신뢰성은 우주 탐사에 매우 중요합니다. 사용되는 반도체는 긴 우주 여행 동안 손상되지 않아야 하고 목적지에 도착해서는 완벽하게 작동해야 합니다. 우주 탐사선 뉴호라이즌 호가 소행성인 명왕성까지 50억 킬로미터를 날아가는데 9년 반이 걸렸고, 마침내 2015년 7월 15일에 목적지에 도달했습니다. 큐리오시티 탐사 로봇은 화성에 도착하기까지 8개월 반이 걸렸습니다. 큐리오시티는 2012년 8월 6일에 화성에 도착해서 지구로 컬러 사진들을 보내기 시작했습니다. 탐사선이 보내온 결과물을 보면 인내심을 가지고 기다릴 만한 가치가 있었습니다. 우리 시대에 가장 멀리까지 날아간 이 두 매혹적인 프로젝트에 대해 살펴보겠습니다.
미션 파서블
성공적인 우주 탐사의 키워드는 전통, 용기, 그리고 높은 신뢰성
스푸트니크, 보스토크, 머큐리, 제미니, 아폴로 등 선구적인 프로젝트들에서 쌓은 경험을 토대로 오늘날 과학자들은 첨단 혁신 기술을 사용해서 우주를 그 어느 때보다 자세하게 탐사할 수 있게 되었습니다. 오늘날 무인 우주선은 말 그대로 새로운 지평을 열 수 있을 만큼 강력합니다. 2015년 7월 15일 명왕성에 도달한 우주 탐사선을 “뉴호라이즌(New Horizons)”이라고 이름 지은 이유가 아닐까 합니다. 뉴호라이즌 호는 지상 발사체 최초로 태양계 끝까지 도달했습니다.
IR HiRel 은 지난 20년 이상 우주 탐사 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. IR HiRel 엔지니어들은 2천 건 이상의 미션을 수행하기 위한 신뢰성 높은 지원을 제공해왔습니다. DC-DC 컨버터, 전압 레귤레이터, 전력 트랜지스터, 다이오드, IC를 포함하는 포괄적인 고 신뢰성 반도체 솔루션 포트폴리오를 제공하여 고객들의 요구를 기대 이상으로 충족시키고 있습니다.
우주선은 엄청난 양의 방사선에 노출됩니다. 화성으로 날아가는데 걸리는 시간 6개월과 이 행성에서 지내는 500일 동안 무려 300 밀리시버트의 방사선에 노출됩니다. ISS(국제 우주 정거장)에서 6개월을 지내면 약 90밀리시버트의 방사선에 노출됩니다. 지구에서 방사선에 노출되는 수준은 지역에 따라서 편차가 있지만 보통 1밀리시버트 미만입니다.
IR HiRel은 이름에서 알 수 있듯이 극단적인 조건에서 사용하도록 특수 설계된 고 신뢰성 반도체 솔루션입니다. 다시 말해서 수리 기술자가 직접 손 볼 수 없는 곳에 사용할 수 있도록 설계되었습니다. HiRel 제품은 우주항공, 해저, 지하 설치물, 의료 장비 같은 분야에 사용됩니다. 이러한 환경에서는 신뢰성이 생과 사를 가르고 막대한 자금이 투입된 프로젝트의 성공과 실패를 가늠하는 요소가 될 수 있습니다.
IR HiRel은 우주 시스템, 상용 항공기, 석유 가스 시추, 해저 통신, 방위 분야에 특화되어 있습니다. 이러한 분야는 무결점 (zero-defect) 품질을 요구합니다. IR HiRel은 정교한 테스트 단계를 거쳐 극히 엄격한 요건들을 충족시킵니다.
큐리오시티 탐사 로봇은 기술의 위대한 작품입니다. 지구에서 타고 다니는 미니 SUV 크기의 이동 수단으로 바퀴가 여섯 개 달린 첨단 기술 시험실이라고 할 수 있습니다. 이 탐사 로봇에는 500개 이상의 IR HiRel 반도체가 사용되고 있습니다. 2012년 8월 6일 큐리오시티는 화성에 착륙하여, 특수 카메라들(파노라마 카메라와 현미경 카메라 포함)을 사용해서 굉장한 이미지들을 보내오고 있습니다. 큐리오시티는 이 카메라를 이용해서 탐색합니다. 로봇 팔은 토양과 돌 샘플을 채취하고, 탑재된 소형 핵 발전 시스템은 큐리오시티로 에너지를 공급합니다. 실시간으로 큐리오시티의 자취 살펴보기
큐리오시티 프로젝트는 피터 사이싱어와 리차드 쿡이 진두지휘하고 있습니다. 2013년에 이 두 과학자는 타임지가 선정하는 세계적으로 가장 영향력 있는 인물 100인 리스트의 “파이오니어” 부문에 올랐습니다.
우주선, 우주 탐사선, 지구 위성, 우주 정거장은 모두 중요한 정보를 수집하기 위해 사용됩니다. 하지만 기술적 문제없이 지구로 데이터를 전송하기 위해서는 많은 난관을 극복해야 합니다. IR HiRel의 천체물리학자, 기술자, 엔지니어, 수학자가 해결해야 하는 다섯 가지 과제는 다음과 같습니다:
거리: 우주 여행에서 말하는 거리는 어마어마합니다. 우주선은 광활한 우주 공간을 날아가서 다시 지구로 정보를 전송해야 합니다. 우주선이 우리 태양계 가장자리까지 더 멀리 날아갈수록 명령을 실행하기 위해서는 더 오랜 시간이 걸리고, 이를 제어하는데 더 큰 어려움이 따릅니다.
방사선: 우주 방사선은 심각한 문제입니다. 반도체는 방사선에 민감하기 때문에 우주 환경에서 제대로 작동하기 위해서는 특수한 설계와 공정이 필요합니다.
압력: 우주 공간에 중력은 없지만 물질이 우주 공간을 여행할 때 극단적으로 높아지거나 낮아지는 압력을 견뎌야 합니다.
온도: 우주 공간에서 온도는 -220°C까지 떨어집니다. 하지만 해가 비치면 지구와 달 가까이에 있는 우주선 외부 온도가 150°C까지 올라갈 수도 있습니다. 또 우주선이 지구 대기로 재진입할 때, 열 보호막이 전자 장치들을 보호하는데 도움이 되기는 하지만, 온도가 1,650°C까지 치솟을 수 있습니다.
에너지: 뉴호라이즌 호 같은 발사체는 우주 공간에서 최대 수 십 년을 보내기도 합니다. 이 오랜 기간 동안 RTG (radioisotope thermoelectric generator, 방사성동위원소 열전기 발전기) 라고 하는 작은 온보드 핵 발전 시스템이 전력을 공급합니다.
이름이 곧 운명: 큐리오시티라는 이름은 어떻게 탄생했을까요?
화성 탐사 로봇을 개발하기 위해서는 6억4500만 달러의 비용이 필요합니다. 이런 프로젝트를 일반인들에게 홍보하기 위해서 가장 먼저 할 일은 납세자인 시민들을 참여시키는 것입니다. NASA는 시민들이 이 프로젝트에 관심을 갖도록 하기 위해서 탐사 로봇의 이름을 공모하는 콘테스트를 열었습니다.
2008년 12월 11살이던 클라라 마는 우연히 이 콘테스트에 대해서 알게 되었습니다. 클라라는 예정보다 일찍 수업을 마치고 교지를 넘기다 NASA에 관한 기사를 읽게 되었습니다. 이 똑똑한 학생은 평소 호기심이 많아 “하늘은 왜 파랄까?” “나는 왜 나일까?” 같은 질문을 끊임 없이 던지곤 했습니다. 당시 클라라는 캔자스주 레넥사의 선플라워 초등학교 6학년이었고, 우연찮게도 캔자스주의 모토는 “Ad astra per aspera (역경을 헤치고 별을 향해)” 입니다.
호기심(큐리오시티)”은 우리 마음의 꺼지지 않는 불꽃이에요.
클라라 마(11세)
그 날 클라라는 학교에서 돌아오자 마자 컴퓨터로 단 10분 만에 에세이를 완성했습니다. 클라라는 일기장에 상을 타는 것에는 관심 없으며 단지 이 탐사 로봇이 “화성에서 멋진 일들을 많이 하고 정말 좋은 이름”을 얻기를 바랄 뿐이라고 적었습니다.
2009년 4월, 클라라는 콘테스트 우승자로 선정되었습니다. 천체물리학 분야의 전문가와 유명 인사들도 참여한 무려 9천 건의 응모 중에서 클라라가 제출한 이름이 선정되었습니다. 클라라는 기념으로 이 탐사 로봇 위에 자신의 사인을 남기게 되었습니다. 오늘날에도 클라라는 자신의 트위터 프로필에 스스로를 “환경운동가, 우주 열광 팬, TEDxYouth 강연자, 행성 탐사 로봇 작명가, 공상가”로 소개하고 있습니다.
