안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성을 탐사하는 퍼서비어런스의 임무는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.가장 눈에 띄는 특징은 Ingenuity(독창성)이라고 불리우는 자그마한 비행 드론을 하나 장착하고 갔다는 점이다. 드래곤플라이 미션에 앞서 인류 최초로 다른 행성에서 날린 동력 비행체가 될 예정이다.[7] 설계목표상으로는 고도 3 ~ 10m에서 3분 이내로 최대 5회 정도의 비행을 가질 계획이다. 드론은 퍼서비어런스 하부에 부착[8]되어 있으며, 소니의 리튬이온 전지와 퀄컴의 스냅드래곤 프로세서를 장착했다. 운영체제는 리눅스 기반이다. 최대 1000m 거리에 걸쳐 로버인 퍼서비어런스와 250kbit/s의 속도로 통신한다. JPL이 제작한 관성항법장치를 탑재했으며 자이로스코프와 시각적 주행 거리 측정기, 기울기 센서, 고도계 및 위험 감지기와 태양추적 카메라를 사용한다. 화성은 자기장이 안정적이지 않아 항법 나침반 사용이 불가능해, 나침반의 역할을 태양추적 카메라가 맡는다. 드론에 탑재된 카메라를 통해 퍼서비어런스의 이동경로를 사전 정찰할 계획이며, 퍼서비어런스를 조종하는 관제소가 항공촬영물을 가지고 이동경로상의 위험요소와 장애물을 쉽게 분석할 수 있도록 도와 실질적인 로버의 주행거리를 3배 가까이 늘릴 수 있을 것으로 예상된다.[9] 화성의 대기는 지구에 비해 매우 희박하여 일반적인 드론의 로터로는 양력을 발생시키기 어렵다. 따라서 동체를 초경량화하고 로터의 회전수를 높히는 방식으로 설계된다.큐리오시티와 거의 동일하다 싶은 생김새로 착각하기 쉬운데, 이는 큐리오시티의 엔지니어 팀의 도움을 받아 제작되었기 때문이다. 실제 큐리오시티와 비교하자면, 탐사 도중 약간 파손된 바퀴의 휠을 재설계 하고, 크기가 줄어들었으나 더 두껍게 보강했으며, 새로운 시스템의 추가로 약 17% 정도 무거워졌다. 또한, 과도한 출력이 발생했을 때 잉여 전력을 저장할 수 있도록 2개의 리튬 이온 배터리를 추가했다.예정된 임무 기간은 원자력 전지를 통해 동력을 얻는 약 2년간이며[10] 원자력 전지의 수명은 약 14년이다.MSR[11]이라는 후속 프로젝트를 통해 퍼서비어런스가 채취한 화성의 토양 샘플을 2031년 지구로 가져올 계획이다. 샘플을 작은 튜브들에 수집해, 로켓 발사 랜더가 화성에 착륙하면 이후 랜더에다 튜브를 옮겨 싣는다. 랜더가 샘플을 담은 로켓을 화성 궤도로 발사하면, 화성 궤도선이 로켓에 실린 화물들을 넘겨받아 이후 지구 방향으로 화물을 발사한다.#2023년 1월 29일 퍼서비어런스의 지구 반환 샘플 채집 임무가 완료됐다. 임무 팀이 과학적으로 중요하다고 생각하는 암석에서 한 쌍의 샘플을 채취하는 방식으로 18.6cm 길이의 10쌍의 타이타늄 튜브를 모두 채워넣는 임무이다. 채집한 한 쌍 중 하나는 퍼서비어런스가 보관하고 하나는 땅에 떨어트려 놓는다. 퍼서비어런스가 보관하고 있는 샘플은 이후 샘플 회수 착륙선에 전달할 예정이고, 땅에 떨어트린 샘플은 비상시를 위해 화성 표면에 남겨놓는다. 땅에 떨어트린 타이타늄 튜브는 안전하게 회수될 수 있도록 서로 약 5~15미터 거리를 두고 복잡한 지그재그 패턴으로 놓여졌으며, 나중에 쉽게 찾을 수 있도록 정확한 위치를 매핑했다.#착륙선이 로봇 팔을 사용해 샘플 튜브를 작은 로켓에 실은 격리 캡슐에 넣고, 다른 우주선이 화성 궤도에 올라온 샘플 컨테이너를 포획해 안전하게 지구로 돌려보낼 예정이다. 땅에 놓은 비상용 샘플은 퍼서비어런스가 샘플을 제공할 수 없는 경우 백업 역할을 한다.
