• 제목/요약/키워드: 지구와 달

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In-Situ Resources Utilization Technologies for Human Activities on the Moon (달에서 인류 활동을 위한 달 현지자원활용(In-Situ Resources Utilization) 기술)

  • Geunu, Ryu;Byunghyun, Ryu
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • 제23권12호
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    • pp.41-53
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    • 2022
  • After industrialization has been started, mankind needs and consumes more resources. Now, the resources depletion is a serious problem in the Earth. However, there are infinite resources in the Space. Especially, the Moon is the closest planet and has much resources, including Helium-3 and rare earths, which are needed to human being in the future. Humanity needs to reside on the moon to harvest these resources. For the resident, much resources, such as food, construction, and industrial materials, are needed. However, to transport these resources to the Moon from the Earth, an astronomical cost should be consumed. Thus, research is underway to support human activities by procuring resources locally. This is called In-Situ Resources Utilization (ISRU), which is the essential technology for the space development. In this paper, the reason why ISRU is essential and the its status are introduced and future research projects will be explained.

On-orbit Thermal Analysis for Verification of Thermal Design of Korea Pathfinder Lunar Orbiter (시험용 달 궤도선의 열설계 검증을 위한 궤도 열해석)

  • Jang, Byung-Kwan;Lee, Jang-Joon;Hyun, Bum-Seok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제46권12호
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    • pp.1028-1036
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    • 2018
  • KARI plans to launch Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) to the Moon by December 2020 for the first step of the Korea Lunar Exploration Project. This orbiter will be launched to obtain lunar exploration technologies and science data in advance before launching a main orbiter and a lunar probe. This paper describes the verification of thermal design for the orbiter. It is exposed to more extreme thermal environment than that of low Earth orbit satellite due to the heavy infrared emission of the Moon. Accordingly, a thermal design considering this environment is needed to maintain the temperature of payloads and components equipped in the orbiter within operating temperature range in all orbits. We performed the thermal analysis for Earth-Moon transfer orbit, lunar mission orbit and lunar eclipse required for thermal design verification of the lunar orbiter. As a result, this thermal design met the design requirements.

S/W DEVELOPMENT OF HIGH PRECESION EPHEMERIS(I) (고정도 천체력 S/W 개발(I))

  • 안영숙;신종섭;박필호;박온광;이정숙
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제10권2호
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    • pp.152-162
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    • 1993
  • We developed the S/W which calculate the Planetary and the Moon ephemerides. The ephemeris of the Solar system objects was obtained from a simultaneous numerical integration of the equations of motion for the nine planets and the Moon. The mathematical model includes contributions from (1) point-mass interactions (2) figure effect (3) earth tides (4) the orientations of the Earth and the Moon. The calculated ephemerides are compared with DE200 data produced by JPL (Jet Propulsion Laboratory).

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달과 화성의 토양에서 지하 깊이에 따른 고에너지 우주선 환경 영향 분석

