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NASA는 NASA TV를 고화질로 배포했지만, 디시 네트워크와 다이렉TV와 같은 일부 재배포 업체는 고객에게 전송하기 전에 표준 화질로 다운컨버팅했다.
NASA TV는 다양한 채널에서 24시간 동안 정기적으로 녹화된 교육 및 홍보 프로그램을 방영했다. 프로그램에는 NASA의 역사적인 사진과 비디오를 담은 NASA 갤러리, 뉴스 및 미디어 매체를 위한 b-롤 영상을 방송하는 비디오 파일, 학교를 위한 특별 프로그램을 제공하는 교육 파일, 전국 NASA 센터의 소식을 전하는 This Week @ NASA, 그리고 NASA 내의 다양한 프로젝트와 활동에 초점을 맞춘 진행자 프로그램인 NASA 엣지와 NASA 360 등이 있었다. ISS 생중계 및 관련 해설은 하루 종일 1시간 분량으로 방영되었다.
또한 이 네트워크는 ISS 이벤트(우주 유영, 언론 인터뷰, 교육 방송), 기자 회견, 로켓 발사와 같은 다양한 생방송 프로그램을 제공했다. 여기에는 종종 롭 나비아스, 니콜 클루티에, 브랜디 딘, 그리고 이전에는 조시 바이어리 및 은퇴한 조지 딜러를 포함하여 "미션 컨트롤의 목소리" 역할을 하는 NASA 공보실 직원들의 실시간 해설이 포함되었다.
캐나다 방송 당국과의 과거 문제.
2007년 이전에는 캐나다 라디오 텔레비전 통신 위원회(CRTC)가 특정 방송 이벤트를 제외하고 캐나다 내의 지역 위성 및 케이블 제공업체가 NASA TV를 방송하는 것을 금지했다. 기존 CRTC 규정에 따라 케이블 또는 위성 제공업체는 국내 캐나다 회사로부터 최소한의 캐나다 콘텐츠를 제공해야 했으며, 당시 동등한 캐나다 우주국이 우주 임무에 참여하는 유일한 부분은 캐나담과 함께 미국 우주왕복선 공동 임무였다. 또한 CRTC는 2000년 9월에 아날로그 텔레비전 주파수 할당 계획에 단순히 충분한 공간이 남아 있지 않았고, 외국 디지털 텔레비전 신호 처리에 대한 표준이 아직 확정되지 않았다고 밝혔다. 2007년 4월 20일, 위원회는 마운틴 케이블비전의 초기 요청과 다른 캐나다 방송사 및 대중의 지지를 받은 후 NASA TV가 캐나다에서 시청 가능한 외국 텔레비전 채널 목록에 추가되었다는 통지를 발표했다.
방송 제휴.
NASA는 온라인 시청자를 위한 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 외부 기업을 이용했는데, 이 서비스는 NASA 웹사이트에 삽입되거나 해당 기업의 브랜드가 붙은 스트림을 통해 제공되었다. 사용된 스트림 형식은 이용 가능한 기술과 형식의 인기 정도에 따라 다양했으며, 리얼미디어, 퀵타임, 윈도우 미디어, 플래시 비디오 및 H.264를 포함했다.
2005년 7월, NASA는 컬럼비아 우주왕복선 사고 이후 STS-114 임무 및 관련 복귀 비행 프로그램에 앞서 NASA TV의 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 야후! 및 아카마이 테크놀로지스와 계약을 체결했다. 2011년 현재, NASA는 유스트림과 계약을 체결하여 NASA TV 및 국제 우주 정거장에 설치된 고화질 카메라의 고화질 스트리밍과 임무 오디오를 제공하고 있다. 기자 회견, NASA 소셜 이벤트 및 기타 이벤트의 아카이브도 유스트림을 통해 제공된다. 다른 NASA TV 프로그램 및 이벤트는 NASA TV 유튜브 채널을 통해 보관된다.
2023년 7월, NASA는 애플 TV 및 로쿠와 같은 디지털 미디어 플레이어 플랫폼용 앱과 기관의 모바일 앱을 통해 액세스할 수 있는 NASA+라는 새로운 스트리밍 플랫폼을 만들 것이라고 발표했다.
방송 텔레비전 제휴사.
NASA TV는 미국 연방정부의 서비스이므로, 그 프로그램은 어떤 조직이나 사람도 원하는 대로 사용할 수 있는 퍼블릭 도메인으로 간주된다. 예를 들어, 유료 프로그램 네트워크인 LifehacksDRTV와 WMGM-TV는 NASA TV의 교육 블록을 사용하여 해당 개별 방송국 또는 네트워크 제휴사의 FCC E/I 요구 사항을 충족한다. 알려진 재방송 목록은 RabbitEars 웹사이트에서 확인할 수 있다.
2009년 NASA TV는 두 개의 에미상을 수상했다. 1월 24일, 텔레비전 예술과학 아카데미의 중남부 지부는 NASA의 50주년을 기념하여 마셜 우주비행센터와 NASA TV에 평생 공로상을 수여했다. 8월 22일, NASA TV는 아폴로 11호가 달 표면에서 첫 텔레비전 방송을 한 지 40주년을 기념하여 공학적 우수성을 인정받아 프라임타임 에미상 중 필로 T. 판스워스 상을 수상했다.
2023년 7월, NASA는 NASA TV와 유사한 콘텐츠를 제공하는 주문형 스트리밍 서비스인 NASA+를 발표했다. NASA TV는 NASA+와 병행 운영되다가, 2024년 7월 29일 NASA가 NASA TV의 운영을 8월 28일부로 중단한다고 발표했다. 2024년 8월 26일, NASA TV의 최종 편성표가 공개되었으며, 선형 채널의 마지막 프로그램은 "아르테미스 1호: 다큐멘터리"로 예정되었다.
Man In Space Soonest(MISS)는 소련보다 먼저 인간을 우주 공간으로 보내려는 미국 공군(USAF)의 계획이었다. 이 계획은 1958년 8월 1일에 취소되었고 미국 항공 우주국의 머큐리 계획으로 대체되었다. 계획에 참여한 사람 중 두 명만이 실제로 우주 공간에 도달했다. 첫 번째는 조지프 A. 워커로, 1963년 X-15 로켓 비행기 시험에서 두세 번(우주 경계의 정의에 따라 다름) 우주 공간에 도달했다. 다른 한 명은 닐 암스트롱으로, 1962년에 NASA 우주비행사가 되었고, 1966년에 제미니 8호를, 1969년에 아폴로 11호를 비행하여 달에 발을 디딘 최초의 인물이 되었다.
우주비행사 후보자.
MISS는 토르 부스터를, 나중에는 아틀라스를 사용하여 단일 조종 우주선을 궤도로 발사했을 것이다. 1958년 6월 25일, 공군은 이 계획의 우주비행사로 다음 아홉 명을 선정했다고 발표했다.
미국 해군 연구소(United States Naval Research Laboratory, NRL)는 미국 해군 및 미국 해병대의 기업 연구실이다. 워싱턴 D.C.에 위치하며 1923년에 설립되었고, 기초 과학 연구, 응용 연구, 기술 개발 및 프로토타이핑을 수행한다. 연구소의 전문 분야는 플라즈마 물리학, 우주물리학, 재료과학, 전술 전자전을 포함한다. NRL은 토머스 에디슨의 제안으로 1923년에 개소한 최초의 미국 정부 과학 R&amp;D 연구소 중 하나이며, 현재 해군연구청 산하에 있다.
