산업 IT

거대 안테나 들어올리기

NASA가 우주탐사선의 행적을 쫓는 3,175톤의 안테나를 들어 올려 수리한다

모하비 사막 골드스톤 천문대의 3,800㎡ 면적에 설치된 '마스 안테나'는 지난 1966년부터 외계 행성이나 먼 우주로 나간 탐사로봇 및 탐사선들과 교신을 해오고 있다.

이 거대한 안테나는 지구에서 161억㎞ 밖에 있는 미 항공우주국(NASA) 보이저 1호가 보낸 미약한 무선 신호는 물론 펄서와 같은 천체가 방출한 자연 전파까지 수신할 수 있는 최고의 장비다. 그런데 이 안테나에는 치명적 결함이 있다.


설계상의 문제 때문에 안테나의 방향 변경에 쓰이는 베어링의 윤활유가 새는 것. 이는 베어링 아래에 있는 그라우트의 부식을 유발, 안테나의 정확한 방향설정을 어렵게 할 수 있다.

따라서 지금껏 엔지니어들은 매주 두 번씩 안테나의 작동을 멈추고 쐐기를 박거나 새로운 그라우트를 충전해 수평을 잡아줘야 했다. 작년 10월 NASA는 이의 영구적 해결을 위해 윤활유와 접촉해도 끄떡없는 그라우트와 새로운 베어링 받침대의 설치에 착수했다.

물론 이는 결코 만만한 작업이 아니다. 그중 최대 난제는 잭을 사용해 안테나를 6㎜ 가량 들어 올려야 한다는 것이다. 안테나 운영책임자인 웨인 시블에 의하면 이 작업은 1.5m 높이로 쌓은 접시들을 한 손가락으로 받치고 있는 것만큼 어렵다.

또한 기술책임자인 제프 오스만은 수리기간 동안 연구자들은 데이터 수신과 명령 송신을 위해 적어도 주당 8시간의 초과근무가 불가피하다고 설명한다. 하지만 작업 완료 후 연구자들이 얻게 될 이익은 이런 불편을 감수하기에 충분하다. 오스만의 말이다. "천문학자들에게 마스 안테나를 작동중단 없이 사용하는 것은 로또 1등 당첨과도 같은 일입니다."


안테나 수리 3단계

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STEP1: 안테나 부양

안테나 주변에 600톤급 유압 잭 12개를 조심스럽게 설치한다. 이후 각 잭을 한 치의 오차 없이 동시에 작동시킨다. 이때 오차가 생기면 안테나가 기울어져 일부 잭에 하중이 몰리면서 파손될 수 있다.

STEP2: 그라우트 교체

안테나를 들어 올린 뒤 기존 베어링 받침대를 두꺼운 것으로 교체한다. 받침대 아래의 그라우트 역시 윤활유와 접촉해도 문제없는 내유성 에폭시 그라우트로 교체한다.

STEP3: 재가동

마스 안테나는 8개월에 걸친 수리와 테스트, 조정을 거쳐 작년 11월 1일 가동을 재개했다. 현재 이 안테나는 토성탐사선 카시니, 화성탐사로봇, 보이저 1호 등과 교신을 하고 있다.

외계 신호 수신
화성탐사 로봇이 보낸 무선 신호는 20분 후에 지구에 도착한다. 지구에서 가장 멀리 떨어진 탐사선인 보이저 1호의 경우 신호 수신에 무려 16시간이 걸린다.

파퓰러사이언스
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