“호기심(큐리오시티)은 우리 모두의 마음에서 꺼지지 않는 불꽃이다. 호기심은 아침에 침대에서 일어나서 오늘은 삶이 내게 어떤 놀라움을 안겨줄지 기대하게 만든다. 호기심은 아주 강력한 힘이다. 호기심이 없었다면 우리는 오늘날 이룬 것들을 이루지 못했을 것이다. 내가 더 어렸을 때는 이런 것들이 궁금했다. “하늘은 왜 파랄까?” “왜 별은 반짝이지?” “나는 왜 나일까?” 지금도 마찬가지다. 나는 너무나 많은 질문을 가지고 있으며, 미국은 내가 이런 질문에 대한 답을 찾고 싶은 곳이다. 호기심은 우리가 살아가도록 이끌어주는 열정이다. 우리는 질문을 하고 대답을 찾는 과정에서 탐험가와 과학자가 될 수 있었다. 물론 많은 어려움과 위험도 있지만 우리는 계속해서 궁금해 하고 꿈꾸고 창조하고 희망을 갖는다. 우리는 세상에 대해서 아주 많은 것들을 알아냈으나, 여전히 너무 많은 것을 모른다. 우리는 결코 알아야 할 모든 것을 다 알지는 못하겠지만 타오르는 호기심 덕분에 아주 많은 것들을 배웠다.”
화성인과 인류의 정착
우주에 매혹되다
우주의 끝없는 광활함은 인류를 항상 매료시켰습니다. 수성, 금성, 토성, 목성, 해왕성, 화성 같은 행성들은 고대 문명에 매우 중요한 영향을 미쳤습니다. 로마인들은 화성 특유의 붉은색을 보고 자신들의 전쟁의 신을 떠올려 이름 지었습니다.
붉은 행성
최근까지 우리는 화성이 지구와 비슷한 행성이라는 것을 알지 못했습니다. 오늘날에는 이 붉은 행성에 얼어있는 형태로 물이 존재한다는 것도 알게 되었습니다. 이러한 발견은 새로운 꿈과 열망을 심어줍니다. 화성이 외계 거주지로 적합할 수 있다면? 과연 우주생물학적인 생명이 자라날 수 있을까? 만약 지구 자원이 고갈된다면 인류가 화성으로 이주해 살아갈 수 있을까?
아직 화성에서 생명체를 발견한 것은 아니지만, 인류가 화성에서 살아갈 수 있는 방법들에 대해서는 많은 의견들이 오가고 있습니다.
IR HiRel 우주 프로젝트
다수의 주요 우주 프로젝트에 IR HiRel 제품 사용
IR HiRel 제품은 큐리오시티, 허블, 가이아, 뉴호라이즌을 비롯하여 최근 우주 탐사 역사의 모든 주요 프로젝트와 탐사선들에 사용되었습니다. 프로젝트 개요 보기
거의 모든 우주 프로젝트에 IR HiRel 제품이 사용됩니다.
더그 러셀, IR HiRel 책임자, 인피니언 테크놀로지스
우주로 눈을 돌리고 있는 소셜 미디어
소셜 네트워크 스타인 큐리오시티와 뉴호라이즌
오늘날 행성과 우주 탐사선들은 유명세를 얻어 소셜 네트워크 상에서 수백만 명의 팬을 거느리고 유명 인사들의 지지를 받고 있습니다. 영국 밴드인 퀸의 리드 기타리스트였던 브라이언 메이는 뉴호라이즌 호의 열렬한 팬입니다. 그는 천체물리학 박사학위를 가지고 있으며 이 프로젝트의 공식 과학 조력자로 활약하고 있습니다.
하지만 뭐니뭐니해도 트위터에서 가장 많은 팬을 거느리고 있는 행성은 화성입니다. 바로 큐리오시티 덕분입니다. 무려 220만 명의 트위터 팔로어와 110만 명의 페이스북 친구를 거느리고 있는 큐리오시티는 41만 4천명의 트위터 팔로어와 27만2천 명의 페이스북 친구를 가진 뉴호라이즌 호를 훨씬 앞서 있습니다.