2016년 현재, NRL은 해군 운용 자본 기금 활동이었는데, 이는 미국 연방 예산의 항목이 아니라는 것을 의미한다. 의회로부터의 직접적인 자금 지원 대신, 간접비를 포함한 모든 비용은 스폰서 자금 지원 연구 프로젝트를 통해 회수되었다. NRL의 연구 지출은 연간 약 10억 달러였다.
해군연구소는 미 해군과 관련된 광범위한 기초 연구 및 응용 연구를 수행한다. NRL 과학자 및 엔지니어는 매년 다양한 학회, 심포지엄, 저널에 1,200편 이상의 공개 연구 논문을 발표한다.
이 연구소는 1923년 설립 이래로 과학적 돌파구와 기술적 성과를 기록해 왔다. 일부 경우, 연구소의 군사 기술 기여는 해당 기술이 널리 채택된 지 수십 년 후에 기밀 해제되기도 했다.
2011년, NRL 연구원들은 1,398개의 비분류 과학 및 기술 기사, 도서 장 및 학술대회 발표 자료를 발표했다. 2008년, NRL은 IBM과 캘리포니아 대학교에 이어 나노 기술 관련 특허를 보유한 모든 미국 기관 중 3위를 차지했다.
NRL의 현재 연구 분야는 예를 들어 다음과 같다:
2014년, NRL은 운송 중인 탄약용 장갑, 고출력 레이저, 원격 폭발물 탐지, 스핀트로닉스, 폭발성 가스 혼합물의 역학, 전자기 레일건 기술, 숨겨진 핵 물질 탐지, 그래핀 장치, 고출력 극고주파 (35–220 GHz) 증폭기, 음향 렌즈, 정보가 풍부한 궤도 해안선 매핑, 북극 날씨 예측, 글로벌 에어로졸 분석 및 예측, 고밀도 플라즈마, 밀리초 펄사, 광대역 레이저 데이터 링크, 가상 임무 운영 센터, 배터리 기술, 광자 결정, 탄소 나노튜브 전자 장치, 전자 센서, 기계 나노 공진기, 고체 화학 센서, 유기 광전자 장치, 신경-전자 인터페이스 및 자기 조립 나노 구조를 연구하고 있었다.
연구소는 다양한 R&amp;D 시설을 포함한다. 2014년 추가 시설로는 NRL 나노과학 연구소의 Class 100 나노제작 클린룸, 조용하고 초정밀 측정 실험실, 그리고 자율 시스템 연구소(LASR)가 있다.
우주 과학.
해군연구소는 오랜 우주선 개발 역사를 가지고 있다. 여기에는 지구 궤도에 진입한 두 번째, 다섯 번째, 일곱 번째 미국 위성, 최초의 태양열 위성, 최초의 감시 위성, 최초의 기상 위성, 최초의 GPS 위성이 포함된다. 최초의 미국 위성 프로그램인 뱅가드 계획은 NRL에 인공위성 설계, 건설 및 발사 임무를 부여했으며, 이는 1958년에 달성되었다. 현재 뱅가드 1호와 그 상단 발사 단계는 여전히 궤도에 있어 가장 오랫동안 생존한 인공위성이다. 뱅가드 2호는 지구의 구름 덮개를 관측한 최초의 위성이었으며, 따라서 최초의 기상 위성이었다. NRL의 Galactic Radiation and Background I (GRAB I)은 최초의 미국 첩보 위성으로, 우주에서 소련 레이더 네트워크를 매핑했다. GPS는 NRL에서 발명되었고 NRL의 Timation 위성 시리즈에 의해 시험되었다. 최초의 운용 GPS 위성인 Timation IV (NTS-II)는 NRL에서 설계 및 제작되었다.
NRL은 태양 자외선 및 X선 스펙트럼 연구를 개척했으며, 2003년에 발사된 코리올리스와 같은 위성으로 이 분야에 계속 기여하고 있다. NRL은 2006년, 2009년, 2011년에 발사된 우주선을 이용한 전술 위성 프로그램도 담당하고 있다.
NRL은 최초의 위성 추적 시스템인 미니트랙을 설계했으며, 이는 미래 위성 추적 네트워크의 원형이 되었다. 감시 위성이 성공하기 전, 워싱턴 D.C.에 있는 NRL 본부 꼭대기의 상징적인 포물선형 안테나는 통신 달 중계의 일부였으며, 이 프로젝트는 달에 반사된 신호를 이용하여 장거리 통신 연구와 냉전 중 소련 내부 전송 감시를 모두 수행했다.
NRL의 우주선 개발 프로그램은 오늘날 TacSat-4 실험 전술 정찰 및 통신 위성으로 계속되고 있다. 우주선 설계 외에도 NRL은 STPSat-5에 탑재된 스트론튬 요오드화물 방사선 계측기(SIRI) 및 RAM 각도 및 자기장 센서(RAMS)와 같은 우주 기반 연구 기기 및 실험을 설계하고 운영한다. 또한 파커 태양 탐사선에 탑재된 광시야 태양 탐사선 이미저(WISPR)와 태양 및 태양권 관측위성 (SOHO)에 탑재된 광각 분광 코로나그래프 실험(LASCO)도 설계하고 운영한다. 미국 항공 우주국의 페르미 감마선 우주망원경 (FGST) [이전에는 감마선 광역 우주망원경 (GLAST)이라고 불림]은 NRL 우주선 시험 시설에서 시험되었으며, NRL은 주요 하위 시스템인 열량계를 제작했다. NRL 과학자들은 최근 신성 및 감마선 폭발 연구에 선도적인 기여를 했다.
몬터레이에 위치한 해양 기상 부서(NRL–MRY)는 18개 기상 위성의 이미지를 발행하여 미국과 전 세계의 일기 예보에 기여한다. 2017년 허리케인 하비 때처럼 악천후(예: 허리케인 및 사이클론)의 위성 이미지는 종종 NRL–MRY에서 유래하며, 이는 조기 경보에 사용된다. NRL은 또한 2007년에 출시된 허리케인 기상 연구 및 예측 모델과 같은 일기 예보 모델에도 참여하고 있다.
NRL은 1920년대부터 해군 선박의 금속 케이싱 및 용접부에 대한 비파괴 검사를 위해 감마선을 이용한 산업용 방사선 촬영을 사용한 이래로 재료 과학에 오랫동안 기여해 왔다. 현대 기계 파괴역학은 NRL에서 개척되었으며, 이후 해군 선박, 상업용 항공기 및 폴라리스 미사일의 파괴 문제 해결에 적용되었다. 이 지식은 오늘날 원자로 설계에서 항공기, 잠수함, 유독 물질 저장 탱크에 이르는 다양한 응용 분야에서 널리 사용되고 있다.
NRL은 휴대폰, 위성 통신 시스템, 모든 미국 전투기 및 ARM, 피닉스, AIM-9L, AMRAAM 미사일에 탑재된 레이더 시스템을 포함한 수많은 현대 고주파 송수신기에 사용되는 고순도 GaAs 결정 합성을 개발했다. NRL의 GaAs 발명품은 록웰, 웨스팅하우스, 텍사스 인스트루먼트, 휴즈 연구소에 의해 라이선스되었다. 고순도 GaAs는 현재 화성에 있는 미국 항공 우주국의 스피릿 및 오퍼튜니티 로버에 탑재된 것과 같은 고효율 태양 전지에도 사용된다.
