러 착륙선과의 통신이 두절되었습니다. 반복적인 연락을 다시 시도한 후 NASA는 2010년 5월에 피닉스를 사망했다고 선언했습니다. 손상은 촬영된 궤도 사진에서 확인되었습니다. 레드 플래닛에서.

러시아 우주국인 Roscosmos는 2011년에 발사된 Phobos-Grunt 임무로 Phobos에 도달하기 위한 또 다른 시도를 했습니다. 2012년 1월 15일 지구 궤도 이탈 실패 후 추락 . Phobos-Grunt는 또한 깊은 우주를 통한 긴 여행이 미생물에 미치는 영향을 연구하기 위해 설계된 미국에 기반을 둔 Planetary Society에서 실행한 실험과 함께 화성 궤도선에 대한 중국의 첫 번째 시도를 수행하고 있었습니다. 중국의 궤도선도 임무에 성공하지 못했다.

NASA의 강력한 탐사로봇 큐리오시티(Curiosity)는 2012년에 게일 분화구에 도착하여 고대 거주 환경의 흔적을 검색했습니다. 주요 발견으로는 이전에 물에 잠긴 지역을 찾는 것, 표면의 메탄을 검출하는 것, 유기 화합물을 찾는 것 등이 있습니다. 2021년에도 여전히 강세입니다.

Curiosity의 디자인은 인내 , 2021년 2월 18일 화성에 착륙할 것으로 예상되는 탐사선은 수많은 다른 조사 중에서 생명체의 흔적이 있는 샘플을 찾기 위한 탐구를 하고 있습니다. Perseverance는 가장 유망한 샘플을 캐시합니다. 향후 샘플 반환 임무 , 10년 후반에 잠정적으로 예정되어 있으며 NASA와 유럽 우주국이 모두 참여합니다. 인내는 또한 테스트 헬리콥터를 운반하고, 독창성 , 화성 비행의 타당성을 평가할 것입니다.

InSight 화성 착륙선에서 본 모습

2019년 3월 5일 화성의 위성 포보스가 태양 앞을 지날 때 착륙선의 로봇 팔에 장착된 InSight 화성 착륙선의 계기 배치 카메라에서 본 모습 두 번째 일식. (카메라는 50초마다 비디오 프레임을 캡처합니다.)(이미지 제공: NASA/JPL-Caltech)

러시아와 협력하는 유럽우주국(European Space Agency)의 ExoMars 프로그램은 2016년 TGO(Trace Gas Orbiter)라는 궤도선과 Schiaparelli라는 시범 착륙선을 발사했습니다. Schiaparelli가 화성 표면에 추락했지만 TGO는 여전히 작동 중이며 화성 대기의 구성. ExoMars의 다음 트랜치는 2022년에 지구를 떠날 예정인 Rosalind Franklin 로버와 동반 착륙선입니다(기술적 문제와 코로나바이러스 전염병으로 인해 2년 지연된 후).

대형 로버 및 궤도선 임무 외에도 NASA의 다른 우주선은 화성의 진화와 현재 기후의 요소를 평가하여 암석 행성에 대한 이해를 높이고 향후 착륙 임무를 준비할 수 있습니다.

2013년 11월에 발사된 NASA의 MAVEN(Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN)은 2014년 9월 21일 궤도에 진입했으며 수십억 년에 걸쳐 왜 얇아졌는지 더 잘 이해하기 위해 화성 대기의 변화를 계속 관찰하고 있습니다.

관련된: 사진으로 보는 NASA의 화성 탐사 MAVEN 미션

NASA가 보낸 화성 인사이트 화성의 내부 구조를 처음으로 자세히 탐사하기 위해 2018년에 붉은 행성에 도착했습니다. 이전 인사이트 2021년 연장 임무 승인 화성의 역사에 대한 지금까지의 발견을 바탕으로, 표면 아래의 열탐사선(또는 '두더지')을 파내려는 노력은 예상보다 어려웠던 표토암으로 인해 미미한 것으로 나타났습니다. InSight도 탑재 최초의 화성 큐브샛 .

다른 나라들도 화성의 경험을 축적하고 있으며 마침내 적어도 하나의 위성에 가까이 갈 수 있기를 희망하고 있습니다.

인도의 MOM(Mars Orbiter Mission)은 2014년에 성공적으로 궤도에 올라 행성 전체를 이미지화하여 날씨와 표면 특징에 대한 독특한 관점을 제공했습니다. 아랍에미리트 호프 미션(2021년 2월 출발) 화성의 날씨와 대기층을 조사할 것입니다. .

중국의 Tianwen-1 임무 모든 것이 계획대로 진행된다면 2021년 2월 화성에 대한 다중 임무 조사를 계획하는 착륙선, 로버 및 궤도선이 포함됩니다. 계획된 작업 중 일부에는 토양의 수분 함량을 관찰하고 화성의 기후와 환경을 조사하는 것이 포함됩니다.

일본도 2024년 화성계로 복귀할 계획이다. 화성 달 탐사(MMX) 임무 화성의 두 위성 중 하나인 포보스에서 샘플 반환 임무를 수행하기 위해.

추가 리소스: