안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 다누리가 누리호로 발사되지 않은 이유가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.달탐사선 다누리호와 함께 전 세계의 주목을 끈 것이 바로 발사체 팰컨9입니다. 팰컨9 발사체는 스페이스X사가 개발한 재활용 로켓 발사체입니다. 2020년 5월 민간 유인 우주선 크루 드래건을 발사시킨 후 51일만에 다시 재발사에 성공해서 놀라운 기록을 세웠습니다. 51일만의 재활용은 역사사 최단기록이기 때문입니다.또 스페이스X사는 팰컨9의 페어링을 처음으로 모두 회수하기도 했습니다. 페어링이란 발사체의 머리부분에 장착된 일종의 덮개입니다.발사체에 실린 화물을 보호하기 위해 사용됩니다. 이 페어링이 바다에 떨어지면 부식이 생겨 재활용이 안되기 때문에 낙하산을 달아서 천천히 떨어지는 페어링을 대형 그물을 단 배를 이용해서 바다위에서 받아내 회수에 성공한 것입니다. 페어링 가격이 발사체의 10% 정도인 600만불 약 72억원을 차지하니까 그냥 버리기에는 무척 아까운 부품입니다.다누리는 한국항공우주연구원이 개발하여 2022년 8월 5일에 발사한 대한민국 최초의 달 궤도 탐사선이다. 달 궤도를 돌며 달을 탐사하는 것을 목표로 한다. 2022년 12월 28일, 다누리가 달 궤도 진입에 성공하면서 대한민국은 세계 7번째 달 탐사국[7] 반열에 올랐다.다누리의 정식 영문명은 Danuri이며, NASA에서는 KPLO(The Korea Pathfinder Lunar Orbiter)로 칭하는 가운데 NASA 이외의 해외 우주관련 기사에서는 대부분 Danuri로 명기한다.2. 목표[편집]다누리의 목표는 달 탐사 기술과 과학을 향상시키는 것으로 우주 탐사 위성 기술의 독자 개발, 국제 협력 증진, 미래 달 자원 확보 및 우주 영역 증대, 새로운 세대에게 우주 관련 활동에 대한 영감과 교육 등을 목표로 한다. 위성 본체 개발 기술은 대부분 확보되어 있으므로 심우주 탐사 위성 개발 관련 기술인 비행/관제/제어 기술 (소위 심우주 G(Guidance), N(Navigation), C(Control) 기술) 및 심우주 지상국 개발 기술, 대형 추진 시스템 개발 기술을 획득/검증하는 것이 목표이다.과학적 목적은 2단계 달 임무인 달 착륙지 선정을 위한 달 표면의 고해상도 영상 촬영, 달의 지질과 자원 탐사, 달 표면과 근처 영역의 우주환경 연구로 달 자기장 지도 획득, 방사능 세기 연구 및 고에너지 입자 밀도 연구 등이 있다.3. 제원[편집]다누리는 발사형상 체적이 1.82m(가로)×2.14m(세로)×2.29m(높이), 궤도형상 체적은 6.30m(가로)×3.18m(세로)×2.67m(높이)에 총 중량 678kg(연료 260kg 포함)이다. 탑재체의 기능을 지원하는 본체 및 궤도선 고유의 임무를 수행하는 탑재체(6개, 총 34.2kg) 두 부분으로 구성되었고, 소비 전력은 760w이다.3.1. 플랫폼(본체)[편집]본체 컴퓨터 + 임무 시스템항행항법 장치 + 유도제어 장치 + 신호전력분배 장치 + 전장품열제어 장치 + 태양전지판 2개심우주통신 장치 + 고이득 안테나 + 저잡음 수신기추진분리제어 장치 + 30N급 하이드라진 궤도조정용 추력기