NRL은 미국 항공 우주국 자금 지원 연구 임무를 통해 제공된 아폴로 달 토양 샘플에서 태양풍 수소를 발견했다.
스텔스 기술의 근본적인 측면은 NRL에서 개발되었으며, 여기에는 페라이트 함유 재료의 레이더 흡수 메커니즘이 포함된다. NRL에서 연구된 Cr 이온 주입을 이용한 금속 베어링 표면 처리는 해군 터빈 엔진 부품의 수명을 거의 세 배로 늘렸으며, 육군 헬리콥터 부품에도 채택되었다. NRL에서 개발된 불소화 폴리우레탄 코팅은 미 해군 전역의 연료 저장 탱크 내부에 사용되어 누출 및 환경 및 연료 오염을 줄인다. 동일한 고분자 필름은 로스앤젤레스급 잠수함 레이돔에 사용되어 물을 튕겨내고 잠수함이 부상한 직후 레이더 작동을 가능하게 한다.
NRL의 과학자들은 자성 재료, 나노 물질, 열가소성 플라스틱 등 신소재에 대한 이론 및 실험 연구를 자주 기여한다.
최초의 현대 미국 레이더는 1922년 워싱턴 D.C.의 NRL에서 발명되고 개발되었다. 1939년, NRL은 USS 뉴욕 함정에 최초의 운용 레이더를 설치했고, 이는 산호해 해전, 미드웨이 해전, 과달카날 전역의 해전 승리에 기여했다. NRL은 이후 수평선 너머 레이더와 레이더 데이터 디스플레이를 더욱 발전시켰다. NRL의 레이더 부서는 미 해군 및 미국 국방부 역량에 기여하는 중요한 연구 개발을 계속하고 있다.
전술 전자전.
NRL의 전술 전자전(TEW) 부서는 해군의 전술 전자전 요구 사항 및 임무를 지원하는 연구 개발을 담당한다. 여기에는 전자전 지원 조치, 전자 방해, 지원 대항 조치, 그리고 전자전 시스템 성능을 결정하고 개선하기 위한 연구, 분석 및 시뮬레이션이 포함된다. NRL TEW는 항공, 지상 및 육상 EW를 범위에 포함한다. NRL은 피아 식별 장치(IFF) 시스템 및 기타 여러 발전을 담당하고 있다.
정보 기술 부서에는 정보 보안 R&amp;D 그룹이 있으며, 이곳에서 IETF의 IP 보안(IPsec) 프로토콜이 처음 개발되었다. NRL에서 개발된 Encapsulating Security Payload(ESP) 프로토콜은 전 세계적으로 가상 사설망(VPN) 연결에 널리 사용된다. 연구소에서 개발된 프로젝트는 종종 개발자에 대한 대중의 인지 없이 주류 애플리케이션이 되는데, 컴퓨터 과학의 한 예로는 익명화 소프트웨어인 토르의 핵심 원리인 양파 라우팅이 있다.
핵 연구.
핵 에너지 연구는 1939년, 최초의 원자 폭탄보다 6년 앞서 잠수함 동력 공급을 목적으로 NRL에서 시작되었다. 제2차 세계 대전 동안 NRL이 후원한 우라늄 농축 방법은 맨해튼 계획에 채택되었고 오크리지 국립연구소의 우라늄 농축 공장 설계에 영향을 주었다. NRL은 현재 관성 봉입 핵융합 기술을 목표로 하는 레이저 초점 기술을 개발하고 있다.
거의 모든 현대 항공기 후미 가장자리에 보이는 정전기 방전기는 원래 제2차 세계 대전 중 NRL 과학자들에 의해 개발되었다. 전쟁 후, 연구소는 처음에는 해군 제트기용으로, 이후 상업용 제트기 산업에 채택된 현대 합성 윤활유를 개발했다.
1960년대 후반, NRL은 저온 물리학을 연구하여 1967년 처음으로 절대 영도 100만분의 1도 이내의 온도를 달성했다. 1985년, 연구소의 두 과학자인 허버트 A. 하우프트먼과 제롬 칼은 결정 구조 결정에 엑스선 회절 분석을 사용하는 직접적인 방법을 고안하여 노벨상을 수상했다. 그들의 방법은 매년 10,000개 이상의 새로운 물질 분석을 위해 전 세계 제약 연구소 및 연구 기관에서 사용되는 컴퓨터 패키지의 기초를 형성한다.
NRL은 최근 양자 컴퓨팅, 양자점, 플라즈마 충격파, 액체 열역학, 기름 유출 모델링 및 기타 주제에 대한 연구를 발표했다.
NRL은 과학 개발 비행대(VXS) 1이라는 소규모 연구 항공기 비행단을 운영한다. 이들의 임무에는 예를 들어 램펀트 라이언(Rampant Lion)이 포함되는데, 이 임무는 정교한 공중 계측기(중력계, 자력계, 초분광 카메라)를 사용하여 아프가니스탄의 3분의 2에 대한 정확한 3D 지형을 수집하고 그곳의 천연 자원(지하 가스 및 광물 매장량, 식생 유형 등)을 찾았으며, 이라크와 콜롬비아에서도 수행되었다.
플라즈마 과학.
플라즈마 물리학 부서는 이온화된 물질에 대한 연구 개발을 수행한다. NRL은 현재 가장 강력한 레일건 발사체()와 가장 빠른 인공 발사체()에 대한 세계 기록을 보유하고 있다.
NRL은 1981년 해군 응용 인공지능 센터를 설립했으며, 이곳에서 인공지능, 인지 과학, 자율성, 인간 중심 컴퓨팅 분야의 기초 및 응용 연구를 수행한다. 주요 성과로는 인지 아키텍처, 인간-로봇 상호작용, 기계 학습의 발전이 있다.
2017년 현재, 연구소는 4개의 연구 본부, 1개의 재무 본부, 1개의 집행 본부로 나뉘어 있다. 모든 본부는 워싱턴 D.C.에 본부를 두고 있다. 많은 본부가 다른 곳, 주로 미시시피주 베이 세인트루이스의 스텐니스 우주 센터 또는 몬터레이에 다른 시설을 보유하고 있다.
대부분의 NRL 직원은 민간 공무원이며, 비교적 소수의 해군 사병 또는 장교가 있다. 거의 모든 NRL 직원은 미국 시민이며 이중 국적자가 아니다. 또한, NRL 현장에서 근무하는 일부 지원 계약자가 있다. 2015년 12월 31일 현재, 모든 NRL 위치에 걸쳐 NRL은 2540명의 민간인 직원(즉, 민간 계약자 제외)을 보유하고 있었다. 같은 날짜에, NRL에는 35명의 군 장교와 58명의 사병이 탑승하고 있었는데, 이들 대부분은 메릴랜드 남부의 패터선트 리버 해군 항공 기지('팩스 리버' NAS)에 위치한 NRL의 VXS-1 과학 비행 분견대에 소속되어 있다.
