재미있는 과학이야기 - NASA, 끊겼던 보이저 2호와 통신연결 성공(DSS 43)

재미있는 과학이야기 - NASA, 끊겼던 보이저 2호와 연결 재개

2020년 11월 4일 현재 보이저 2호의 위치

심우주 탐사를 위해 1977년 발사된 보이저2호 와의 연결이 다시 재개되었다고 NASA가 전했습니다.

발사된지 무려 43년이나 된 보이저 2호에게 명령을 내릴 수 있는 유일한 무선 안테나는 호주 캔버라에 있는 70미터 너비의 DSS-43(Deep Space Station 43)으로 중요한 업그레이드와 수리를 하고 있는 상태입니다. 

이 새로운 하드웨어를 확보하면서 3월부터 오프라인 상태였지만 작업은 2월에 마무리 될 예정이라고 합니다. 2020년 10월 29일, 임무 운영자는 3월 중순 이후 처음으로 NASA의 보이저 2호에 일련의 명령을 보냈습니다. 

보이저 2호는 현재 단독으로 비행하고 있으며, 대화에 사용된 70미터 너비의 라디오 안테나는 수리 및 업그레이드를 위해 오프라인 상태였습니다. 보이저 2호는 "호출"을 받았음을 확인하는 신호를 보냈고 아무런 문제없이 명령을 실행했습니다.

보이저 2호에 대한 호출은 보이저 2호에 명령을 보낼 수있는 세계 유일의 접시안테나인 Deep Space Station 43에 최근 설치된 새로운 하드웨어 테스트였습니다. 이 안테나는 호주 캔버라에 위치한 NASA의 Deep Space Network (DSN) 의 일부입니다.  

Deep Space Station 43 

주로 달 너머에서 작동하는 우주선과 통신하는 데 사용되는 전 세계 라디오 안테나 모음입니다. 안테나가 오프라인 상태가 된 이후 임무 운영자는 보이저 2호의 이상유무체크와 업데이트와 과학 데이터를 받을 수 있었지만 1977년 이후 지구에서 수십억Km를 이동한 멀리 떨어진 탐사선에 명령을 보낼 수 없었습니다. 

DSS-43의 업그레이드 중에는 두 개의 새로운 무선 송신기가 있는데 보이저 2호와 대화하는 데 사용되는 것중 하나는 47년 동안 교체되지 않았습니다. 

이번에 엔지니어들은 새로운 송신기를 실행하는 데 필요한 가열 및 냉각 장비, 전원 공급 장치 및 기타 전자 장치를 업그레이드했습니다.

보이저 2호에 대한 성공적인 호출은이 접시 안테나가 2021년 2월에 다시 온라인으로 돌아올 것이라는 신호 중 하나 일뿐입니다.

Brad Arnold는 "이 작업을 독특하게 만드는 것은 지상의 받침대에서 림 위로 확장되는 접시 중앙의 피드 콘까지 안테나의 모든 수준에서 작업을 수행하고 있다는 것입니다."라고 말했습니다. 

캘리포니아 주에 있는 NASA의 Jet Propulsion Lab의 DSN 프로젝트 매니저는 "보이저 2호와의이 테스트 통신은 우리가 하고있는 작업이 제대로 진행되고 있음을 분명히 보여줍니다." 라고 말했습니다.

DSS-43을 포함하는 Deep Space Network는 캔버라의 전 세계에 균등하게 배치 된 라디오 안테나 시설로 구성됩니다. 캘리포니아 주 골드 스톤, 스페인 마드리드를 포함해 3개의 시설을 배치하면 지구를 바라 보는 거의 모든 우주선이 지구의 자전과 상관없이 언제라도 적어도 하나의 시설과 통신 할 수 있게 됩니다.

보이저 2호는 약간 특이한데 1989년 해왕성의 위성 트리톤을 가까이서 비행하기 위해 탐사선은 행성의 북극쪽으로 날아갔고  그러인해 지구로의 통신방향이 행성의 평면에 비해 약간 남쪽으로 편향되었으며 그 이후로 그 방향으로 향하고 있습니다. 

그렇기때문에 이제 지구에서 188억km 이상 떨어진이 우주선은 너무 남쪽에있어 북반구의 무선 안테나와 통신할 수 있는 가시선 밖에 있었는데 이번에 캔버라의 접시가 완성되면 통신 가시선 안에 들어오게 됩니다.

DSS-43은 송신기가 충분히 강력하고 먼 우주선에 명령을 보낼 수있는 적절한 주파수를 방송하는 남반구에서 유일한 접시 안테나 입니다. 

현재 보이저 2호보다 더 빠르게 나아가고 있는 쌍둥이 탐사선인 보이저 1호는 토성을지나 다른 길을 택했으며 북반구에있는 두 개의 DSN 시설에서 안테나를 통해 통신 할 수 있습니다. 

안테나는 S- 대역이라는 무선 주파수 범위 에서 두 보이저에게 명령을 업 링크해야 하며, 안테나는 X- 대역이라는 범위에서 우주선의 데이터를 다운 링크해야합니다.

DSS-43이 오프라인 상태가 된 이후 임무 운영자는 보이저 2호를 지휘 할 수 없었지만 캔버라 시설에 있는 34미터 너비의 무선 안테나 3개를 함께 사용하여 보이저 2호가 보내는 신호를 캡처 할 수 있습니다. 

현재 이 탐사선은 성간 공간 또는 태양의 태양권 밖의 지역에서 과학 데이터를 되돌려 보내고 있습니다. 즉, 행성과 카이퍼 벨트 (해왕성의 궤도 너머에있는 작은 얼음 물체 모음)를 둘러싸고있는 태양에 의해 생성된 입자와 자기장의 보호 거품입니다 ).

DSS-43은 1972년 (보이저 2호 및 보이저 1호가 발사되기 5년 전)에 작동을 시작했으며 당시 폭은 64 미터에 불과했습니다. 1987년에 70미터로 확장되었으며 그 이후로 다양한 업그레이드와 수리를 받았습니다. 

"DSS-43 안테나는 고도로 전문화 된 시스템입니다. 전 세계적으로 유사한 안테나가 2개 밖에 없기 때문에 안테나를 1년 동안 내려 놓는 것은 보이저 탐사선 또는 다른 많은 NASA 임무에 이상적인 상황이 아닙니다."라고 운영 관리자 인 Philip Baldwin은 말했습니다.

그는 또한 " 안테나가 현재와 미래의 임무에 계속 사용될 수 있도록 이러한 업그레이드를 수행하기로 결정했습니다. 거의 50년 된 안테나의 경우 중요한 유지 보수에 대응하는 것보다 사전에 대처하는 것이 좋습니다." 라고 덧붙였습니다.

이번 수리는 2021년 2 월 18일 화성에 착륙할 화성탐사 로봇인 퍼서비어런스(Perseverance)를 포함한 다른 임무에 도움이 될 것으로 보입니다.

화성 탐사 로봇 퍼서비어런스(Perseverance)

글이 마음에 드시면 아래 공감♡버튼 살짝 눌러주세요.

공감과 댓글은 큰 힘이 됩니다.