• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권4호
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• pp.375-380
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• 2012

It is a crucial matter to select a landing site for landers or rovers in planning the Mars exploration. The landing site must have not only a scientific value as a landing site, but also geographical features to lead a safe landing for Mars probes. In this regard, this study analyzed landing site of Mars probes and rovers in previous studies and discussed the adequacy of the landing site to scientific missions. Moreover, this study also examined domestic studies on the Mars. The frameworks of these studies will guide the selection of exploration sites and a landing site when sending Mars probe to the Mars through our own efforts. Additionally, this paper will be used as the preliminary data for selection of exploration site and a landing site.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.94-104
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• 2013

태양계 내에서 지구와 가장 흡사한 환경을 가진 화성은 향후 인류의 정착을 목적으로 이에 필요한 화성 환경 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 낮 시간 화성 전리층은 전파의 반사를 통해 착륙선과 로버의 지상-지상 통신에 활용될 수 있다. 또한 화성 전리층 정보는 화성의 물 및 대기 진화와 연관된 정보를 제공한다. 이런 정보들은 전파통신 및 기후 연구에 활용된다. 화성 전리층은 화성탐사 초기의 Mariner, Mars, Viking 시리즈와 최근의 Mars Global Surveyor의 전파엄폐 방식으로 주로 관측되었으며 Mars Express에는 전파엄폐방식 기기 외에도 저주파 레이더, 플라즈마 분석기가 탑재되었고 Viking Lander의 현장측정 자료가 활용되어 왔다. 본 연구는 국내 우주탐사 기반기술 확보를 위해 탐사선 통신에 영향을 줄 화성 전리층의 관측기기 선정에 대비하여 해외사례를 분석하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권5호
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• pp.403-412
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• 2016

Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars(CRISM)은 489개의 밴드를 가지는 화성정찰궤도선의 초분광 카메라로써 이를 이용한 화성 지표의 광물 분포에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 USGS의 스펙트럼 라이브러리를 기반으로 화성 Gusev Crater의 Spirit(Mars Exploration Rover A) 로버 착륙지에 대한 CRISM 영상에 Matched Filter와 Adaptive Cosine Estimator(ACE) 표적 탐지 알고리즘을 적용하여 광물 분포를 확인하고자 하였다. 연구 결과 감람석, 휘석, 자철석 등의 광물들이 Gusev 크레이터의 Columbia Hills에서 탐지되어 Spirit 로버의 지상 탐사 결과와 일치하고 있음을 확인하였다. 본 연구는 그간 CRISM의 광물 분포 연구가 일부 몇 개 밴드의 반사도만을 통해 계산된 광물 지수에 의존하던 것에서 관측 파장 대역 전체를 활용하는 초분광 표적 탐지 알고리즘을 이용한 새로운 적용방법을 제시한 것에 의의가 있다고 할 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제39권4호
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• pp.141-144
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• 2022

By providing an environment where energetic particles and micrometeorites can not penetrate, caves on Mars may serve as a human shelter in future Mars explorations. More than 1,000 cave entrance candidates have been detected; however, their physical characteristics that can be utilized in detecting more candidates have not been explored in detail. In this paper, we explore the nighttime temperature of 100 cave entrance candidates and their surrounding areas to investigate 1) the nighttime temperature tendencies relative to their surrounding areas and 2) the extent of these temperature differences. We find that 79% of the cave entrance candidates exhibit higher temperatures than the surrounding areas, and 59% show a temperature difference over 20K, suggesting that the cave entrances may generally show higher temperatures than the surrounding areas during the nighttime.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권4호
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• pp.419-433
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• 2014