NRL은 민간인 직원에 대해 전통적인 일반 봉급표(GS) 시스템 대신 급여 구간(Pay-Band) 급여 시스템을 사용할 수 있는 특별 권한을 가지고 있다. 이는 NRL이 직급이나 기타 선임 기준보다는 성과 및 능력에 따라 직원에게 급여를 지급할 수 있는 더 많은 권한을 부여한다. NRL에는 여러 다른 급여 구간 그룹이 있으며, 각 그룹은 다른 범주의 민간인 직원을 위한 것이다. 2015년 12월 31일 현재, NRL에는 NP 급여 시스템에 1615명의 민간인 과학자/엔지니어, NR 급여 시스템에 103명의 민간인 기술자, NO 급여 시스템에 383명의 민간인 행정 전문가/전문가, NC 급여 시스템에 238명의 민간인 행정 지원 직원이 있었다.
NRL 과학자 및 엔지니어는 일반적으로 NRL의 급여 구간 시스템에서 (NP) 급여 그룹에 속한다. NP-II 급여 구간은 GS-5 1단계부터 GS-10 10단계까지에 해당한다. NP-III 급여 구간은 GS-11 1단계부터 GS-13 10단계까지에 해당한다. NRL의 급여 구간 IV는 GS-14 1단계부터 GS-15 10단계까지에 해당하며, NRL의 급여 구간 V는 GS-15 10단계보다 높게 지급될 수 있으며, 민간 공무원의 다른 곳의 선임 기술자(ST) 급여 구간에 해당한다.
신규 졸업생의 경우, 학사 학위를 가진 사람은 일반적으로 GS-7 범위의 급여로 채용되며, 석사 학위를 가진 사람은 일반적으로 GS-11 범위의 급여로 채용되고, 박사 학위를 가진 사람은 일반적으로 GS-12 범위의 급여로 채용된다. NRL은 신규 채용자를 위한 부분적인 학자금 대출 상환을 제공할 유연성을 가지고 있다.
NRL 팩트북(2016)에 따르면, NRL 민간 정규직 직원 중 박사 학위 소지자는 870명, 석사 학위 소지자는 417명, 학사 학위 소지자는 576명이었다.
연구소는 또한 박사후 연구원을 초빙하며, Best Places to Work PostDocs 2013 설문조사에서 15위로 선정되었다.
연구 본부.
NRL 내의 네 가지 연구 본부는 다음과 같다:
지원 본부.
두 개의 지원 본부는 다음과 같다:
나노과학 연구소.
2001년 4월, NRL 과학자들 간의 전통적인 협력 관계에서 벗어나, 재료, 전자 및 생물학 분야에서 다학제적 연구를 수행하기 위해 나노과학 연구소가 설립되었다. 과학자들은 각 부서의 연구를 계속하면서도 나노과학 연구소의 일부가 될 수 있다.
자율 시스템 연구소.
2012년 3월 개장한 자율 시스템 연구소(LASR)는 자율 시스템의 기초 및 응용 연구를 지원하는 50,000평방피트 규모의 시설이다. 이 시설은 자율 시스템, 지능형 자율성, 인간-자율 시스템 상호 작용 및 협업, 센서 시스템, 전력 및 에너지 시스템, 네트워킹 및 통신, 플랫폼 연구를 포함하는 광범위한 학제간 기초 및 응용 연구를 지원한다.
LASR은 과학 및 기술 구성 요소를 연구 프로토타입 시스템에 통합하는 것을 지원하기 위해 독특한 시설과 시뮬레이션된 환경 고층 베이(연안, 사막, 열대, 산림) 및 계측된 재구성 가능한 고층 베이 공간을 제공한다.
NRL의 본부는 워싱턴 D.C.에 있으며, 구역의 최남단 근처에 있다. 포토맥강에 접해 있으며 조인트 베이스 아나코스티아-볼링 바로 남쪽에 위치한다(그러나 그 일부는 아니다). 이 캠퍼스는 DC 수도청의 블루 플레인스 부지 바로 북쪽에 있다. 북향 I-295의 1번 출구는 오버룩 애비뉴와 NRL 메인 게이트로 바로 이어진다. 미국 우편 서비스는 NRL 본부 캠퍼스 내에서 우체국을 운영한다.
또한 NRL은 여러 현장 및 위성 시설을 운영한다:
NRL 캠퍼스에서 발견된 석기 도구와 도자기 파편과 같은 유물은 이 지역이 아메리카 고졸기 후기부터 사람이 살았음을 보여준다. 제2대 볼티모어 남작 세실 칼버트는 현재 NRL 캠퍼스를 포함하는 토지 구역을 1663년 윌리엄 미들턴에게 부여했다. 이 지역은 1791년 컬럼비아 특별구의 일부가 되었고, 1795년 토머스 그래프턴 애디슨이 매입하여 그 지역을 벨뷰라고 명명하고 동쪽 고지대에 저택을 지었다.
자카리아 베리는 1827년에 이 땅을 매입하여 블루 플레인스의 수산업을 포함한 다양한 용도로 임대했다. 남북 전쟁 중에는 그리블 요새를 건설하기 위해 저택이 철거되었다. 1873년 연방 정부가 해군 포병 공장의 벨뷰 부속 시설로 이 땅을 매입했으며, 오늘날에도 사용되는 사령관의 집인 "A 막사"를 포함한 여러 건물이 건설되었다.
해군연구소는 토머스 에디슨의 아이디어에서 시작되었다. 1915년 5월 뉴욕 타임스 매거진의 사설에서 에디슨은 다음과 같이 썼다. "정부는 거대한 연구소를 유지해야 한다. ... 이곳에서 ... 어떠한 막대한 비용 없이도 군사 및 해군 발전의 모든 기술을 개발할 수 있을 것이다." 이 성명은 미국 내 제1차 세계 대전에 대한 우려를 다루었다.
에디슨은 이후 전문 지식을 갖춘 민간인으로 구성된 해군 자문위원회의 수장을 맡기로 동의했다. 해군 자문위원회의 초점은 과학 및 기술과 관련하여 미국 해군에 조언하는 것이었다. 위원회는 해군을 위한 현대적인 시설을 만들 계획을 제시했다. 1916년 의회는 시행을 위해 150만 달러를 할당했다. 그러나 전쟁과 위원회 내부의 의견 불일치로 인해 건설은 1920년까지 지연되었다.
미국 해군 내에 설립된 최초의 현대 연구 기관인 미 해군연구소는 1923년 7월 2일 11시에 운영을 시작했다. 연구소의 두 가지 원래 부서인 라디오 및 음향은 고주파 라디오 및 수중 음파 전파 분야를 연구했다. 그들은 통신 장비, 방향 탐지 장치, 소나 세트, 그리고 미국에서 제작된 최초의 실용적인 레이더 장비를 생산했다. 그들은 기초 연구를 수행하여 전리층의 발견 및 초기 탐사에 참여했다. NRL은 점차 광범위한 연구 시설이 되기 위한 목표를 향해 나아갔다. 제2차 세계 대전이 시작될 무렵, 물리 광학, 화학, 야금학, 역학 및 전기, 내부 통신의 다섯 가지 새로운 부서가 추가되었다.
제2차 세계 대전 기간과 성장.