Q. 밀집성이 중력붕괴로 블랙홀을 형성하게 되는 밀집성의 질량은 얼마나 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.밀집성(密集星, compact star)은 내부 물질의 밀도가 매우 크고 핵융합 반응이 더 이상 일어나지 않는, 항성의 최종 진화 형태를 말하는 용어이다.모든 항성은 주계열성으로부터 시작하여 죽음을 맞을 때까지 핵융합 작용을 통해 에너지를 생산하는데, 항성의 가스 압력이 중력과 평형을 이루는 지점에서 항성의 물리적 크기가 결정된다. 그러나 핵융합을 할 물질을 모두 소비한 진화 최후 단계의 항성은 그 질량이 일정 수준을 넘을 경우 매우 작은 부피만큼 압축된다. 이는 복사 에너지가 더 이상 생산되지 않아 중력이 복사압을 이기기 때문이다. 다만, 질량이 작은, 적색 왜성과 같은 별은 밀집성으로 진화하지 않는다고 여겨지고 있다.중심부에 고밀도의 물질이 남았을 경우에도 그 물질의 양에 따라 진화 양상은 두 가지로 달라진다. 상대적으로 질량이 작을 경우 축퇴가스압은 중력보다 커서, 평범한 항성이었을 때와 비교하면 그 덩치가 매우 작아지기는 하나 일정 크기를 유지하고 더 이상 줄어들지 않는다. 여기에 해당하는 대표적 천체가 백색 왜성과 중성자별이다.그러나 질량이 보다 클 경우 중력이 모든 힘을 이기게 되며 물질은 무한히 압축된다. 대표적인 천체가 블랙홀이다.형성별 진화의 일반적인 끝점은 밀집된 별의 형성이다.모든 활동성 별은 결국 내부의 핵융합으로 인한 외부 복사 압력이 더 이상 항상 존재하는 중력에 저항할 수 없게 되는 진화 지점에 도달하게 된다. 이런 일이 발생하면 별은 자체 무게로 붕괴되어 별의 죽음을 겪는 과정을 겪게 된다. 대부분의 별의 경우 밀집성이라고도 알려진 매우 밀도가 높고 밀집된 별 잔해가 형성된다.밀집된 별은 내부 에너지를 생산하지 않지만 블랙홀을 제외하고는 붕괴 자체로 인해 과도한 열이 남아 있는 상태로 대개 수백만 년 동안 방출된다.최근의 이해에 따르면, 빅뱅 이후 초기 우주의 위상 분리 중에 밀집별이 형성될 수도 있었다. 알려진 소형 물체의 원시 기원은 확실하게 결정되지 않았다.
Q. 현 생물 중에 우주에 나갔을 때도 가장 오래 살아있는 생물은 무엇일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우주에 산소도없고 방사능도 많고, 영하 100도 이하로 춥습니다. 그래서 살아 있을 생물이 없습니다.
Q. 화학 용어 중에 핵자기공명이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.자기장 내에서 원자핵의 자기모멘트에 특정한 외부의 에너지가 작용하여 그 에너지를 흡수하고 다른 에너지 준위로 전이하는 현상. 또는 이를 이용한 분광법을 말한다. 보통 NMR이라고도 한다. 물질의 특성분석에서 의학 분야까지 널리 이용되고 있다.원자가 자기장 내에 놓이면 원자핵의 스핀에 의해 에너지가 제만준위(Zeeman level)로 나뉘고, 이 준위 사이에서 공명한다. 미국의 I.I.라비가 최초로 원자빔·분자빔에 의한 핵자기공명법을 개발하였으며, F.블로흐와 E.M.퍼셀이 고체 및 액체에 대한 핵자기공명을 관측하였다.원자핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있으며 이들은 스핀(spin)이라는 양자역학적 성질을 가지고 있다. 원자핵의 스핀은 양자화된 각운동량에 따른 자기양자수(magnetic quantum number)를 가지며 일정한 방향성을 갖는다. 그리고 1H이나 13C등과 같이 총 스핀양자수가 0이 아닌 경우에는 자화율을 가지며, 바로 이 성질에서 핵자기공명 현상이 비롯된다.
Q. 인공위성을 발사하면 보통 지구 주변을 같이 빙글빙글 돌아가는 원리는 무엇 때문인가요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.정지궤도위성은 적도 위 35,786km에 위치한 원형 궤도를 따라 공전하며, 지구의 자전 방향에 따라 궤도를 도는 인공위성으로 위성의 궤도주기와 지구의 자전주기가 동일해 지상에서 관측 시 한 지점에 정지해 있는 것처럼 보이는 인공위성을 말한다. 지상에서 보았을 때 항상 같은 자리에 위치하고 있기 때문에 이 궤도를 지구 동기 궤도(GeoSynchronous Orbit, GSO)라고도 부르며, 대부분의 상업용 통신 위성, 방송 위성 및 기상 위성 등이 정지궤도에서 작동한다.