shopkeeper/korean_wiki_content_only_120125 huggingface dataset:
2023년 1월, NASA는 화성으로의 NASA 임무를 가능하게 하는 NTR 엔진을 우주에서 시연하기 위한 방위고등연구계획국(DARPA)과의 민첩한 시슬루나 작전을 위한 데모 로켓 (DRACO) 프로그램 파트너십을 발표했다. 2023년 7월, NASA와 DARPA는 2027년에 발사될 실험용 NTR 로켓을 설계 및 제작하기 위해 록히드 마틴에 4억 9천 9백만 달러를 수여했다고 공동 발표했다.
2025년 7월, 숀 더피 NASA 국장 대행은 기관의 아르테미스 프로그램을 지원하고 우주 탐사에서 미국의 리더십을 유지하기 위해 달에 핵반응로를 배치하는 계획을 신속하게 추진하라는 지시를 내렸다. 중국과 러시아가 2030년대 중반까지 공동 달 반응로를 배치할 수 있다는 우려에 따라 내려진 이 지시는 장기 달 임무에 동력을 공급하기 위한 100킬로와트 시스템의 필요성을 강조한다. 더피는 다른 국가가 먼저 반응로를 설치하면 미국 접근을 제한하는 "진입 금지 구역"이 생길 수 있다고 경고했다.
기타 이니셔티브.
1994년에 설립된 사회경제 데이터 및 응용 센터(SEDAC)는 "환경 내 인간 상호 작용과 관련된 데이터 보관 및 배포에 중점을 둔다. SEDAC은 지구 과학 및 사회경제 데이터를 통합한다." 뉴욕 팰리세이드에 위치하며, 컬럼비아 대학교 통합 지구 시스템 정보 센터와 파트너 관계이다. SEDAC은 광범위한 지리 공간 데이터를 보유하고 있다.
자유 공간 광학. NASA는 위성 통신을 위한 레이저-컴 RF 네트워크라고 불리는 지상 광학(레이저) 스테이션(OGS)과 통신하기 위해 자유 공간 광학(FSO) 사용 가능성을 연구하기 위해 제3자에게 계약을 주었다.
달 토양에서 물 추출. 2020년 7월 29일, NASA는 미국 대학들에게 달 토양에서 물을 추출하고 전력 시스템을 개발하기 위한 새로운 기술을 제안하도록 요청했다. 이 아이디어는 우주국이 달의 지속 가능한 탐사를 수행하는 데 도움이 될 것이다.
2024년에 NASA는 미국 정부로부터 달을 위한 시간 표준을 만들라는 임무를 받았다. 이 표준은 협정 달 시간이라고 불릴 예정이며 2026년에 최종 확정될 것으로 예상된다.
유인 우주 비행 연구 (2005년~현재).
NASA의 인간 연구 프로그램(HRP)은 우주가 인간의 건강에 미치는 영향을 연구하고 인간 우주 탐사를 위한 대책 및 기술을 제공하도록 설계되었다. 우주 탐사의 의학적 영향은 지구 저궤도 또는 달 여행에서는 합리적으로 제한적이다. 화성 여행은 훨씬 더 길고 깊은 우주로 이어지며, 심각한 의학적 문제가 발생할 수 있다. 여기에는 골밀도 손실, 방사선 노출, 시력 변화, 일주기 리듬 교란, 심장 재구성 및 면역 변화가 포함된다. 이러한 악영향을 연구하고 진단하기 위해 HRP는 우주비행사의 건강을 모니터링하기 위한 낮은 질량, 부피 및 전력을 가진 작고 휴대 가능한 계측기를 식별하거나 개발하는 임무를 맡았다. 이 목표를 달성하기 위해 2022년 5월 13일, NASA와 스페이스X 크루-4 우주비행사들은 우주 비행 환경에서 생체 지표, 세포, 미생물 및 단백질을 식별하고 분석하는 능력을 갖춘 rHEALTH ONE 범용 생의학 분석기를 성공적으로 테스트했다.
행성 방어 (2016년~현재).
NASA는 잠재적으로 위험한 근지구 천체 (소행성 및 혜성)를 분류하고 추적하며 이러한 위협에 대한 잠재적 대응 및 방어를 개발하기 위해 2016년에 행성 방어 조정 사무실(PDCO)을 설립했다. PDCO는 정부 및 대중에게 지구 위협 천체(PHO)의 근접 접근 및 잠재적 충돌 가능성에 대한 시의적절하고 정확한 정보를 제공하는 임무를 맡고 있다. 이 사무실은 과학 임무국 행성 과학 부서 내에서 기능한다.
PDCO는 1998년부터 스페이스가드라는 노력으로 미국, 유럽 연합 및 기타 국가들이 NEO를 스캔해왔던 이전 협력 조치를 강화했다.
근지구 천체 탐지 (1998년~현재).
1990년대부터 NASA는 지구 기반 천문대에서 여러 NEO 탐지 프로그램을 운영하여 탐지된 천체의 수를 크게 늘렸다. 많은 소행성은 매우 어두우며 태양 근처의 소행성은 밤에 관측하는 지구 기반 망원경으로는 훨씬 더 탐지하기 어렵다. 지구 궤도 내의 NEO는 지구 뒤에 있을 때 태양에 의해 완전히 비춰지는 "만월"과 달리 빛의 일부만을 반사한다.
1998년, 미국 의회는 NASA에 2008년까지 직경 1km 이상의 근지구 소행성(전 지구적 파괴를 위협하는) 90%를 탐지하도록 지시했다. 이 초기 임무는 2011년까지 달성되었다. 2005년, 원래의 USA 스페이스가드 임무는 조지 E. 브라운 주니어 근지구 천체 조사법에 의해 확장되었으며, 이 법은 NASA에 2020년까지 직경 140m 이상의 NEO 90%를 탐지하도록 요구한다(2013년 러시아를 강타한 20m 첼랴빈스크 운석과 비교). , 이들 중 절반 미만이 발견되었지만, 이 크기의 천체가 지구에 충돌하는 것은 약 2,000년에 한 번 정도밖에 되지 않는다.
2020년 1월, NASA 관계자들은 140m 크기 기준을 충족하는 모든 천체를 찾는 데 30년이 걸릴 것으로 추정했으며, 이는 2005년 임무에 설정된 기간의 두 배 이상이었다. 2021년 6월, NASA는 해당 임무 달성 예상 기간을 10년으로 단축하기 위해 NEO 서베이어 우주선 개발을 승인했다.
현재 로봇 임무 참여.
NASA는 여러 진행 중인 임무에 행성 방어 목표를 통합했다.
1999년, NASA는 니어 슈메이커 우주선으로 433 에로스를 방문했으며, 이 우주선은 2000년에 궤도에 진입하여 다양한 장비로 소행성을 근접 촬영했다. 니어 슈메이커는 소행성을 성공적으로 궤도에 진입하고 착륙한 최초의 우주선이 되어, 이 천체에 대한 우리의 이해를 높이고 더 자세히 연구할 수 있는 능력을 입증했다.
오시리스-렉스는 소행성 베누 연구 중에 탑재된 일련의 장비를 사용하여 무선 추적 신호를 전송하고 광학 이미지를 캡처했다. 이는 NASA 과학자들이 태양계 내 베누의 정확한 위치와 정확한 궤도 경로를 결정하는 데 도움이 될 것이다. 베누는 향후 100-200년 동안 지구-달 시스템에 반복적으로 접근할 가능성이 있으므로, 오시리스-렉스에서 얻은 정밀도는 과학자들이 베누와 우리 행성 간의 미래 중력 상호 작용 및 그 결과로 발생하는 베누의 진행 경로 변화를 더 잘 예측할 수 있도록 할 것이다.