NRL의 총 고용 인원은 1941년 396명에서 1946년 4400명으로 증가했고, 지출은 170만 달러에서 1370만 달러로, 건물 수는 23개에서 67개로, 프로젝트 수는 200개에서 약 900개로 급증했다. 제2차 세계 대전 동안 과학 활동은 거의 전적으로 응용 연구에 집중되었다. 라디오, 레이더, 소나에서 발전이 이루어졌다. 대책이 고안되었다. 새로운 윤활유가 생산되었고, 방오 페인트, 야광 식별 테이프, 해상 재난 생존자를 찾는 데 도움이 되는 마킹 염료도 생산되었다. 열 확산 공정이 고안되어 최초의 원자 폭탄 중 하나에 필요한 U-235 동위원소를 일부 공급하는 데 사용되었다. 또한, 급성장하는 전시 산업에서 개발된 많은 새로운 장치들이 유형 시험을 거쳐 함대에 신뢰할 수 있는 것으로 인증되었다.
제2차 세계 대전의 과학적 성과로 인해 미국은 전후 시대에 과학 기술 분야에서 전시 성과를 통합하고 군대와 과학계 간의 협력 관계를 유지하기로 결심했다. 해군이 1946년 해군연구청 (ONR)을 기초 및 응용 과학 연구의 연락 및 지원 기관으로 설립하는 동안, 해군은 NRL이 해군부의 기업 연구소이므로 범위를 넓히도록 장려했다. NRL은 ONR이 설립된 후 ONR의 행정적 감독 아래에 놓였다. NRL의 사령관은 해군 연구국장(CNR)에게 보고한다. 해군 연구국장은 주로 버지니아주 알링턴의 볼스턴 지역에 위치한 해군연구청을 이끈다. 이러한 재편성은 또한 연구소의 초점을 모든 물리 과학 분야의 장기 기초 및 응용 연구로 전환하는 병행 변화를 야기했다.
그러나 전쟁 중 급속한 확장은 NRL이 장기 해군 요구 사항을 해결하기에 부적절한 구조를 남겼다. 쉽거나 빠르게 달성할 수 없는 주요 과제 중 하나는 연구를 재편하고 조정하는 것이었다. 이는 주로 자율적인 과학 부서 그룹을 명확한 임무와 완전히 조정된 연구 프로그램을 가진 통합 기관으로 전환함으로써 달성되었다. 재편성 시도 초기에 모든 부서장으로 구성된 집행 위원회에 권한이 부여되었다. 이 위원회는 비실용적으로 너무 커서 1949년 민간인 연구 책임자가 임명되어 프로그램에 대한 전권을 부여받았다. 부소장 직책은 1954년에 추가되었다.
1992년, 이전에 분리되었던 해군 해양 및 대기 연구소(NOARL)는 미시시피주 베이 세인트루이스와 몬터레이에 있는 센터와 함께 NRL에 통합되었다. 그 이후로 NRL은 물리 해양학, 해양 지구과학, 해양 음향학, 해양 기상학, 원격 해양 및 대기 감지 분야에서 특별한 강점을 가진 해군 해양 및 대기 과학 연구의 선두 센터이기도 하다.
100주년.
1923년 7월 2일 해군 실험 연구소(Naval Experimental and Research Laboratory)로 창설되었으며, 나중에 해군연구소(Naval Research Laboratory, 약 1926년)로 단축된 이 연구소는 발명가 토머스 에디슨이 정부가 "거대한 연구소"를 설립해야 한다고 제안한 지 7년 후에 운영을 시작했다.
지난 한 세기 동안 NRL은 미군이 싸우는 방식을 바꾸고, 역량을 향상하며, 기술적 기습을 방지하고, 중요한 기술을 산업에 이전했으며, 최소한 세 번에 걸쳐 세계의 세력 균형을 뒤바꿨다. 첫 미국 레이더, 세계 최초의 첩보 위성, 그리고 GPS의 첫 운용 위성을 통해서이다.
2023년 7월 2일, 미국 해군 연구소는 해군의 기업 연구소로서 100년간의 봉사를 기념하며, 해상, 해저, 상공에서 미군에 중요한 공헌을 한 첨단 과학 연구를 수행한 풍부한 역사를 자랑한다.
해군의 환경 조사는 1984년에 시작되었다. NRL은 슈퍼펀드 국가 우선순위 목록에 등재되지 않았으며, 메릴랜드 환경부가 규제 감독을 담당한다. 2010년대 초부터 해군과 MDE는 NR에서의 활동을 조율해 왔다. 2017년 지하수 조사에서 PFAS가 기지 내 얕은 대수층에서 발견되었다. 2022년 현재, 체서피크만 분견대의 전 소형 무기 사격장에서 6개의 활성 IRP 부지(사진 처리 폐수 배출, 화재 시험 구역 등)와 납 오염된 3개의 활성 탄약 대응 부지가 있다. 2021년 5월에 열린 온라인 복원 자문 위원회 (RAB) 회의는 CBD 화재 훈련 시설의 토양에서 극도로 높은 PFAS 수치로 인해 주민들에게 우려를 불러일으켰다.
노스아메리칸 X-15(North American X-15)는 미국 공군과 미국 항공 우주국(NASA)이 X플레인 시리즈 실험 항공기의 일부로 운용한 극초음속 로켓 추진 항공기이다. X-15는 1960년대에 속도와 고도 기록을 세웠으며, 우주 공간의 가장자리를 넘어 항공기 및 우주선 설계에 사용될 귀중한 데이터를 가지고 돌아왔다. X-15의 최고 속도는 1967년 10월 3일 윌리엄 J. 나이트가 또는 19.34마일 고도에서 마하 6.7로 비행했을 때 달성되었다. 이로써 유인 동력 항공기로 기록된 최고 속도에 대한 공식 세계 기록이 세워졌으며, 이 기록은 깨지지 않고 있다.
X-15 프로그램 동안 12명의 조종사가 총 199회의 비행을 수행했다. 이 중 8명의 조종사가 총 13회의 비행을 수행하여 고도를 초과함으로써 공군 우주 비행 기준을 충족했으며, 이로 인해 이 조종사들은 우주비행사 자격을 얻었다. 이 13회의 비행 중 2회(동일한 민간인 조종사가 비행)는 FAI의 우주 공간 정의()를 충족했다. 5명의 공군 조종사는 즉시 군용 우주비행사 윙을 받았고, 3명의 민간인 조종사는 X-15의 마지막 비행 후 35년 만인 2005년에 NASA 우주비행사 윙을 받았다.
X-15는 미국 국가항공자문위원회(NACA)의 극초음속 연구 항공기에 대한 발터 도른베르거의 개념 연구를 기반으로 했다. 제안요청서(RFP)는 1954년 12월 30일에 기체에 대해, 1955년 2월 4일에 로켓 엔진에 대해 발표되었다. X-15는 두 제조업체에 의해 제작되었다: 노스아메리칸은 1955년 11월에 기체에 대해 계약했고, 리액션 모터스는 1956년에 엔진 제작에 대해 계약했다.
많은 X-시리즈 항공기와 마찬가지로 X-15는 B-52 모선의 날개 아래에서 공중으로 운반되어 낙하 발사되도록 설계되었다. 공군 NB-52A, "더 하이 앤 마이티 원"(일련 번호 52-0003), NB-52B, "더 챌린저"(일련 번호 52-0008, Balls 8로도 알려짐)는 모든 X-15 비행의 운반 항공기 역할을 했다. NB-52A에서 X-15의 분리는 약 고도에서 약 의 속도로 이루어졌다. X-15의 동체는 길고 원통형이었으며, 후방 페어링이 외관을 평평하게 만들고 두껍고 등쪽 및 복부 쐐기형 안정판을 가지고 있었다. 동체의 일부(외부 스킨)는 내열성 니켈 합금 (인코넬-X 750)이었다. 접을 수 있는 착륙 장치는 앞바퀴 캐리지와 두 개의 후방 스키드로 구성되었다. 스키드는 복부 핀 너머로 뻗어 있지 않았으므로 조종사는 착륙 직전에 하부 핀을 jettison해야 했다. 하부 핀은 낙하산으로 회수되었다.