지구과학·천문우주
Q. 북극곰을 남극에 옮기면 남극에서 살 수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.북극에는 대륙과 바디가 공존하다보니 먹을 것이 풍부합니다. 남극에는 바다와 얼음만 있어서 북극곰이 먹을 것이 많지 않습니다. 부극곰이 남극에 내려가면 살기 힘듭니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서도 냄새가 날까요? 난다면 어떤 향일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우주에서 냄새를 맏기 전에 얼어 죽거나 방사능 피폭으로 죽게 됩니다. 그리고 우주는 진공상태, 무중력 상태라 냄새가 나지 않습니다:
화학
Q. 기압이 높아지면 신체에 어떤 변화가 생기나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.기압이 높아지면 우선 귀 속에 앞이 차면서 고통을 느끼게 됩니다. 그리고 몸에 압력이 느껴지고 호흡곤란과 심장압박이 느껴집니다.
지구과학·천문우주
Q. 기압이 낮으면 신체에 어떤 변화가 생기나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.기압이 낮아지면 당연히 공기중의 산소농도와 압력이 낮아지겟죠..그렇지만 우리몸의 신진대사량은 일정히 유지되기때문에 혈류속의 산소농도와 이산화탄소농도는 일정합니다,.,이렇다보니 폐서의 가스교환이 원활하지 못하게 되고 필요한 산소가 충분히 공급이 안되는 것이죠...거기다가 압력에따라 기체의 용해도가 변한다는것은 아실겁니다..압력이 낮아지면 녹는량도 줄어드는 것이죠..즉 허파내부의 혈액에 녹아들어가는 산소의 량도 줄어들게 되는거죠이런 이유들로인해 부족해진 산소를 호흡의 수로써 보충하려고 우리몸이 반응을 하여 호흡량이 많아지게 되는거죠..
지구과학·천문우주
Q. 소금물처럼 설탕물에도 사람이 잘 뜨나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.물의 밀도가 높아졌기 때문에 방울토마토가 가라앉지 않습니다. 설탕의 농도가 짙어질수로 밀도는 올라갑니다.여기서 밀도란, "물질의 비중"을 말합니다."물질의 질량을 부피로 나눈 값"이 되겠지요.밀도가 낮은것이 위로 뜨게 되어 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 행성의 색깔을 측정하는 방식은?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.망원경으로 발견한 태양계의 제7, 8 행성인 천왕성과 해왕성은 푸른색으로 빛나는 거대한 얼음 행성들이다. 그러나 그 푸른빛의 농도가 같지 않다. 천왕성은 약간 푸르스름하게 보이는 옥빛을 띠는 데 비해 해왕성은 짙은 코발트색을 띠고 있다. 비슷한 조건과 환경에 놓인 두 행성이 이처럼 다르게 보이는 이유는 여태껏 풀리지 않은 미스터리였다.그러나 이제 천왕성이 해왕성의 짙은 코발트색보다 더 창백하게 보이는 이유에 대한 수수께끼가 마침내 해결된 것으로 보인다. 과학자들이 찾아낸 답은 해왕성에 비해 천왕성의 대기에 있는 두 배나 두꺼운 연무층이 푸른빛을 누그러뜨려 더 밝은 색조를 만들어낸다는 것이다. 옥스퍼드 대학이 주도하는 연구원들은 이것을 에어로졸-2 층이라고 명명했으며, 가시광선 파장으로 보면 희게 보일 것이라고 말했다. 그것은 그림 위에 종이를 덧대어 선명한 색상을 유백색으로 보이게 하는 것과 유사한 방식으로 태양계 제7 행성의 모습을 밝게 하는 역할을 한다. 이번 연구의 주저자인 옥스퍼드 대학의 패트릭 어윈은 "이것은 천왕성이 해왕성보다 푸른빛이 더 옅은 이유를 설명해준다"고 말했다. 천왕성과 해왕성은 모두 대기에 수소, 헬륨, 메탄을 가지고 있지만, 각기 다른 고도에는 그밖의 화학물질로 형성된 연무도 존재하는 것으로 보여진다. 연구자들은 이 같은 연무는 메탄이 더 큰 탄화수소로 생성되기 전 태양의 자외선에 의해 분해될 때 생성되었을 가능성이 있는 것으로 믿고 있다. 연구의 저자에 따르면, 이 메탄이 해왕성과 천왕성을 모두 푸른색으로 보이게 하는데, 메탄이 붉은빛을 흡수하고 푸른빛을 통과시켜 반사되기 때문이다.