WISE/NEOWISE 임무는 2009년 NASA JPL에 의해 적외선 파장 천문 우주 망원경으로 발사되었다. 2013년, NASA는 잠재적으로 위험한 근지구 소행성과 혜성을 찾기 위해 NEOWISE 임무로 용도를 변경했으며, 이 임무는 2023년까지 연장되었다.
NASA와 존스 홉킨스 응용물리연구소(JHAPL)는 가능한 행성 방어 개념을 테스트하기 위해 최초의 행성 방어 전용 위성인 이중 소행성 방향 전환 평가(DART)를 공동 개발했다. DART는 2021년 11월 캘리포니아에서 스페이스X 팰컨 9에 의해 발사되었으며, 디모르포스 소행성에 충돌하도록 설계된 궤적을 가지고 있었다. 과학자들은 충돌이 소행성의 후속 경로를 변경할 수 있는지 여부를 확인하려고 했으며, 이 개념은 미래의 행성 방어에 적용될 수 있다. 2022년 9월 26일, DART는 목표에 충돌했다. 충돌 후 몇 주 동안 NASA는 DART가 디모르포스의 디디모스 주위 궤도 주기를 약 32분 단축하여 사전 정의된 성공 임계값인 73초를 초과했음을 확인하며 DART가 성공했다고 선언했다.
이전에 근지구 천체 카메라(NEOCam) 임무로 불렸던 NEO 서베이어는 잠재적으로 위험한 소행성을 찾기 위해 태양계를 조사하기 위해 개발 중인 우주 기반 적외선망원경이다. 이 우주선은 2026년에 발사될 예정이다.
미확인 공중 현상 연구 (2022년~현재).
2022년 6월, NASA 과학 임무국 국장인 토마스 저부켄은 NASA UAP 독립 연구팀의 시작을 확인했다. 국립 과학, 공학, 의학 아카데미 연설에서 저부켄은 우주국이 펜타곤과 정보 기관이 이미 진행 중인 수십 건의 이러한 목격 현상을 이해하려는 노력에 과학적 관점을 가져올 것이라고 말했다. 그는 이것이 논란의 여지가 있는 연구 분야일지라도 우주국이 회피해서는 안 되는 "고위험, 고영향" 연구라고 말했다.
협업.
NASA 자문 위원회.
1967년 3명의 우주비행사가 사망한 아폴로 1호 사고에 대응하여 의회는 NASA에 항공우주 안전 자문단(ASAP)을 구성하여 NASA 항공 및 우주 프로그램의 안전 문제와 위험에 대해 NASA 국장에게 자문하도록 지시했다. 셔틀 컬럼비아 사고 이후, 의회는 ASAP가 NASA 국장과 의회에 연간 보고서를 제출하도록 요구했다. 1971년까지 NASA는 국장에게 자문 위원회 지원을 제공하기 위해 우주 프로그램 자문 위원회와 연구 및 기술 자문 위원회를 설립했다. 1977년, 이 두 위원회는 NASA 자문 위원회(NAC)를 형성하기 위해 합병되었다. 2014년 NASA 승인법은 ASAP의 중요성을 재확인했다.
미국 해양대기청 (NOAA).
NASA와 NOAA는 수십 년 동안 극궤도 및 정지궤도 기상 위성 개발, 전달 및 운영에 협력해왔다. 이 관계는 일반적으로 NASA가 위성을 위한 우주 시스템, 발사 솔루션 및 지상 제어 기술을 개발하고 NOAA가 시스템을 운영하고 사용자에게 기상 예측 제품을 제공하는 것을 포함한다. 여러 세대의 NOAA 극궤도 플랫폼은 낮은 고도에서 날씨의 상세 이미징을 제공하기 위해 운영되어 왔다. 정지 운영 환경 위성(GOES)은 서반구의 거의 실시간 커버리지를 제공하여 개발 중인 기상 현상에 대한 정확하고 시의적절한 이해를 보장한다.
미국 우주군.
미국 우주군(USSF)은 미군의 우주 서비스 지부이며, 미국 항공 우주국(NASA)은 민간 우주 비행을 담당하는 미국 정부의 독립 기관이다. NASA와 우주군의 전신인 공군은 오랜 협력 관계를 유지해왔으며, 우주군은 케네디 우주 센터, 케이프커내버럴 우주군 기지, 반덴버그 우주군기지에서 NASA 발사를 지원하며, 태스크 포스 45의 범위 지원 및 구조 작전을 포함한다. NASA와 우주군은 또한 소행성으로부터 지구를 방어하는 것과 같은 문제에 대해서도 협력한다. 우주군 대원도 NASA 우주비행사가 될 수 있으며, 스페이스X 크루-1 사령관인 마이클 S. 홉킨스 대령은 2020년 12월 18일 국제우주정거장에서 우주군에 임관했다. 2020년 9월, 우주군과 NASA는 양 기관의 공동 역할을 공식적으로 인정하는 양해각서를 체결했다. 이 새로운 양해각서는 2006년 NASA와 공군 우주사령부 간에 체결된 유사한 문서를 대체한다.
미국 지질조사국.
랜드샛 계획은 지구의 위성 사진 획득을 위한 가장 오래 운영되는 사업이다. 이는 NASA와 USGS의 공동 프로그램이다. 1972년 7월 23일, 지구 자원 기술 위성이 발사되었다. 이것은 결국 1975년에 랜드샛 1호로 이름이 변경되었다. 이 시리즈의 가장 최근 위성인 랜드샛 9호는 2021년 9월 27일에 발사되었다.
랜드샛 위성의 기기들은 수백만 장의 이미지를 획득했다. 미국 및 전 세계 랜드샛 수신국에 보관된 이 이미지들은 지구 변화 연구 및 농업, 지도학, 지질학, 임업, 지역계획, 감시 및 교육 분야의 응용을 위한 독특한 자료이며, USGS(미국 지질조사국) "EarthExplorer" 웹사이트를 통해 볼 수 있다. NASA와 USGS 간의 협력은 NASA가 우주 시스템(위성) 솔루션을 설계하고 전달하며 위성을 궤도에 발사하고 USGS가 궤도에 진입한 후 시스템을 운영하는 것을 포함한다. 2022년 10월 현재 9개의 위성이 제작되었으며 그 중 8개가 궤도에서 성공적으로 작동하고 있다.
유럽 우주국 (ESA).
NASA는 유럽 우주국과 광범위한 과학 및 탐사 요구 사항에 대해 협력한다. 우주왕복선 참여(스페이스랩 임무)부터 아르테미스 프로그램의 주요 역할(오리온 서비스 모듈)까지, ESA와 NASA는 각 기관의 과학 및 탐사 임무를 지원해왔다. ESA 우주선에는 NASA 페이로드가 있고 NASA 우주선에는 ESA 페이로드가 있다. 양 기관은 태양물리학(예: 솔라 오비터) 및 천문학(허블 우주망원경, 제임스 웹 우주망원경)을 포함한 분야에서 공동 임무를 개발했다.
아르테미스 게이트웨이 파트너십에 따라, ESA는 게이트웨이에 거주 및 재급유 모듈과 향상된 달 통신을 제공할 것이다. NASA와 ESA는 센티넬-6 시리즈 우주선을 포함한 다양한 임무에서 협력하기로 합의하면서 기후 변화를 포함한 지구 과학 분야에서 협력을 계속 발전시키고 있다.