  • Jeong, Jong-Il;Son, Jong-Dae;Lee, Yu;O, Su-Yeon
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • 제37권2호
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    • pp.104.2-104.2
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    • 2012
  • 미국, 중국, 일본, 인도 등과 같은 세계 여러 국가들이 달 및 화성 탐사를 수행하고 있는 현시점에서 우리나라도 2025년에 달 탐사를 계획하고 있다. 인간에게 있어서 우주공간은 고에너지 환경의 영향을 많이 받는 곳이다. 향후 달, 화성과 같은 다른 행성으로의 이주를 생각하고 있는 현 시점에서 우리는 고에너지우주방사선 환경의 영향을 고려해야 한다. 지구에서의 인간은 지구 자기장과 대기에 의해 고에너지 우주선 환경으로부터의 영향을 덜 받는다. 그러나 달과 화성의 경우는 다르다. 달의 대기는 거의 없고 자기장도 무시할 정도로 매우 작으며, 화성 또한 자기장이 거의 없으며 대기 또한 얇아서 Galactic Cosmic Ray (GCR)나 Solar Energetic Proton (SEP) 등으로부터 인간은 많은 영향을 받을 수 있다. 이러한 위험으로부터 인간이 보호받을 수 있는 곳은 달과 화성의 지표 아래나 동굴이라고 볼 수 있다. 그래서 달 및 화성의 표면과 지하 영역에 대한 고에너지 우주선 환경의 깊이에 따른 영향을 분석하여 어느 정도로 두터운 천장을 가진 동굴이어야 우주인들이 상주하는 지하공간을 지구표면에서의 방사선 환경과 같은 수준으로 유지할 수 있는지를 추정해 보려고 한다. 달 표면 토양의 화학적 구성성분은 Maria와 Highlands로 구분되어 약간의 차이가 있다. 달의 Maria 토양은 $SiO_2$ - 45.4%, $Al_2O_3$ - 14.9%, CaO - 11.8%, FeO - 14.1%, MgO - 9.2%, $TiO_2$ - 3.9%, $Na_2O$ - 0.6%이고 Highlands의 토양은 $SiO_2$ - 45.5%, $Al_2O_3$ - 24.0%, CaO - 15.9%, FeO - 5.9%, MgO - 7.5%, $TiO_2$ - 0.6%, $Na_2O$ - 0.6%의 화학적인 구성비를 가진다. 또한 화성표면은 $SiO_2$ - 43.9%, $Al_2O_3$ - 8.1%, CaO - 6.0%, FeO - 18.1%, MgO - 7.1%, $Na_2O$ - 1.4%의 토양의 화학적인 구성비를 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 구성비를 가지고 있는 달과 화성 표면에 대한 우주방사선의 영향을 분석하기 위해서 GEANT4를 사용하여 수행한 전산 모사의 결과를 발표할 것이다.

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Exploring 6th Graders Learning Progression for Lunar Phase Change: Focusing on Astronomical Systems Thinking (달의 위상 변화에 대한 초등학교 6학년 학생들의 학습 발달과정 탐색: 천문학적 시스템 사고를 중심으로)

  • Oh, Hyunseok;Lee, Kiyoung
    • Journal of the Korean earth science society
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    • 제39권1호
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    • pp.103-116
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    • 2018
  • The purpose of this study was to explore $6^{th}$ graders learning progression for lunar phase change focusing astronomical systems thinking. By analyzing the results of previous studies, we developed the constructed-response items, set up the hypothetical learning progressions, and developed the item analysis framework based on the hypothetical learning progressions. Before and after the instruction on the lunar phase change, we collected test data using the constructed-response items. The results of the assessment were used to validate the hypothetical learning progression. Through this, we were able to explore the learning progression of the earth-moon system in a bottom-up. As a result of the study, elementary students seemed to have difficulty in the transformation between the earth-based perspective and the space-based perspective. In addition, based on the elementary school students' learning progression on lunar phase change, we concluded that the concept of the lunar phase change was a bit difficult for elementary students to learn in elementary science curriculum.

Development and Application of the STEAM Teaching-Learning Program in 'Earth & Moon' Unit for Science Gifted Elementary School Students (초등과학영재를 위한 '지구와 달' 단원의 STEAM 교수·학습 프로그램 개발 및 적용)

  • Jeong, Sang Yun;Sohn, Jungjoo
    • Journal of Science Education
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    • 제37권2호
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    • pp.359-373
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    • 2013
  • This study is aimed to find out the effect after the development and application of the STEAM teaching-learning program for science gifted elementary school students. The validity of the developed program was verified by three experts. The program consists of a total of eight classes and eight days were carried out. Recorded lessons, class observation journal, and recorded interview transcription data were measured and then analyzed the effect. 'Present situation' is a very important step was confirmed. The degree of understanding of a given situation affected to task commitment, the formation of scientific concepts, creative design and deliverable.

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Trans Lunar Injection (TLI) Maneuver Design and Analysis using Finite Thrust (제한추력을 이용한 달 천이(TLI) 기동의 설계 및 해석)

  • Song, Young-Joo;Park, Sang-Young;Kim, Hae-Dong;Lee, Joo-Hee;Sim, Eun-Sup
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제38권10호
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    • pp.998-1011
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    • 2010
  • For preparing Korean lunar missions, an Earth-Moon transfer trajectory is designed and analyzed using finite thrust. To be a more realistic scenario, kick motor's performance which is used for TLI (Trans Lunar Injection) maneuver is assumed to have a certain maximum capability. Under this assumption, optimal Earth-Moon transfer trajectory analysis is made from the beginning of Earth departure to the final lunar closest approach. As a results, optimal Earth-Moon transfer trajectory solutions with finite thrust are compared to those of designed with impulsive thrust in previous study. It is confirmed that if the trajectory solutions derived with impulsive burn is directly applied to estimate the finite burn trajectory solutions, careful consideration for finite burn losses must be paid as for TLI maneuver. Presented algorithm and various results will give numerous insights into the future Korea's Lunar missions using finite thrust engines.