조종석 및 조종사 시스템.
X-15는 개발 연구의 산물이었으며, 프로그램 과정과 모델 간에 다양한 시스템에 변경이 이루어졌다. X-15는 발사 항공기에 부착, 낙하, 주 엔진 시동 및 가속, 희박한 공기/우주 공간으로 탄도 비행, 더 두꺼운 공기로 재진입, 무동력 활강 착륙, 주 엔진 시동 없이 직접 착륙 등 여러 다른 시나리오에서 운용되었다. 주 로켓 엔진은 비행의 상대적으로 짧은 부분 동안만 작동했지만 X-15를 고속 및 고고도로 가속시켰다. 주 로켓 엔진 추력 없이도 X-15의 계기와 제어 표면은 기능했지만, 항공기는 고도를 유지할 수 없었다.
X-15는 공기 역학적 비행 제어 표면을 위한 공기가 너무 적은 환경에서도 제어되어야 했기 때문에 로켓 추진기를 사용하는 반동 제어 시스템(RCS)을 갖추고 있었다. X-15 조종사 제어 설정에는 두 가지가 있었다: 하나는 세 개의 조이스틱을 사용했고, 다른 하나는 하나의 조이스틱을 사용했다.
조종사를 위한 여러 제어 스틱을 갖춘 X-15는 기존의 중앙 스틱을 반동 제어 시스템에 명령을 보내는 왼쪽 3축 조이스틱 사이에 배치했으며, 오른쪽의 세 번째 조이스틱은 고G 기동 중에 중앙 스틱을 보조하는 데 사용되었다. 조종사의 입력 외에도 X-15 "안전 보강 장치"(Stability Augmentation System, SAS)은 조종사가 자세 제어를 유지하는 데 도움을 주기 위해 공기 역학적 제어 장치에 입력을 보냈다. 반동 제어 시스템(RCS)은 수동 및 자동의 두 가지 모드로 작동할 수 있었다. 자동 모드는 고고도에서 차량을 안정화하는 데 도움이 되는 "반동 증강 시스템"(RAS)이라는 기능을 사용했다. RAS는 일반적으로 X-15 비행 중 약 3분 동안 자동 전원 차단 전에 사용되었다.
대체 제어 설정은 MH-96 비행 제어 시스템을 사용했는데, 이는 세 개의 조이스틱 대신 하나의 조이스틱을 허용하고 조종사 입력을 단순화했다. MH-96은 각 시스템이 항공기를 제어하는 데 얼마나 효과적인지에 따라 공기 역학적 및 로켓 제어를 자동으로 혼합할 수 있었다.
여러 제어 장치 중에는 로켓 엔진 스로틀과 복부 꼬리 지느러미를 jettison하는 제어 장치가 있었다. 조종석의 다른 기능으로는 착빙을 방지하기 위한 가열 창과 높은 감속 기간을 위한 전방 머리 받침대가 있었다.
X-15는 최대 4 마하의 속도와 고도에서 작동하도록 설계된 사출 좌석을 가지고 있었지만, 프로그램 동안 사용된 적은 없었다. 사출 시 좌석은 핀을 펼치도록 설계되었으며, 이는 주 낙하산을 펼칠 수 있는 더 안전한 속도와 고도에 도달할 때까지 사용되었다. 조종사들은 질소 가스로 가압될 수 있는 압력복을 입었다. 고도 이상에서는 조종석이 질소 가스로 으로 가압되었고, 호흡용 산소는 조종사에게 별도로 공급되었다.
초기 24회의 동력 비행은 두 개의 리액션 모터스 XLR11 액체 로켓 엔진을 사용했는데, 이 엔진은 1947년에 벨 X-1이 음속보다 빠르게 비행하는 최초의 항공기가 되도록 단일 XLR11이 제공한 과 비교하여 총 의 추력을 제공하도록 향상되었다. XLR11은 에틸 알코올과 액체 산소를 사용했다.
1960년 11월까지 리액션 모터스는 XLR99 로켓 엔진을 납품했으며, 이 엔진은 의 추력을 발생시켰다. X-15의 나머지 175회의 비행은 단일 엔진 구성으로 XLR99 엔진을 사용했다. XLR99는 암모니아와 액체 산소를 추진제로 사용했으며, 과산화수소를 사용하여 추진제를 엔진에 공급하는 고속 터보펌프를 구동했다. 80초 동안 의 추진제를 연소할 수 있었다. 줄스 버그만은 항공기의 총 동력 비행 시간을 설명하기 위해 자신의 프로그램 책 제목을 "우주까지 90초"로 지었다.
저압/밀도 환경에서 기동하기 위한 X-15 반동 제어 시스템(RCS)은 고농도 과산화 수소(HTP)를 사용했는데, 이는 촉매 존재 하에 물과 산소로 분해되어 의 비추력을 제공할 수 있었다. HTP는 또한 주 엔진과 보조 동력 장치(APU)용 터보펌프에 연료를 공급했다. 헬륨 및 액체 질소 추가 탱크는 다른 기능을 수행했다. 동체 내부는 헬륨 가스로 퍼지되었고, 액체 질소는 다양한 시스템의 냉각제로 사용되었다.
쐐기 꼬리 및 극초음속 안정성.
X-15는 극초음속으로 안정적으로 비행할 수 있도록 두꺼운 쐐기 꼬리를 가지고 있었다. 이는 저속에서 상당한 기저 항력을 생성했다. X-15 후면의 뭉툭한 끝 부분은 전체 F-104 스타파이터만큼의 항력을 생성할 수 있었다.
극초음속에서의 안정성은 전체 표면적을 늘리기 위해 꼬리에서 확장될 수 있는 측면 패널에 의해 보조되었으며, 이 패널은 에어 브레이크 역할도 했다.
1958년 이전에 미국 공군(USAF)과 미국 국가항공자문위원회(NACA) 관리들은 SM-64 나바호 미사일 위에서 우주 공간으로 발사될 궤도 X-15 스페이스플레인인 X-15B에 대해 논의했다. 이것은 NACA가 미국 항공 우주국이 되고 대신 프로젝트 머큐리를 채택하면서 취소되었다.
1959년까지 보잉 X-20 다이나-소어 우주 글라이더 프로그램은 미 공군이 군용 유인 우주선을 궤도로 발사하는 선호하는 수단이 될 예정이었다. 이 프로그램은 운용 가능한 비행체가 제작되기 전인 1960년대 초에 취소되었다. 다양한 나바호 구성이 고려되었고, 또 다른 제안은 타이탄 I 단계를 포함했다.
세 대의 X-15가 제작되어 199회의 시험 비행을 수행했으며, 마지막 비행은 1968년 10월 24일이었다.