인도우주연구기구 (ISRO).
2014년 9월, NASA와 인도우주연구기구(ISRO)는 NASA-ISRO 합성 개구 레이더(NISAR) 임무에 협력하고 발사하기 위한 파트너십을 체결했다. 이 임무는 2025년 7월 30일에 발사되었다. NASA는 임무의 L-밴드 합성 개구 레이더, 과학 데이터를 위한 고속 통신 서브시스템, GPS 수신기, 솔리드 스테이트 레코더 및 페이로드 데이터 서브시스템을 제공했다. ISRO는 우주선 버스, S-밴드 레이더, 발사체 및 관련 발사 서비스를 제공했다.
일본 우주항공연구개발기구 (JAXA).
NASA와 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 다양한 우주 프로젝트에서 협력한다. JAXA는 루나 게이트웨이 노력을 포함한 아르테미스 프로그램의 직접적인 참여자이다. JAXA가 게이트웨이에 기여할 계획은 I-Hab의 환경 제어 및 생명 유지 시스템, 배터리, 열 제어 및 이미지 구성 요소이며, 이들은 발사 전에 유럽 우주국(ESA)에 의해 모듈에 통합될 것이다. 이러한 능력은 유인 및 무인 기간 동안 게이트웨이의 지속적인 운영에 매우 중요하다.
JAXA와 NASA는 수많은 위성 프로그램, 특히 지구 과학 분야에서 협력해왔다. NASA는 JAXA 위성에 기여했으며 그 반대도 마찬가지이다. 일본의 기기는 NASA의 테라 및 아쿠아 위성에 탑재되어 있으며, NASA 센서는 이전 일본 지구 관측 임무에 탑재되어 비행했다. NASA-JAXA 글로벌 강수량 측정 임무는 2014년에 발사되었으며, JAXA 로켓에 실린 NASA 위성에 NASA 및 JAXA가 제공한 센서가 모두 포함되어 있다. 이 임무는 과학자와 기상 예보관이 사용할 수 있도록 전 세계 강수량에 대한 빈번하고 정확한 측정을 제공한다.
로스코스모스.
NASA와 로스코스모스는 1993년 9월부터 국제우주정거장 개발 및 운영에 협력해왔다. 양 기관은 우주정거장 요소를 궤도에 전달하기 위해 양국 발사 시스템을 사용했다. 우주비행사와 코스모너트들은 우주정거장의 다양한 요소를 공동으로 유지보수한다. 양국은 2011년 우주왕복선 퇴역 및 NASA COTS 및 승무원 비행 시작 전까지 러시아가 승무원 및 화물 전달의 유일한 제공자라는 점을 고려하여 우주정거장에 대한 접근을 제공한다. 2022년 7월, NASA와 로스코스모스는 각국의 승무원이 상대방이 제공하는 시스템에 탑승할 수 있도록 우주정거장 비행을 공유하는 계약을 체결했다. 2022년 말 현재의 지정학적 상황으로 인해 아르테미스 또는 달 탐사와 같은 다른 프로그램으로 협력이 확장될 가능성은 낮다.
아르테미스 협정.
아르테미스 협정은 달, 화성, 소행성, 혜성의 평화적 탐사 및 개발에 협력하기 위한 프레임워크를 정의하기 위해 제정되었다. 이 협정은 NASA와 미국 국무부가 초안을 작성했으며, 미국과 참여국 간의 일련의 양자 협정으로 이행된다. 2023년 6월 현재 22개국이 이 협정에 서명했다. 이들은 호주, 바레인, 브라질, 캐나다, 콜롬비아, 프랑스, 인도, 이스라엘, 이탈리아, 일본, 대한민국, 룩셈부르크, 멕시코, 뉴질랜드, 폴란드, 루마니아, 사우디아라비아 왕국, 싱가포르, 우크라이나, 아랍에미리트, 영국, 미국이다.
중국 국가항천국.
울프 수정안은 2011년 미국 의회에서 법으로 통과되었으며, NASA가 의회와 연방수사국의 명시적인 승인 없이는 중국 정부 및 중국 관련 기관(예: 중국 국가항천국)과 직접적인 양자 협력을 하는 것을 금지한다. 이 법은 매년 예산 법안에 포함되어 갱신되고 있다.
이 기관의 행정부는 워싱턴 D.C.의 NASA 본부에 위치하며, 전반적인 지침과 방향을 제공한다. 예외적인 경우를 제외하고, NASA 공무원 직원은 미국 시민권자여야 한다.
NASA의 국장은 미국 상원의 승인을 받아 미국 대통령이 지명하며, 대통령의 뜻에 따라 고위 우주 과학 고문으로 재직한다.
현재 임시 국장은 교통부 장관인 숀 더피이며, 도널드 트럼프 대통령이 임명했다. 행정부의 원래 지명자였던 재러드 아이작맨은 2025년 5월 31일에 철회되었다.
전략 계획.
NASA는 2022 회계연도에 네 가지 전략적 목표를 가지고 운영한다.
NASA 예산 요청은 NASA가 개발하고 행정부의 승인을 받은 후 미국 의회에 제출된다. 승인된 예산은 의회 양원의 승인과 미국 대통령의 법률 제정을 통해 제정된 세출 법안에 포함된 예산이다.
NASA 회계연도 예산 요청 및 승인 예산은 다음과 같다.
NASA의 자금 및 우선순위는 6개 임무국을 통해 개발된다.
수석 엔지니어 및 안전 및 임무 보증 조직과 같은 센터 전체 활동은 본부 기능에 맞춰져 있다. MSD 예산 추정치에는 이러한 본부 기능에 대한 자금이 포함된다. 행정부는 전국에 여러 하위 시설을 관리하는 10개의 주요 현장 센터를 운영한다. 각 센터는 국장이 이끈다(아래 데이터는 2024년 12월 23일 기준).
지속 가능성.
지구 대기와 우주 공간에서 로켓 추진 시스템이 생성하는 배기가스는 지구 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 하이드라진과 같은 일부 자가 점화성 추진제는 연소 전에 독성이 강하지만, 연소 후에는 독성이 적은 화합물로 분해된다. 등유와 같은 탄화수소 연료를 사용하는 로켓은 배기가스에 이산화탄소와 그을음을 배출한다. 이산화탄소 배출량은 다른 출처에 비해 미미하다. 2014년 미국은 하루 평균 3,000,000 m3의 액체 연료를 소비했으며, 단일 팰컨 9 로켓의 1단은 한 번 발사할 때 약 의 등유 연료를 소모한다. 팰컨 9 로켓이 매일 발사된다고 해도, 이는 당일 액체 연료 소비량(및 이산화탄소 배출량)의 0.006%에 불과하다. 또한, 액체 산소 및 액체 수소를 연료로 사용하는 엔진(예: 우주왕복선 메인 엔진)의 배기가스는 거의 전적으로 수증기이다. NASA는 2011년에 취소된 컨스텔레이션 계획의 환경 문제에 대해 국가환경정책법에 따라 대응했다. 반면, 이온 엔진은 제논 (원소)과 같은 무해한 비활성 기체를 추진에 사용한다.
NASA의 환경 노력의 한 예는 NASA 지속 가능성 기지이다. 또한 탐사 과학 건물은 2010년에 LEED 골드 등급을 받았다. 2003년 5월 8일, 미국 환경보호청은 NASA가 메릴랜드 그린벨트의 고더드 우주 비행 센터 시설 중 한 곳에서 매립 가스를 직접 사용하여 에너지를 생산한 최초의 연방 기관임을 인정했다.