전기·전자
Q. 위조지폐 방지는 어떤 원리로 하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.자외선을 이용한 위조지폐 감별과 간섭의 이용우선 전자기파란 전기장과 자기장의 세기가 커졌다가 작아지기를 반복하면서 주위 공간 내에 퍼져 나가 는 파동을 말한다. 전자기파의 존재는 1864년 영국 의 맥스웰이 처음으로 예언하였고, 1888년 독일의 헤르츠가 실험을 통해 확인하였다.전자기파의 종류에는 전파, 적외선, 가시광선, 자외 선, X선과선이 있다. 나는 우리가 가장 잘 알고 있 는 자외선에 대해 좀 더 자세히 탐구해보고 싶었다.자외선이 우리 생활에 어떻게 이용되고 있는지 알아보고 싶어졌다.또 자외선은 위조지폐를 감별할 때 이용된다고 하는 _ 데 어떤 원리로 감별하는 것인지 탐구해보고 싶었다.그리고 지폐를 제작할 때에는 위조를 방지하기 위해여러 가지 기술을 적용한다고 하는데 어떤 기술임
화학
Q. 눈이 오면 염화칼슘을 뿌리는 것에 대해서
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.겨울철에 눈이 오면 도로에 뿌려지는 염화칼슘은 물과 섞이면서 눈을 녹이기 때문에 제설용으로 많이 사용됩니다. 눈은 쌓이면서 기온이나 압력으로 인해 조금 녹게 되는데요, 이렇게 녹은 물과 염화칼슘이 반응할 때 열을 방출하는 발열반응을 합니다. 이 열은 주변의 눈을 녹여 물을 만들고 그 물은 다시 염화칼슘과 반응해 계속적으로 눈을 녹여나가는 것이죠. 염화칼슘은 이렇게 눈을 녹이는 것뿐만 아니라, 녹은 눈이 얼지 않도록 방지하는 역할도 하는데요, 불순물이 없는 순수한 물은 섭씨 0도에서 얼게 되지만, 다른 물질이 섞인 물은 0도보다 낮은 온도에서 얼게 됩니다. 바로 어는 점이 내려가는 것이죠.
지구과학·천문우주
Q. 나사에서 행성으로 소리를 만들었는데, 우주는 소리가 전달될 수 없지 않나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사람은 입으로 말을 하면서 의사소통을 합니다. 사람 외에도 수많은 동물들은 소리를 내는데요. 놀랍게도, 우주에서도 각양각색의 소리가 난다고 합니다. 별이 낸 소리 중 가장 오래된 것은 2016년 영국 버밍엄 대학의 과학자들이 녹음하였습니다. 우리 은하계에 속한 M4 성단에 있는 별의 130억 년 전 진동소리를 측정한 것이었는데요. 즉, 빅뱅이 발생하고 난 후 겨우 8억 년 뒤에 별의 핵에서 발생한 소리라는 것이 밝혀졌다고 합니다. 이 소리는 나사의 케플러/k2 임무 데이터에 우주지진학을 적용해 측정한 것으로 별의 진동과 내부의 낮은 소리를 기록했다고 합니다. 지금의 기술력으로 이렇게 오래된 소리까지 측정할 수 있다니, 인류의 발전도 빅뱅 급이라고 할 수 있겠네요. 출처: https://duk-ja.tistory.com/43 [Duja:티스토리]