우주로 장비를 발사하기 전에, NASA는 미국 오하이오 주에 있는 글렌 리서치 센터로 자료를 보냅니다. 우주의 진공 중 극한 조건에 대한 적합성이 여기에서 테스트됩니다.
갈릴레오의 꿈
미국 오하이오 주 북부 샌더스키 은근의 NASA 연구 현장에서 흰색 돔이 우주 시뮬레이션 진공 챔버 위를 휘어잡고 있습니다. 높이 37m, 직경 30m로 세계에서 가장 큰 진공 챔버입니다. 갈릴레오 갈릴레이 생전에 존재했었다면 기뻐했을 것입니다. 이 거대한 방에서 여러분은 그의 낙하 운동 법칙이 맞다는 것을 정확하고 볼링공처럼 빠르게 깃털이 떨어지는 것을 통해 경험적으로 관찰할 수 있습니다.
ISS 및 화성 임무 검사
그 기술장비 덕분에 1969년 ㅇ일찍이 챔버는 기초 조사 및 새로운 산업 개발 테스트를 위한 실험장으로 적합합니다. 하지만 NASA의 엔지니어들은 나중에 우주에서 사용될 모든 종류의 하드웨어를 위한 시험실을 주로 사용합니다. 인공공위성, 탐사선,미사일 추진단, 승무원 캡슐, 달 착륙선 등이 이곳에서 이미 우주에 떠도는 것과 비슷한 극단적인 조건들에 노출되어 있습니다. 전문가들은 또한 예를 들어, 국제 우주 정거장 ISS의 태양 돛이 진공 상태에서 유지되는지 여부와 방법을 조사했습니다. 현재 중앙 실험은 화성 임무에 초점을 맞추고 있습니다. 예를들면 두 대의 화성 탐사선에 대해 에어백 랜딩 시스템에서 테스트가 수행되고 있습니다.
시뮬레이션에는 우주 진공 외에도 우주의 큰 온도 변동과 태양의 강한 자외선이 포함됩니다. 챔버 내부 온도는 섭씨 60도까지 가열하고 영하 160도까지 냉각할 수 있습니다. 4,400 kW의 출력을 가진 쿼츠 램프를 사용해서 인공 태양 효과를 만듭니다.
최신 진공 펌프 챔버
내부는 알루미늄으로 라이닝되어 있으며 용적은 22,653 세제곱 미터 입니다. 이는 대략 올림픽 수영장 10개의 수용 능력에 해당합니다. 버튼을 누르면 챔버 측면의 15 x 15 m 문이 닫히고 내부의 기압이 점차 낮아지면 최대 2.4 m 두께의 콘크리트 외부 층이 외부의 힘으로부터 구조물을 보호합니다.
로터리 베인을 포함한 다양한 진공 펌프가 결합되어 있습니다. 그리고 공간의 초고진공을 달성하기 위해 터보 진공 펌프를 사용합니다. 30톤의 공기가 밖으로 운반되는 데는 몇시간이 걸립니다. 챔버 내부에는 약 2g 정도만 남아 있습니다. 에어 압력은 0.00000013bar 또는 130 마이크로미터이다. 이것은 지구의 대기 압력의 대기압에 해당합니다.
지구상의 우주 공간
우주의 환경을 재현한 오하이오의 거대한 진공 챔버
갈릴레오는 어떤 목적으로 진공 챔버 필요했을까요?
무거운 물체보다 더 빨리 떨어졌습니까? 아리스토텔레스는 기원전 300년경에 이 질문을 했고 이후 그의 관찰에 근거하여 물체의 낙하 속도는 물체의 질량에 의존한다고 가정했습니다. 갈릴레오 갈릴레이가 거의 2000년 후 낙하하는 물체의 움직임을 고려하는 데 시간을 보낸 후, 그는 공기 저항이 역할을 한다는 것을 알아차린 고대 학자의 이론을 의심했습니다. 그래서 경사면을 만들어 놋쇠 공을 여러 번 굴리게 했습니다. 그렇게 하면서, 그는 반복적으로 기울기를 변화시키고, 시험 조건을 바꾸고, 종과 수도계량기, 그리고 자신의 맥박을 이용하여 구의 주행 시간을 결정했습니다.
그의 결과로부터 그는 자유낙하에서 신체의 움직임에 대한 어떤 결론에 도달했고 첫 번째 법칙을 세웠습니다:
1. 신체의 낙하율(v)은 낙상 시간(t)에 비례하여 증가합니다.
2. 떨어진 거리(h)는 떨어진 시간의 제곱에 비례하여 증가합니다(t)2).
신체의 질량이나 형태는 낙하 거리나 낙하 속도에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 갈릴레오는 그의 시도가 대략적인 가치를 제공할 수 있다는 것을 알고 있었습니다. 그는 정확한 검사를 위해 진공 챔버가 필요했을 것입니다. 오하이오에 있는 것보다 조금 작은 것만으로도 충분했을 것입니다. 결국 공기 저항 없이, 진공 내부의 모든 몸은 실제로 같은 속도로 떨어지게 됩니다. 갈릴레오가 진공 챔버 없이 결론을 바로 잡게 되었다는 사실은 그의 과학적 업적을 더욱 크게 만듭니다.
무거운 물체보다 더 빨리 떨어졌습니까? 아리스토텔레스는 기원전 300년경에 이 질문을 했고 이후 그의 관찰에 근거하여 물체의 낙하 속도는 물체의 질량에 의존한다고 가정했습니다. 갈릴레오 갈릴레이가 거의 2000년 후 낙하하는 물체의 움직임을 고려하는 데 시간을 보낸 후, 그는 공기 저항이 역할을 한다는 것을 알아차린 고대 학자의 이론을 의심했습니다. 그래서 경사면을 만들어 놋쇠 공을 여러 번 굴리게 했습니다. 그렇게 하면서, 그는 반복적으로 기울기를 변화시키고, 시험 조건을 바꾸고, 종과 수도계량기, 그리고 자신의 맥박을 이용하여 구의 주행 시간을 결정했습니다.
그의 결과로부터 그는 자유낙하에서 신체의 움직임에 대한 어떤 결론에 도달했고 첫 번째 법칙을 세웠습니다:
1. 신체의 낙하율(v)은 낙상 시간(t)에 비례하여 증가합니다.
2. 떨어진 거리(h)는 떨어진 시간의 제곱에 비례하여 증가합니다(t)2).
신체의 질량이나 형태는 낙하 거리나 낙하 속도에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 갈릴레오는 그의 시도가 대략적인 가치를 제공할 수 있다는 것을 알고 있었습니다. 그는 정확한 검사를 위해 진공 챔버가 필요했을 것입니다. 오하이오에 있는 것보다 조금 작은 것만으로도 충분했을 것입니다. 결국 공기 저항 없이, 진공 내부의 모든 몸은 실제로 같은 속도로 떨어지게 됩니다. 갈릴레오가 진공 챔버 없이 결론을 바로 잡게 되었다는 사실은 그의 과학적 업적을 더욱 크게 만듭니다.