2018년 NASA는 센서 코팅 시스템, 프랫 &amp; 휘트니, 모니터 코팅 및 UTRC를 포함한 다른 회사들과 함께 CAUTION (CoAtings for Ultra High Temperature detectION) 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트는 열 이력 코팅의 온도 범위를 이상으로 향상시키는 것을 목표로 한다. 이 프로젝트의 최종 목표는 제트 엔진의 안전성을 향상시키고 효율성을 높이며 CO2 배출량을 줄이는 것이다.
기후변화.
NASA는 또한 기후변화에 대한 연구를 수행하고 발표한다. NASA의 진술은 기후가 온난화되고 있다는 전 세계적인 과학적 합의와 일치한다. 밥 워커는 도널드 트럼프 전 미국 대통령의 우주 문제 고문으로, NASA가 우주 탐사에 집중하고 기후 연구 활동은 미국 해양대기청과 같은 다른 기관으로 이전해야 한다고 주장했다. 전 NASA 대기 과학자 J. 마셜 셰퍼드는 지구 과학 연구가 1958년 국가항공우주법에 따른 NASA의 임무 창설 때부터 포함되어 있었다고 반박했다. NASA는 웹 부문에서 2020년 웨비 인민 투표상 그린을 수상했다.
STEM 이니셔티브.
나노위성 교육 발사 (ELaNa). 2011년부터 ELaNa 프로그램은 NASA가 대학교 팀과 협력하여 새로운 기술과 상용 기성 솔루션을 테스트할 기회를 제공했으며, 개발된 큐브위성의 발사 기회를 NASA가 조달한 발사 기회를 통해 제공했다. 예를 들어, 2022년 6월에는 두 개의 NASA 후원 큐브위성이 버진 오빗의 런처원 발사체를 통해 ELaNa 39 임무로 발사되었다.
큐브 인 스페이스. NASA는 2014년에 "큐브 인 스페이스"라는 연례 대회를 시작했다. 이 대회는 NASA와 글로벌 교육 기업인 I Doodle Learning이 공동으로 주최하며, 11~18세 학생들에게 NASA 로켓이나 풍선에 실어 우주로 발사할 과학 실험을 설계하고 제작하는 방법을 가르치는 것을 목표로 한다. 2017년 6월 21일에는 세계에서 가장 작은 위성인 칼람샛이 발사되었다.
미터법 사용.
미국 법률은 모든 미국 정부 프로그램에서 "실용적이지 않은 경우를 제외하고" 국제단위계를 사용하도록 요구한다.
1969년 아폴로 11호는 미국 단위계와 미터법을 혼합하여 사용하여 달에 착륙했다. 1980년대에 NASA는 미터법으로 전환하기 시작했지만, 1990년대에도 여전히 두 시스템을 모두 사용하고 있었다. 1999년 9월 23일, NASA의 SI 단위 사용과 록히드 마틴 스페이스의 미국 단위 사용 간의 혼동으로 인해 화성 기후 궤도선이 손실되는 사고가 발생했다.
2007년 8월, NASA는 달에 대한 모든 미래 임무와 탐사는 전적으로 SI 시스템을 사용하여 수행될 것이라고 밝혔다. 이는 이미 미터법을 사용하는 다른 국가의 우주 기관과의 협력을 개선하기 위해 이루어졌다. 2007년 현재 NASA는 주로 SI 단위를 사용하지만, 일부 프로젝트는 여전히 미국 단위를 사용하며, 국제우주정거장을 포함한 일부 프로젝트는 두 시스템을 혼합하여 사용한다.
미디어 활동.
NASA TV.
거의 40년간 서비스해 온 NASA TV 채널은 유인 임무의 실시간 중계부터 운용 중인 로봇 우주선(예: 화성 로버 착륙)의 주요 성과에 대한 비디오 중계, 국내 및 국제 발사에 이르는 다양한 콘텐츠를 방영한다. 이 채널은 NASA에서 제공하며 위성 및 인터넷을 통해 방송된다. 이 시스템은 원래 NASA 관리자와 엔지니어를 위한 중요한 우주 이벤트 기록 영상을 확보하기 위해 시작되었으며 대중의 관심이 커지면서 확장되었다. 달 궤도에서 아폴로 8호의 크리스마스 이브 방송은 10억 명 이상의 시청자가 시청했다. NASA의 아폴로 11호 달 착륙 비디오 전송은 착륙 40주년을 기념하여 프라임타임 에미상을 수상했다. 이 채널은 미국 정부의 산물이며 많은 텔레비전 및 인터넷 플랫폼에서 널리 이용 가능하다.
NASA캐스트.
NASA캐스트는 NASA 웹사이트의 공식 오디오 및 비디오 팟캐스트이다. 2005년 후반에 생성된 이 팟캐스트 서비스는 NASA 웹사이트의 최신 오디오 및 비디오 기능(NASA TV의 이번 주 NASA 소식 및 NASA에서 제작한 교육 자료 포함)을 담고 있다. Science@NASA와 같은 추가 NASA 팟캐스트도 제공되며, 구독자에게 주제별 콘텐츠를 심층적으로 보여준다.
NASA EDGE.
NASA EDGE는 NASA가 개발한 다양한 임무, 기술 및 프로젝트를 탐구하는 비디오 팟캐스트이다. 이 프로그램은 2007년 3월 18일 NASA에 의해 출시되었으며, 현재 200개의 보드캐스트가 제작되었다. NASA의 탐사 시스템 임무국에서 후원하고 버지니아 햄프턴 (버지니아주)의 랭글리 연구 센터의 탐사 및 우주 작전국에서 운영하는 대중 홍보 보드캐스트이다. NASA EDGE 팀은 미국 전역의 NASA 시설에서 현재 프로젝트와 기술을 내부자의 시선으로 살펴보고, 최고 과학자 및 엔지니어와의 개인 인터뷰, 현장 방송, 컴퓨터 애니메이션, 개인 인터뷰를 통해 이를 보여준다.
이 쇼는 NASA가 사회에 기여한 바와 재료 및 우주 탐사 분야의 현재 프로젝트 진행 상황을 탐구한다. NASA EDGE 보드캐스트는 NASA 웹사이트와 아이튠즈에서 다운로드할 수 있다.
제작 첫 해에 이 쇼는 450,000회 이상 다운로드되었다. 월 평균 다운로드 수는 420,000회 이상이며, 2009년 12월과 2010년 1월에는 100만 회 이상 다운로드되었다.
NASA와 NASA EDGE는 보드캐스트를 보완하도록 설계된 대화형 프로그램도 개발했다. 루나 일렉트릭 로버 앱을 통해 사용자는 시뮬레이션된 루나 일렉트릭 로버를 조종하여 목표 사이를 이동할 수 있으며, 차량에 대한 정보와 이미지를 제공한다. NASA EDGE 위젯은 NASA EDGE 보드캐스트, 이미지 갤러리 및 프로그램의 트위터 피드에 액세스할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스와 라이브 NASA 뉴스 피드를 제공한다.
NASA+.
2023년 7월, NASA는 NASA+라는 새로운 스트리밍 서비스를 발표했다. 이 서비스는 2023년 11월 8일에 출시되었으며, 발사 생중계, 다큐멘터리 및 오리지널 프로그램을 제공한다. NASA에 따르면 이 서비스는 광고와 구독료가 무료이다. 이 서비스는 iOS, 안드로이드 (운영체제), 아마존 파이어 TV, 로쿠 및 Apple TV용 NASA 앱과 데스크톱 및 모바일 웹에서 제공될 예정이다.