The Mars Exploration Rover Opportunity investigated plains at Meridiani Planum, where laminated sedimentary rocks are present. The Opportunity rover's Athena morphological investigation showed microstructures organized in intertwined filaments of microspherules: a texture we have also found on samples of terrestrial (biogenic) stromatolites and other microbialites. We performed a quantitative image analysis to compare images (n=45) of microbialites with the images (n=30) photographed by the rover (corresponding, approximately, to 25,000/15,000 microstructures). Contours were extracted and morphometric indexes were obtained: geometric and algorithmic complexities, entropy, tortuosity, minimum and maximum diameters. Terrestrial and Martian textures present a multifractal aspect. Mean values and confidence intervals from the Martian images overlapped perfectly with those from the terrestrial samples. The probability of this occurring by chance is $1/2^8$, less than p<0.004. Terrestrial abiogenic pseudostromatolites showed a simple fractal structure and different morphometric values from those of the terrestrial biogenic stromatolite images or Martian images with a less ordered texture (p<0.001). Our work shows the presumptive evidence of microbialites in the Martian outcroppings: i.e., the presence of unicellular life on the ancient Mars.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.38.3-38
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• 2001

In the planetary surface exploration , micro-rovers or nano-rovers are very attractive choices for a surface exploration system providing mobility functions and other features required in the surface probe missions at small mass and relatively small cost. This paper surveys and summarizes the requirements for Mars exploration rovers in micro or nano scale and outlines the control concepts for navigation including the obstacle/hazard avoidance and the path planning. In this context, autonomous reaction capabilities are the key elements to control design in conjunction with the remote control schemes to deal with the significant signal propagation delays. Other navigation and control aspects such as the instrument fine positioning and the flip-over of the rovers are also briefly introduced. The current technical limitations of the micro- and nano-rovers are summarized.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권1호
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• pp.1-15
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• 2021

Mars exploration demands aerodynamic computations for a proper design of missions of spacecraft carrying instruments and astronauts to Mars. Both Computational Fluid Dynamics (CFD) and Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) method play a key role for this purpose. To the author's knowledge, the altitude separating the fields of applicability of CFD and DSMC in Mars atmosphere entry is not yet clearly defined. The limitations in using DSMC at low altitudes are due to technical limitations of the computer. The limitations in using CFD at high altitudes are due to thermodynamic non-equilibrium. Here, this problem is studied in Mars atmosphere entry, considering the Mars Pathfinder capsule in the altitude interval 40-80 km, by means of a DSMC code. Non-equilibrium is quantified by the relative differences between translational temperature and: rotational (θt-r), vibrational (θt-v), overall (θt-ov) temperatures, anisotropy is quantified by the relative difference between the translational temperature component along x and those along y (θx-y) and along z (θx-z). The results showed that θt-r, θt-v, θx-y, θx-z are almost equivalent. The altitude of 45 km should be the limit altitude for a proper use of a CFD code and the altitude of 40 km should be the limit altitude for a reasonable use of a DSMC code.

• 우주기술과 응용
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• 제3권3호
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• pp.199-212
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• 2023