머나먼 천체 탐사 행로 - 핵융합로켓의 내일과 우주개척의 꿈

  • 한국항공우주산업진흥협회
    • Aerospace Industry
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    • 제39권
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    • pp.42-45
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    • 1996
  • 태양을 중심으로 그 주위를 돌고 있는 혹성은 모두 9개, 지구까지 합하면 10개라고도 하고 달을 빼고 9개라고도 한다. 사람이 달 표면에 처음으로 착륙한 것이 1969년, 그로부터 30년이 가까워오는 지금 사람은 달 이외에 금성, 화성, 목성, 토성 등 여러 혹성을 탐사하는데 성공했지만 구체적으로 사람이 착륙한 곳은 달 밖에 없다.

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달궤도선 임무 해석을 위한 궤도전파기 개발 및 궤도선의 수명 분석

  • Song, Yeong-Ju;Park, Sang-Yeong;Choe, Gyu-Hong;Kim, Hae-Dong;Sim, Eun-Seop
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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    • pp.40.1-40.1
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    • 2009
  • 미래 한국의 달궤도선 임무에 대비하여 달 근접 궤도 전파기인(orbit propagator) YSPLOP ver. 1(Yonsei Lunar Precise Orbit Propagator version 1)을 개발 하였다. 개발된 궤도 전파기의 성능은 상용 소프트웨어인 STK Astrogator를 이용하여 검증되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달 궤도선의 운용에 있어서 다양한 섭동력들이 궤도선의 수명(orbital decay)에 미치는 영향을 분석하였다. YSPLOP ver. 1은 정밀한 달 중심 탐사선의 위치산출을 위하여 M-EME2000 (Moon-Centered, Earth Mean Equator and Equinox of J2000) 좌표계, M-MME2000 (Moon-Centered, Moon Mean Equator and IAU vector of epoch J2000) 좌표계 그리고 M-MEPMD (Moon-Centered, Moon Mean Equator and Prime Meridian) 좌표계를 이용하여 탐사선의 상태(state) 정보를 산출한다. 또한 태양, 지구, 달, 화성, 목성의 중력에 의한 섭동력 및 태양풍에 의한 영향을 포함할 수 있도록 설계되었으며, 달 근접 궤도선의 궤도 운동에 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 섭동력인 달의 비대칭 중력장에 의한 영향 또한 고려하도록 하였다. 달의 비대칭 중력장 모델 (Lunipotential model)은 LP165p 모델이 사용되었으며 행성의 정밀한 위치 산출을 위하여 JPL의 DE405 천체력이 사용되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달고도 100 km, 궤도 경사각 $90^{\circ}$인 달 중심의 극궤도를 약 30일 동안 전파한 결과, YSPLOP ver. 1의 성능은 STK Astrogator와 비교하여 보았을 때 약 수 m의 오차를 보이는 것으로 확인되었다. 달의 극궤도 탐사선의 궤도 수명을 분석한 결과, 최소한 달의 비대칭 중력장이 70 by 70 이상으로 고려되어야 함을 확인하였으며 이때 달 궤도선의 수명은 약 160일으로 나타났다. 아울러 달 근접 환경에서의 지구 중력에 의한 섭동력은 달 궤도선의 운동에 있어서 무시 할 수 없는 정도의 많은 영향을 끼치고 있음을 확인하였다. 이 연구를 통하여 개발된 궤도 전파기는 미래 한국의 달 궤도선 및 착륙선의 임무 설계시 사용 될 수 있다. 또한 이 연구에서 제시된 달 근접 환경에서의 다양한 섭동력들이 달 궤도선의 운동에 미치는 영향에 대한 해석 결과는 추후 달 근접 임무 설계시 고려되어야 하는 섭동력들의 기본 사양을 제공할 것이다.

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