아폴로 계획()은 1961년부터 1972년까지 미국항공우주국에 의해 이루어진 일련의 유인 우주 비행 탐사 계획이다. 아폴로 계획의 목표는 1960년대 존 F. 케네디 대통령의 연설에서 언급되었던 "인간을 달에 착륙시킨 후 무사히 지구로 귀환시키는" 것으로 요약할 수 있다. 이 목표는 1969년 아폴로 11호에 의해 달성되었다. 그 뒤로 아폴로 계획은 1970년대 초반까지 여섯 차례의 성공적인 달 착륙으로 이어졌다. 후에 스카이랩 계획이나 미국과 소련의 공동 실험인 아폴로-소유즈 시험 계획에서도 아폴로 계획 당시에 만들어진 장비를 사용하였으며, 이들 탐사도 아폴로 계획의 일부로 다뤄지기도 한다.
여러 번의 성공도 있었지만, 두 차례의 큰 사고도 있었다. 1967년 1월 27일에는 지상 훈련 중이던 아폴로 1호가 화재로 인해 사령선이 전소되고 세 명의 우주비행사가 사망하였다. 1970년 4월 13일에는 달로 가고 있던 아폴로 13호가 장비의 고장으로 달 궤도만을 선회하고는 간신히 지구로 귀환했다.
아폴로 계획은 드와이트 아이젠하워의 재임시절 추진되었던 유인 우주 비행 계획인 머큐리 계획을 기반으로 한 것이었다. 머큐리 계획의 목표는 한 명의 우주비행사가 우주선에 탑승하여 지구 궤도 비행을 하는 것이었으나 아폴로 계획은 세명의 우주비행사가 우주선에 탑승하여 달에 착륙하는 것을 목표로 하였다. 아폴로라는 이름은 미항공우주국의 에이브 실버스테인이 붙인 것으로 고대 그리스의 신인 아폴론의 이름을 딴 것이다. 후일 실버스테인은 "내 아이의 이름을 짓는 것처럼 우주선의 이름을 붙였다."고 술회하였다.
1960년 11월 존 F 케네디가 미국의 신임 대통령으로 당선되었다. 케네디는 우주 탐사와 미사일 방어에서 소비에트 연방에 대한 우위를 확보하여야 한다고 공약하였으나, 그의 정책은 우주 탐사보다는 미사일 경쟁에 치중되어 있었다. 1961년 4월 12일, 유리 가가린이 최초의 유인 우주 비행에 성공하자 미국은 이를 가능하게 한 소비에트의 기술력에 두려움을 느꼈다. 유리 가가린의 우주 비행이 이루어진 바로 다음날 미국은 우주 과학 위원회를 소집하고 소련과의 경쟁에서 우위를 차지할 방안을 모색했다. 1961년 4월 20일 케네디는 부통령 린든 존슨에게 현재의 미국 우주 계획의 상태를 검토할 것을 요구하는 메모를 전달하였다. 린든 존슨은 케네디의 이러한 요청에 대해 "1966년에서 1967년 사이에 달 착륙을 성공시키는 것이 소비에트에 대해 우주 경쟁에서 우위를 차지할 수 있는 방안이 될 것"이라 답했다.
케네디가 이러한 선언을 할 당시 미국은 단지 한 명의 우주인이 지구 궤도 선회에 성공했을 뿐이었다. 심지어 미항공우주국 내에서도 케네디의 이러한 선언이 달성될 수 있을지 의심하였다.
탐사 방안 수립.
우주선.
추진체.
아폴로 계획에 추진체로 사용된 로켓은 새턴 V 로켓이다. 새턴 V 로켓은 3단 로켓으로 베르너 폰 브라운의 제안을 기반으로 한 노바 로켓이었다.
단계별 미션.
후일 달 표면 탐사와 월면차를 이용한 탐사를 포함한 H미션이 추가되었다. 아폴로 18호는 달 표면에 과학 장비 기지를 설치하는 I미션이 계획되었으나 실행되지는 않았다.
임무 수행.
아폴로 계획에 따른 임무 수행에는 아폴로 1호부터 18호까지 총 16대의 우주선이 사용되었다. 이 가운데 유인 우주 비행의 성공은 아폴로 7호부터였다.
자연 위성(自然 衛星) 또는 단순히 위성(衛星)은 행성 따위의 둘레를 도는 천체를 말한다. 이 중에서 사람이 만든 위성은 인공위성이라고 한다. 태양계에는 240개의 위성이 있는 것으로 알려져 있으며, 이 가운데 행성을 도는 것이 166개, 왜행성을 도는 것이 6개, 그밖의 태양계 소천체를 도는 것이 수십개가 있다. 다른 별의 행성에도 위성이 있을 것으로 추측된다.(외계 위성)
목성형 행성들은 모두 복수의 위성들을 거느리고 있으며, 그 가운데는 행성인 수성과도 견줄만큼 큰 천체도 있다. 반면 지구형 행성들은 위성을 목성형 행성보다 상대적으로 조금 가지고 있는데, 심지어 위성을 갖지 않은 행성도 있다. 왜행성 가운데 세레스는 위성이 없으나, 명왕성은 카론을 포함하여 5개, 에리스는 1개, 하우메아는 2개, 그리고 마케마케는 1개의 위성을 가지고 있는 것으로 알려졌다.
궤도의 특징.
대부분의 위성은 조석 작용의 영향으로 늘 같은 면이 행성을 향하고 있다. 토성 주위를 불규칙하게 도는 히페리온이나, 행성의 가장 바깥 궤도를 도는 토성의 포에베 등이 예외에 속한다.
위성이 또다른 위성을 가지고 있을 가능성은 낮다. 모행성의 조석작용으로 인해 그 궤도가 불안정하기 때문이다. 하지만 위성의 라그랑주 점에 다른 동반 위성이 있는 경우는 있다.
최근 243 이다의 위성 다크틸이 발견되면서 소행성에도 위성이 있는 것이 확인되었다. 90 안티오페처럼 크기가 비슷한 두 소행성으로 이뤄진 이중 소행성도 있다. 87 실비아에는 두 개의 위성이 있다.
가니메데(, 목성 III)는 목성의 위성으로, 태양계의 위성들 중 가장 크고 밝다. 목성에서 평균 거리 순으로 일곱 번째이고, 갈릴레이 위성 중에선 세 번째에 위치한다. 공전 주기는 약 7일이며, 유로파와 2:1, 이오와 4:1의 궤도 공명을 일으킨다. 가니메데는 지름 5,262km로 행성인 수성보다 8% 길지만, 질량은 수성의 45%에 불과하며, 이는 달의 2배이다. 태양계의 위성 중 두 번째로 큰 토성의 위성 타이탄보다 지름은 2% 더 크며, 질량은 10% 더 무겁다. 지구의 달과 비교하면 지름은 51% 더 크며, 질량은 2.02배이다.
가니메데는 규산염 암석과 얼음이 거의 같은 비율로 이루어져 있다. 구조는 잘 분화되어, 중심의 철이 풍부한 액체 상태의 핵, 얼음과 지하 바다가 번갈아가며 여러층을 이루고 있는 바깥 부분으로 구성된 것으로 추정된다. 가니메데의 표면은 크게 두 부분으로 나뉜다. 어두운 부분은 40억 년 전에 생긴 충돌구와 함께 위성 표면의 삼분의 일 가량을 덮고 있다. 그보다 덜 오래된 듯한, 광범위한 균열과 능선이 가로지르고 있는 밝은 부분이 나머지를 덮고 있다. 밝은 지역의 균열과 능선의 원인은 밝혀지지 않았지만, 조석 가열에 의한 판의 이동 때문으로 여겨지고 있다.