과거 1970년대까지의 달 표면탐사에서는 단기간 달에서의 임무 특성을 가지는 것에 비해 최근 달 표면탐사는 달에서의 장기체류와 이를 기반으로 궁극적으로 화성까지 탐사 범위를 확장하는 방향으로 진행되고 있다. 인간의 달표면 장기체류를 실현하기 위해서는 탐사 현지 자원을 활용하여 체류에 필요한 소비재나 연료 등의 현지 생산 및 사용이 중요한 전제가 된다. 국제우주탐사협의체(ISECG, International Space Exploration Coordination Group)에서 각국의 우주탐사 계획을 반영하여 제시하는 글로벌 우주탐사 로드맵에는 달표면 탐사로부터 화성탐사로 이어지는 발전 단계가 제시되며 각 단계에서 현지자원활용은 중요한 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 국제우주탐사협의체의 현지자원활용(ISRU) 격차분석 보고서를 기반으로 현지자원활용의 기술 분야를 현지 연료 및 소비재 생산, 현지 건설, 우주상 제조, 그리고 생성 결과물의 보관 및 활용, 자원활용에 필요한 전력시스템 등과 같은 연관 분야로 분류하여 주요 분야에서의 기술 개발 및 검증 현황을 분석한다. 다수의 국가는 달 자원 중 극 지역 영구음영지역의 얼음물 이용 그리고 표토에서 산소 등의 추출에 우선 순위를 부여하고, 무인 착륙임무를 통하여 달 남극 영구음영지역 근처에서 물질 및 물 분포 확인을 준비하고 있다. 자원 활용을 위하여 수전해를 이용한 수소, 산소 등 연료 생산, 모사토를 이용한 달 표토에서 산소의 추출 등의 기술을 개발하고 있다. 자원활용 기술의 개발을 위하여 지상에 달표면 모사환경을 구현하고 기술의 개발, 시나리오의 시연 등을 통한 효율적 현지자원활용 구현 방법 등을 모색하고 있다. 지속 가능한 달 표면 탐사를 위하여 각국은 달 표면 도달, 자원의 조사, 물질의 추출 등에 서비스 구매 등 민간 영역의 능력을 활용하고 발전시키는 노력을 병행하고 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.19-33
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• 2022

우주 행성 지반 탐사 미션은 1970년대에 활발하게 이루어졌으나 1990~2000년대에는 예산 문제로 쇠퇴기를 맞았다. 그러나 미래에 지구 자원 고갈에 대비하고 헬륨-3 및 희토류와 같이 우주에는 풍부하지만 지구에는 부족한 자원을 탐사하기 위해서는 우주 자원 탐사는 필수적이다. 또한, 우주 기술 발전은 미래 산업 발전의 원동력이 된다. 따라서 우주 자원 탐사 및 활용을 위해 최근 10년 동안 우주 행성 탐사를 위한 선진국 간의 기술 경쟁이 다시 가속화되고 있다. 이 우주 행성 자원 탐사/채굴 및 기지 건설 미션을 위해서는 지반 탐사가 필요하며 현재까지 달에 대한 탐사 미션으로는 Apollo 미션과 LUNA 미션, Chang'E 미션 등이 있고 해당 미션에서 유인 및 로버를 활용한 무인 시추 미션을 수행하였다. 화성 미션으로는 Viking, Spirit/Opportunity, Phoenix, Perseverance 미션, 소행성 탐사 미션은 하야 부사(Hyabusa) 미션이 있었다. 본 논문에서는 현재까지 수행된 우주 행성 광물 자원 탐사 기술에 대해 서술하고 향후 우리나라의 기술과제에 대하여 서술하였다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제6권1호
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• pp.27-34
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• 2008

우주 탐사의 목적 중 하나가 우주가 가지고 있는 무한한 자원의 활용임에 틀림없다. 이를 위해 선진국들은 달이나 화성에 우주기지 건설 등을 계획하고 있다. 자원탐사와 우주기지 건설을 위해서는 토양탐사가 필요하며 이를 위해 착륙선이나 로버의 활용은 필수불가결한 것이다. 우리나라도 로버를 포함한 달착륙선을 자력으로 달에 보내기 위해서는 발사체 개발 등이 우선적으로 해결되어야 하는 사항이다. 또한, 우리나라는 국제적으로 공인하는IT의 강국이며 이를 최대한 활용하여 달탐사 로버를 우주에 보낼 수 있는 기반기술이 상당부분 준비되어 있다. 다만,우주환경에 적합한 로버를 개발하는 일은, 선진국의 예에서도 볼 수 있듯, 단순한 로봇 기술만으로 될 수 있는 일은 아니다. 본 논문에서는, 해외에서 개발된 달과 화성의 로버와 현재 개발되고 있는 로버들의 현황 및 국내의 로봇 기술현황을 분석함으로써, 향후 달 탐사 로버의 개발에 구체적인 사항들이 반영될 수 있도록 하였다.