첫 번째 X-15 비행은 1959년 6월 8일 스콧 크로스필드가 수행한 무동력 활강 비행이었다. 크로스필드는 또한 1959년 9월 17일 첫 동력 비행과 1960년 11월 15일 XLR-99 로켓 엔진을 사용한 첫 비행을 조종했다. 12명의 시험 조종사가 X-15를 비행했다. 이들 중에는 나중에 NASA 우주비행사이자 달에 발을 디딘 최초의 인간이 된 닐 암스트롱과 나중에 NASA 우주왕복선 임무의 사령관이 된 조 엥글이 있었다.
1962년 제안에서 NASA는 B-52/X-15를 블루 스카우트 로켓을 발사하여 최대 의 위성을 궤도에 진입시키는 발사 플랫폼으로 사용하는 것을 고려했다.
1963년 7월과 8월, 조종사 조 워커는 고도 를 초과하여 NASA 우주비행사와 소련 우주비행사들과 함께 우주 공간으로 가는 도중에 그 선을 넘은 최초의 인간이 되었다. 미 공군은 고도 에 도달한 모든 사람에게 우주비행사 윙을 수여했지만, FAI는 우주 경계를 로 정했다.
1967년 11월 15일, 미 공군 시험 조종사 마이클 J. 애덤스 소령은 X-15 비행 191 도중 사망했다. X-15-3 (AF 일련번호 56-6672)이 하강 중에 극초음속 스핀에 빠졌고, 재진입 후 공기 역학적 힘이 증가하면서 격렬하게 흔들렸다. 항공기의 비행 제어 시스템이 제어 표면을 한계까지 작동시키면서, 수직으로 , 측면으로 의 가속도가 발생했다. 기체는 고도 에서 파손되어 X-15의 잔해가 에 걸쳐 흩어졌다. 2004년 5월 8일, 요하네스버그 근처의 조종석 위치에 기념비가 세워졌다. 애덤스 소령은 X-15-3에서의 마지막 비행으로 공군 우주비행사 윙을 사후에 수여받았는데, 이 비행은 고도 에 도달했다. 1991년 그의 이름은 우주비행사 기념비에 추가되었다.
두 번째 비행기인 X-15-2는 1962년 11월 9일 착륙 사고로 손상되고 조종사 존 맥케이가 부상당한 후 재건되었다. X-15A-2로 개명된 새 비행기는 액체 수소를 운반하기 위해 새로운 동체 연장부가 추가되었다. 이 비행기는 연장되었고, 동체와 날개 아래에 한 쌍의 보조 연료 탱크가 부착되었으며, 완전한 내열성 삭마성 코팅이 추가되었다. 1964년 6월 25일에 처음 비행했다. 1967년 10월에 미국 공군의 조종사 윌리엄 "피트" 나이트가 조종하여 최대 속도 에 도달했다.
X-15 프로그램 동안 5대의 주요 항공기가 사용되었다: 3대의 X-15 비행기와 2대의 개조된 "비표준" NB-52 폭격기:
또한, F-100, F-104 및 F5D 체이스 항공기와 C-130 및 C-47 수송기가 프로그램을 지원했다.
네바다 상공 200번째 비행은 원래 1968년 11월 21일 윌리엄 "피트" 나이트가 비행할 예정이었다. 수많은 기술적 문제와 악천후 발생으로 이 제안된 비행은 6번 연기되었고, 1968년 12월 20일에 영구적으로 취소되었다. 이 X-15 (56-6670)는 B-52에서 분리되어 무기한 보관되었다. 이 항공기는 나중에 스미소니언 항공우주 박물관에 전시를 위해 기증되었다.
전시된 항공기.
현재 남아있는 X-15 두 대는 미국 박물관에 전시되어 있다. 또한 세 대의 모형과 모함으로 사용된 두 대의 보잉 B-52 스트래토포트리스도 전시되어 있다.
기록 비행.
최고 고도 비행.
총 199회의 X-15 비행 중 13회에서 8명의 조종사가 이상을 비행하여 미국군의 우주 경계 정의에 따라 우주비행사 자격을 얻었다. 5명의 공군 조종사 전원이 50마일 이상을 비행했으며, 애덤스를 포함하여 비행 191 재난 이후 사후에 영예를 받은 조종사들은 그들의 업적과 동시에 군용 우주비행사 윙을 수여받았다. 그러나 나머지 세 명은 NASA 직원이었고 당시에는 이와 유사한 장식을 받지 못했다. 2004년에 연방항공국은 X-15와 비행 프로필이 유사한 상업용 스페이스플레인인 상업용 스페이스십원의 조종사 마이크 멜빌과 브라이언 비니에게 사상 첫 상업용 우주비행사 윙을 수여했다. 이어서 2005년 NASA는 데이나(당시 생존)와 맥케이, 워커(사후)에게 민간 우주비행사 윙을 소급 수여했다. X-15 프로그램의 유일한 해군 조종사인 포레스트 S. 피터슨은 필요한 고도 이상으로 항공기를 운전하지 못하여 우주비행사 윙을 얻지 못했다.
13회의 비행 중 만 FAI가 카르만선을 나타내는 데 사용하는 고도를 초과했다.
† 치명적 사고
† X-15-3 추락 사고로 사망&lt;br&gt;
†† 1966년 6월 8일 그룹 비행 사고로 사망.
다른 구성으로는 리액션 모터스 XLR11이 장착된 X-15와 장거리 버전이 있다.
달의 지질(geology of the Moon, 월리학(selenology)이라고도 불리지만, 후자의 용어는 더 일반적으로 "달 과학"을 지칭할 수 있음)은 지구의 그것과는 상당히 다른 달의 구조와 구성이다. 달은 희박한 가스층을 제외하고는 진정한 대기가 없다. 이 때문에 산소와 물의 부재는 기상으로 인한 침식을 없앤다. 대신, 달 표면은 미세운석의 충격으로 훨씬 더 느리게 침식된다. 판 구조론의 알려진 형태가 없으며, 지구에 비해 중력이 낮다. 크기가 작기 때문에 형성 초기에는 더 빨리 냉각되었다. 충격 외에도 달 표면의 지형학은 화산 작용에 의해 형성되었으며, 이제는 5천만 년 전에 끝났다고 생각된다. 달은 분화된 천체이며, 지각, 맨틀, 핵을 가지고 있다.
달의 지질학적 연구는 지구 기반의 망원경 관측, 궤도 우주선의 측정, 달 샘플, 그리고 지구물리학적 데이터의 조합을 기반으로 한다. 1969년부터 1972년까지 유인 아폴로 계획 착륙 동안 6곳에서 직접 샘플을 채취하여 월석과 월면토 을 지구로 가져왔다. 또한 세 대의 로봇 소련 루나 우주선이 추가로 의 샘플을 가져왔으며, 중국의 로봇 창어 5호는 2020년에 1,731g (61.1 oz)의 샘플을 가져왔다.
달은 우리가 지질학적 맥락을 알고 있는 샘플을 가진 유일한 외계 천체이다. 몇몇 월운석이 지구에서 발견되었지만, 달의 충돌구는 알려져 있지 않다. 달 표면의 상당 부분은 탐사되지 않았으며, 여러 지질학적 의문들이 여전히 풀리지 않고 있다.
원소 구성.