가니메데는 태양계에서 자체 자기장이 있는 유일한 위성으로, 액체 핵의 대류 현상으로 발생하는 것으로 추정하고 있다. 약한 자기장은 목성의 커다란 자기장에 묻혀 장선의 요동으로 표시된다. 또한, 미량의 수소가 대기에 존재하며, 아주 옅은 산소 대기층이 있다. 이 안에는 O(산소 원자), O2(산소 분자), O3 (오존)이 있을 것으로 추정된다. 대기권에 전리층이 존재하는지의 여부는 확인되지 않았다.
가니메데는 갈릴레오 갈릴레이가 1610년 1월 7일에 처음으로 발견하였다. 위성의 이름은 천문학자인 시몬 마리우스가 제안했다. 가니메데의 어원은 그리스 신화에서 그리스 신들의 술시중을 든 인물이자 제우스가 연정을 품은 가니메데스()이다. 파이어니어 10호 이래로 탐사선들이 가니메데를 세밀하게 관찰하였다. 보이저는 행성의 크기를 새로 측정했고, 갈릴레오 호는 자기장과 지하 바다를 발견하였다. 미래의 다른 목성 탐사 계획으로는 2023년 4월 14일에 발사된 유럽우주국의 목성 얼음 위성 탐사선(JUICE)이 있다. 이 탐사선은 갈릴레이 위성 중 세 개의 얼음 위성을 접근 통과하며, 감속한 후 2034년 가니메데의 선회 궤도에 진입할 예정이다.
발견과 작명.
1610년 1월 7일, 갈릴레오 갈릴레이는 목성 주변에 3개의 별이 있는 것을 발견했는데 처음에는 가니메데와 칼리스토를 발견하였고, 나중에는 목성과 거의 붙어 있던 이오와 유로파도 발견하였다. 다음 날 밤에 그 빛이 움직이는 것이 관찰되었다. 1월 13일에, 그는 한 번에 4개의 위성을 모두 보고 있었지만, 적어도 한 개의 위성이 전 위치에 있다는 것을 알 수 있었다. 1월 15일에, 갈릴레오는 그 빛들이 목성 주위를 움직인다고 결론지었다. 그는 위성의 작명에 대한 권리를 주장하여 이 별을 "우주의 별"로 보고, 이름을 "메디시의 별"(메디치 가문의 별)로 지었다.(
프랑스의 천문학자인 니콜라스클라우데 파브리 데 페이레치는 메디시의 별들의 이름을 각각 분리해야 한다고 말했다, 그러나 그의 제안은 채택되지 않았다. 시몬 마리우스는 원래 자신이 갈릴레이 위성을 발견했다고 주장했다. 그는 목성과 토성의 위성에 이름을 붙이려고 시도했고, "목성의 목성" (이건 가니메데였다), "목성의 금성", "목성의 수성"으로 지었으나, 채택되지 않았다. 요하네스 케플러와 마리우스는 위성에 이름을 붙이려 다시 한 번 시도했다:
로마식 이름과 다른 갈릴레이 위성의 이름들은 상당한 시간 동안 사람들이 싫어하게 되었고, 20세기 중반까지 별로 사용되지 않았다. 이전의 많은 천문학 논문에서 가니메데는 로마 숫자로 붙인 번호인 (갈릴레오가 도입한 명명법) 목성 III 이나 "목성의 세 번째 위성"으로 불렀다. 토성의 위성을 찾는 과정에서 케플러가 발견한 위성들에 도입한 명명 방법이 그대로 목성에 사용되었다. 가니메데는 남성 그림의 이름을 딴 목성의 유일한 위성이며, 이오, 유로파, 칼리스토처럼 가니메데도 제우스의 연인이다.
중국의 천문학 기록에 의하면, 기원전 365년에 감덕이 목성의 위성을 발견했다고 한다. 아마도 육안으로 가니메데를 발견했을 것이다.
가니메데의 궤도는 목성에서 평균 1,070,400 km 떨어져 있어 갈릴레이 위성 중에서는 목성에서 세 번째로 멀리 떨어져 있으며, 목성 주변을 7일 3시간 주기로 돈다. 많은 위성처럼, 가니메데는 조석 고정되어 있기 때문에 한 면이 항상 목성을 바라본다. 가니메데의 궤도는 목성의 적도에 대해서 약간 기울어져 있고, 이심률과 기울기, 변하는 준주기의 합력으로 인해 태양계 중력에 섭동을 일으킨다. 이런 섭동으로 인한 변화의 범위는 0.0009,–0.0022, 0.05–0.32°이고, 각기 다르다. 이런 궤도 변화로 인해 자전축 기울기는 0에서 0.33°까지 변할 수 있다.
가니메데는 이오, 유로파와 궤도 공명을 일으킨다. 가니메데가 1번 돌 때마다, 유로파는 2번 돌고, 이오는 4번 돈다. 이오가 근점에 있고 유로파가 원점에 있거나 유로파가 근점에 위치할 때 합 현상이 발생한다. 이오–유로파와 유로파–가니메데의 합이 일어나는 경도는 같은 속도로 바뀌기 때문에 세 개의 위성이 동시에 합이 현상이 일어나는 것은 불가능하고, 이러한 복잡한 공명을 라플라스 공명이라고 한다.
지금 라플라스 공명의 상태는 가니메데 바깥쪽의 궤도에 대한 공명 현상을 만들 수 없다. 0.0013의 값은 아마도 옛날에 공명이 가능했던 때에 만들어진 값일 것이다. 갈릴레이 위성의 이심률에는 다소 수수께끼가 있다. 현재 공명이 일어나지 않는 부분으로 보아 가니메데에 있는 지하 구조는 오래전에 붕괴했어야 한다. 이 사실은 마지막 이심률 변화가 몇 억 년 정도 전에 일어났음을 의미한다. 왜냐하면, 가니메데의 이심률이 상대적으로 낮으므로 평균 0.0015가 나와야 하기 때문이다. 따라서 이 위성의 조석 가열은 무시할 수 있는 수준이다. 그리고 옛날의 가니메데는 아마도 1 이상의 라플라스 공진 통과 수(예시:가니메데가 1번 공전할 때 유로파는 2번 공전하므로 유로파의 값은 2)를 가졌을 수 있다. 즉, 0.01~0.02의 큰 값으로 이심률을 밀어 올릴 수 있었다. 이 상황은 아마 가니메데 내부의 심한 조석 가열을 유발했을 것이다. 아마도, 가니메데의 펼쳐진 모양의 지형은 이 조석 가열의 결과물일지 모른다.
이오, 유로파, 가니메데의 라플라스 공명에 관한 두 가지 설이 있다. 한 가지는 원시 태양계 시절부터 존재했다는 것이다. 다른 것으로는 태양계의 형성 후에 만들어졌다는 것이다. 후자의 시나리오에 관한 진행 순서는 다음과 같다. 이오는 목성과 조석 작용을 일으키고, 유로파와 2:1의 공명을 가지게 된 후 궤도를 계속 확장한다. 확장은 계속 이루어진다. 하지만 조금의 모멘트가 유로파로 전달되고, 이는 공진을 계속 유지하는 원인이 된다. 유로파와 가니메데가 2:1의 공진을 가지게 될 때까지 이 과정을 계속한다. 결국, 세 위성 사이의 운동량은 라플라스 공명에 의한 동기화 때문에 같은 양을 유지한다.
가니메데의 평균 밀도는 1.936 g/cm3이다. 주로 얼음과 암석이 비슷한 비율로 구성된 것이라 추정된다. 얼음의 질량 분율은 46~50% 사이라고 생각되고, 이는 칼리스토에 비해 약간 낮다. 암모니아와 같은 추가적인 휘발성 얼음도 존재한다고 생각된다. 가니메데의 암석은 알려진 바가 없지만, 아마도 L/LL 형 일반 구립 운석에 가까울 것으로 생각되며 적은 양의 철 핵을 가지고 있을 것으로 생각되며 적은 양의 금속 철과 산화철로 이루어진, H형 운석에 가까울 것으로 생각된다. 가니메데에서 규소에 대한 철의 질량비는 1.05–1.27로 생각된다. 참고로, 태양에서의 비율은 1.8이다.
가니메데의 표면 반사율은 43% 정도이다. 얼음과 물이 50%~90% 정도의 비율로 표면에 뒤덮여 있는 것으로 생각되며, 가니메데의 내부보다 더 많이 존재하는 것으로 생각된다. 적외선 분광법으로 1.04, 1.25, 1.5, 2.0과 3.0 μm의 파장에서 강한 흡수선이 발견되었다. 얼음은 그루브 지형을 밝게 하기 때문에 어두운 지역보다 더 많은 양의 얼음이 밝은 지역에 함유되어 있다. 갈릴레오 우주선과 지상에서 고해상도로 관측한 근적외선과 자외선 스펙트럼 자료에서 물과 관련된 원소 구성비를 발표했다. 가니메데의 표면에는 이산화탄소, 이산화황이 존재한다. 그리고, 시아노겐, 수산화 황산염 그리고 다양한 유기 화합물이 있을 것으로 추정된다. 갈릴레오는 또한 황산 마그네슘 (MgSO4)이 표면에 존재하는 것을 보여 주었고, 황산 나트륨 (Na2SO4)이 아마도 가니메데의 표면에 존재할 것이라는 것을 보여 주었다. 이러한 소금 광물은 지하 바다에서 발생할 가능성이 있다.
가니메데의 표면은 비대칭이다. 순행 반구가 역행 반구보다 밝다. 이는 유로파와 비슷하지만, 반대의 경우인 칼리스토도 마찬가지이다. 가니메데의 역행 반구는 이산화황이 풍부한 것으로 나타난다. 이산화탄소의 분포는 반구 비대칭을 보여주지 않고, 극 근처에서는 발견되지 않는다. 가니메데의 모든 충돌구는 하나를 제외하고 이산화탄소가 뭉친 모습을 보여주지 않으며, 이는 칼리스토와 구별된 모습이다. 아마도, 가니메데의 이산화탄소 기체는 과거에 고갈되었을 것이다.
가니메데는 구조가 완전히 차별화된 것으로 보인다. 황화 철–철로 이루어진 핵과 규산으로 이루어져 있는 맨틀로 이루어져 있다. 가니메데 내부에 있는 이 층의 자세한 길이는 규산염의 비율 가정(감람석과 휘석의 분수)과 핵에 있는 황산의 양에 따라 달라진다.
지하 바다.
1970년, 나사의 과학자들이 두 얼음층 사이에 있을지도 모르는 거대 바다를 생각하였다. 1994년에 미항공우주국의 갈릴레오 우주선은 가니메데를 지나쳐 가면서 위성에 있는 바다를 확인하였다. 2014년에 발표된 소금의 영향을 고려한 분석에 따르면, 가니메데에는 여러 층의 얼음과 암석 맨틀에 인접해 있는 여러 층의 바다로 이루어져 있다고 밝혔다. 물과 바위의 접축은 생명의 기원에 중요한 원인이 될 수도 있다.
가니메데는 철이 풍부한 액체 핵을 가지고 있으며, 이로 인해 자기장이 존재한다는 것을 갈릴레오 호이 발견했다. 액체 철 핵에서 대류 현상이 일어나고, 이는 높은 전도성을 갖게 한다. 이것이 가장 자연스러운 자기장 발생 모델이다. 핵의 밀도는5.5–6 g/cm3이고, 규산염 맨틀의 밀도는 3.4–3.6 g/cm3이다. 이 핵의 반경은 최대 500 km일 수 있다. 가니메데의 핵 온도는 아마도 815–926 °C일 것이고, 핵의 기압은 10G
Pa가 넘을 것이다.
표면의 특징.
은 2가지 지형이 혼합되어 있는 모습이다. 전체적으로 매우 오래되었다는 특징을 가지고, 높은 지형과 충돌구가 존재한다. 어두운 영역은 다소 젊은 편이고(하지만 고대 지형이다), 밝은 영역은 도랑과 평지의 조합으로 이루어져 있다. 어두운 지형은 표면의 3분의 1을 차지한다. 점토나 충돌구에서 유기 물질이 나타날 가능성이 있다.
가니메데의 표면에 있는 긴 줄이 생기게 한 '가열 기구'는 행성 과학의 해결되지 않은 문제들 중 하나이다. 현재 가니메데의 표면은 자연적인 지각 변동에 의한 홈이 많다. 얼음화산이 만약 존재한다면, 이것에 대해 약간의 역할을 했다고 생각된다. 가니메데의 얼음 암석 지각에 많은 양의 압력을 준 것은 조석 가열과 연관되 있을 수도 있고, 위성이 불안정한 궤도 공명 때문에 일어난 것일 수도 있다. 얼음에 압력이 걸리며 얼음이 구부러지는 것 때문에 열이 발생하여 암석 지각이 가열될 수 있고, 이로 인해서 균열이 발생하고 이는 표면의 70%인 어두운 지형을 지워 나간다. 홈이 파인 지형과 빠르게 핵이 생겨난 것도 조석 가열과 연관지을 수 있다. 상전이와 열 팽창이 일어나서 1–6%의 미세한 변화가 있는데, 이는 조석 가열이 원인일 수도 있다. 이후 진화 과정에서, 따뜻한 물과 연기는 핵에서 표면으로 올라왔을 수 있고, 암석 지각의 지각 변동으로 이어졌을 가능성이 있다. 방사열은 위성에서 가장 관련성이 높은 가열 원인이다. 예를 들어, 바다의 깊이를 결정한다. 연구의 모형은 과거에 그랬을 지도 모르므로 가니메데의 궤도 편심이 지금보다 더 컸을 때를 기준으로 연구하였다. 그 결과 조석 가열이 방사열보다 더 실질적인 열원이 된다.
충돌구의 지형은 크게 두 가지로 분류할 수 있는데, 어두운 지역에서 특히 많이 보인다: 충돌구가 표면에 포화 상태가 될 것으로 보일 정도다. 밝은 부분은, 충돌구가 별로 보이지 않고, 충돌구가 진화에 중요한 역할을 하지 않은 것으로 보인다. 충돌구의 밀도로 나이를 추산한 결과 어두운 곳의 충돌구의 나이는 40억 년 되었다. 이는 달의 고지와 비슷한 나이이고, 홈이 파인 지형은 조금 젊다. 하지만 얼마나 젊은지는 불확실하다. 시뮬레이션 결과 가니메데는 35~40억 년 전에 '운석 폭풍'을 맞은 것으로 보이고, 이는 달의 시기와 일치한다. 이것이 사실일 경우, 운석 영향의 대부분은 그 시기에 일어난 것이 되고, 분화구가 생기는 개수는 점점 적어지게 된다. 충돌구들은 새로운 지형에 덮여 씌워지고 협곡들에 의해 갈라지며, 파인 지형의 일부는 상당히 오래 되었다. 분출물의 선으로 이어진 비교적 젊은 충돌구도 보인다. 가니메데의 충돌구는 달과 수성의 것보다 평탄한 것이 특징인데, 이는 아마도 가니메데의 약한 얼음 지각에 의한 것으로, 이 빙하는 흐르는 것으로 추측되고 흐르면서 충돌구를 매꾸어 낸다. 이렇게 사라진 고대 충돌구의 유일한 '유령'은 팰름시스트(Palimpsest)이다.
가니메데의 또다른 특징은 갈릴레오 지역 이라고 불리는 어두운 곳인데, 이곳에는 그 홈이 파인 지형도 있고 뿜어져 나온 물질도 있다. 이곳은 옛날에 지질 활동이 활발하던 시기에 만들어진 것으로 보인다.
가니메데에도 극관이 존재하며, 아마도 얼음으로 구성되어 있는 것으로 추측된다. 이 얼음의 서리는 위도 40°까지 이른다. 이 극관은 보이저 탐사선이 처음으로 관측했다. 이 극관의 형성에 대한 이론으로는 고온의 플라즈마로 인해 얼음에 가해지는 압력과 물의 이동이 포함되어 있다. 갈릴레오호로부터의 자료는 새로운 이론을 만드는 계기가 되었다. 가니메데의 자기장 때문에 보호가 잘 되지 않는 극 지방에 입자가 더 강한 충격을 가한다; 이 충격은 물 분자의 재결합을 일으키고, 이 때문에 물의 서리가 극 지방으로 이동하게 된다.
대기권과 전리층.
1972년, 인도네시아에서 근무하는 미국과 영국의 천문학자가 엄폐 현상 동안 위성의 옅은 대기를 발견했다고 주장했다. 이들이 기압을 추정한 결과 0.1 Pa였다. 하지만, 1979년 보이저 1호가 목성을 통과할 때 센타우루스자리 카파의 엄폐를 관측했고, 다른 결과가 나왔다. 자외선 파장은 200 nm보다 짧았다. 그들은 1972년의 결과에 비해 기체의 존재에 훨씬 더 민감했다. 보이저호에 의하면 대기권은 없다. 표면 위쪽의 입자는 1.5×10cm−3의 밀도를 가지고, 2.5 µPa 미만의 압력에 해당된다. 후의 결과의 값은 1972년의 결과보다 다섯 자리 낮은 결과이다.
보이저호의 자료에도 불구하고, 가니메데에 희박한 산소 대기권(외기권)이 있는 것으로 추측하고 있다. 유로파에 존재하는 양과 유사하게 존재하는 것으로 추정되고, 1995년에 허블 우주 망원경에 의해 발견되었다. 허블 우주 망원경은 실제로는 130.4 nm와135.6 nm의 산소 원자 대기광을 관측한 것이다. 산소 분자가 전기 충격에 의해 분열되면 이런 대기광이 생기게 되고, 이는 O2로 이루어진 대기권의 중요한 증거이다. 산소의 표면에서의 밀도는 1.2×10–7×10cm−3일 것으로 추측되며, 0.2–1.2 µPa의 대기압을 가지고 있을 것으로 생각된다. 이 값은 1981년의 보이저호의 결과와 일치한다. 산소는 생명의 증거가 될 수 없다. 이 산소는 가니메데의 표면에서 방사능에 의해 얼음이 수소와 산소로 분리될 때 발생하는 것으로 질량이 낮아 더 빨리 우주 공간으로 없어졌을 것이다. 가니메데는 유로파와 다르게, 대기광이 균일하지 않다. 허블 우주 망원경은 북반구와 남반구 위도 ± 50° 쪽에 있는 밝은 반점을 관찰했고, 이곳은 가니메데의 자기력선의 정확한 경계이다(아래 참조). 밝은 점은 아마도 극광일 것으로 추정되며, 자기장 중 열려 있는 부분을 따라 플라즈마가 들어오면서 일어난 것으로 추측된다.
중성 대기의 존재는 전리층이 존재해야 한다는 것을 가리키며, 이는 산소 분자가 전자와 충돌하여 생기는 것으로 이 전자는 자기장과 태양에서 오는 극자외선(EUV)인 것으로 추정된다. 하지만, 가니메데의 전리층 존재 여부는 논란이 되고 있다. 갈릴레오 호가 측정한 조금의 자료에는 전자의 밀도가 가니메데 주변에서 올라갔다. 이 증거는 전리층의 존재를 시사한다. 하지만 다른 증거는 아무것도 발견되지 않았다. 표면 근처의 전자의 밀도는 400–2,500 cm−3으로 균일하지 않은 것으로 추측된다. 2008년에는 가니메데의 전리층 매개 변수가 제한되지 않았다.
산소 대기의 추가적인 증거는 가니메데의 얼음 스팩트럼에서 드러난다. 1996년의 자료로 분석한 결과, 오존(O3)이 검출되었다. 1997년에 분석에 의해서 산소 분자 이합체가 검출되기도 하였다. 이러한 흡수는 산소가 대기에 존재해야만 일어날 수 있다. 이 현상에 가장 잘 들어맞는 후보는 얼음 속에 갇힌 산소 분자이다. 위도와 경도에 따라서 밀도가 다른데, 반사율과 마찬가지로 위도가 올라갈수록 감소하는 경향이 있다. O3(오존)는 반대의 경향을 나타내고 있다. 실험실에서의 작업은 O2 거품이 -173 °C의 '비교적 따뜻한'표면에서는 얼음에 용해되지 않는다는 것을 알아냈다.
유로파에 나트륨이 존재하는 것을 발견한 후, 가니메데의 대기권에 나트륨이 존재하는지 찾았지만, 1997년에는 아무것도 발견되지 않았다. 나트륨은 유로파의 궤도 주변보다 가니메데의 궤도 주변에 13배쯤 더 풍부하다. 이유는 아마도 표면에 상대적으로 양이 부족하거나 자기장이 들어오지 못하게 막고 있는 것으로 추측하고 있다. 가니메데 대기권의 또다른 구성 성분은 수소 원자이다. 수소가 존재하는 한계는 표면으로부터 3,000 km 상공이다. 표면에서의 밀도는 1.5×10 cm−3이다.
1995년부터 2000년까지 갈릴레오 호는 가니메데에서 G1, G2, G7, G8, G28과 G29 등 6번의 근접비행을 하였다. 이 때 가니메데에서 목성의 자기장과 '독립'된 자기 모멘트를 발견하였다. 이 모멘트의 값은 약 1.3×10 T·m3이고, 수성의 자기 모멘트보다 3배 더 컸다. 자기장의 양극은 가니메데의 회전축에 대해 176°지점에 존재하고, 이는 이 자기장이 목성의 자기장과 연관되어 있기 때문으로 생각된다. 이 자기장의 북극은 궤도면의 아래쪽에 있다. 이 자기 모멘트로 인해 발생된 힘은 가니메데의 적도에서 719 ± 2 nT이고, 가니메데와 목성의 거리 정도에서 목성의 자기장에 의해 발생되는 힘은— 120 nT 정도이며, 이는 확실히 구분된다. 가니메데의 적도 부분 자기장은 목성의 영향에 의한 것으로, 자기 재결합이 가능할 수도 있다. 특정 지역의 세기는 극의 세기보다 두 배 정도인데, 보통 적도에서는 1440 nT이다.