달 표면에 존재하는 것으로 알려진 원소들 중에는 산소 (O), 규소 (Si), 철 (Fe), 마그네슘 (Mg), 칼슘 (Ca), 알루미늄 (Al), 망가니즈 (Mn), 타이타늄 (Ti) 등이 있다. 더 풍부한 원소로는 산소, 철, 규소가 있다. 산소 함량은 45% (중량 기준)로 추정된다. 탄소 (C)와 질소 (N)는 태양풍의 침전으로 인해 극미량만 존재하는 것으로 보인다.
오랜 기간 동안 달의 역사에 관한 근본적인 질문은 그 기원에 대한 것이었다. 초기 가설에는 지구에서의 분열, 포획, 그리고 공동 축적이 포함되었다. 오늘날, 거대충돌 가설은 과학계에서 널리 받아들여지고 있다.
달의 지질학적 역사는 6개의 주요 시대로 분석되었으며, 이를 달의 지질학적 시간 척도라고 부른다. 약 45억 년 전부터 새로 형성된 달은 용융 상태였고, 지구에 훨씬 더 가까이 공전하여 조석력을 발생시켰다. 이러한 조석력은 용융된 천체를 장축이 지구를 향하는 타원면으로 변형시켰다.
달의 지질학적 진화에서 첫 번째 중요한 사건은 거의 전역적인 마그마 바다의 결정화였다. 그 깊이는 확실히 알려져 있지 않지만, 여러 연구는 약 500 km 이상 깊이를 시사한다. 이 바다에서 처음 형성된 광물은 철과 마그네슘 규산염인 감람석과 휘석이었다. 이 광물들은 주변 용융 물질보다 밀도가 높았기 때문에 가라앉았다. 결정화가 약 75% 완료된 후, 밀도가 낮은 회장암질 사장석 장석이 결정화되어 떠올라 약 50 km 두께의 회장암질 지각을 형성했다. 마그마 바다의 대부분은 빠르게 (약 1억 년 이내에) 결정화되었지만, 양립 불가능하고 열을 발생시키는 원소가 풍부한 마지막 남은 KREEP-풍부 마그마는 수억 년 (또는 아마 10억 년) 동안 부분적으로 용융 상태로 남아있을 수 있었다. 마그마 바다의 마지막 KREEP-풍부 마그마는 결국 폭풍의 대양과 임브리움 분지 지역에 집중되어, 현재 프로셀라룸 KREEP 지형으로 알려진 독특한 지질학적 지역을 형성한 것으로 보인다.
달 지각이 형성된 직후 또는 형성되는 동안, Mg-계열 노라이트와 트로콜라이트를 생성할 다양한 유형의 마그마가 형성되기 시작했지만, 이러한 현상이 발생한 깊이는 정확히 알려져 있지 않다. 최근 이론에 따르면 Mg-계열 플루톤 활동은 주로 프로셀라룸 KREEP 지형 지역에 국한되었으며, 이러한 마그마는 어떤 방식으로든 KREEP와 유전적으로 관련이 있지만, 그 기원에 대해서는 과학계에서 여전히 논쟁이 많다. 가장 오래된 Mg-계열 암석의 결정화 연대는 약 3.85 Ga이다. 그러나 지각 깊숙이 파고들 수 있었던 마지막 대규모 충격(비의 바다) 또한 3.85 Ga 전에 발생했다. 따라서 Mg-계열 플루톤 활동이 훨씬 더 오랫동안 지속되었고, 더 젊은 플루톤 암석이 표면 깊숙이 존재할 가능성이 높다.
달 샘플 분석 결과 많은 달의 충돌 분지가 약 40억 년에서 38억 5천만 년 전 사이에 짧은 시간 내에 형성된 것으로 보인다. 이 가설을 달 대격변 또는 후기 대폭격이라고 한다. 그러나 현재 임브리움 충돌 분지(달에서 가장 젊은 대형 충돌 분지 중 하나)에서 나온 분출물은 모든 아폴로 착륙 지점에서 발견되어야 한다는 사실이 인식되고 있다. 따라서 일부 충돌 분지(특히 감로주의 바다)의 연대가 임브리움과 같은 연대로 잘못 할당되었을 가능성이 있다.
달의 바다는 고대의 홍수 현무암 분출을 나타낸다. 지구의 용암에 비해 이들은 더 높은 철 함량을 가지며, 점도가 낮고, 일부는 타이타늄이 풍부한 광물 타이타늄철석의 함량이 매우 높다. 대부분의 현무암 분출은 약 30억 년에서 35억 년 전에 발생했지만, 일부 바다 샘플은 42억 년 전의 연대를 가지고 있다. 가장 최근의 분출(충돌구 개수법에 기반)은 오랫동안 10억 년 전으로 추정되었지만, 2010년대 연구에서는 5천만 년 이전에 분출된 증거를 발견했다. 바다 화산활동과 함께 화산쇄설성 분출이 발생하여 용융된 현무암질 물질을 화산에서 수백 킬로미터 떨어진 곳으로 내던졌다. 바다의 상당 부분이 근측 충돌 분지와 관련된 저지대에 형성되거나 흘러들어갔다. 그러나 폭풍의 대양은 알려진 충돌 구조에 해당하지 않으며, 원측 남극 에이트켄 분지 내의 달의 가장 낮은 고지대는 바다에 의해 약간만 덮여 있다 (더 자세한 내용은 달의 바다 참조).
오늘날 달에 작용하는 유일한 급작스런 지질학적 힘은 운석과 혜성의 충돌이지만, 달의 근점월 규모에서 지구 조석의 변화는 응력에 작은 변화를 일으킨다. 이 최근 시대에 형성된 달의 층서학에 사용된 가장 중요한 충돌구 중 일부가 있다. 예를 들어, 깊이 3.76 km, 반지름 93 km인 코페르니쿠스 분화구는 약 9억 년 전에 형성된 것으로 추정되지만 (논란의 여지가 있음), 아폴로 17호 임무는 티코 분화구에서 나온 물질이 채취되었을 수 있는 지역에 착륙했다. 이 암석 연구는 이 분화구가 1억 년 전에 형성되었을 수 있음을 시사하지만, 이 또한 논란의 여지가 있다. 표면은 또한 고에너지 입자, 태양풍 주입, 미세운석 충격으로 인해 우주풍화를 겪었다. 이 과정은 젊은 분화구와 관련된 광선 계통이 주변 표면의 반사율과 일치할 때까지 어두워지게 한다. 그러나 광선의 조성이 아래 지각 물질과 다르다면 (예를 들어 "고지대" 광선이 바다에 놓일 때 발생할 수 있음), 광선은 훨씬 더 오랫동안 보일 수 있다.
1990년대 달 탐사가 재개된 후, 달의 냉각으로 인한 수축으로 인해 전 지구적으로 벼랑이 있다는 사실이 밝혀졌다.
지층과 시대.
달의 층서학에서 가장 위에는 광선계가 있는 충돌구로 구성된 코페르니쿠스 유닛이 있다. 그 아래에는 확립된 충돌구 형태를 가지지만 코페르니쿠스 유닛의 광선계가 없는 충돌구로 정의되는 에라토스테네스 유닛이 있다. 이 두 유닛은 달 표면의 작은 지점에서 발견된다. 층서학을 더 내려가면 바다 유닛(이전에는 프로셀라륨 유닛으로 알려짐)과 임브리움 분지에서 비롯된 분출물 및 지구조와 관련된 임브리움 유닛이 있다. 달 층서학의 바닥은 오래된 충돌 평야로 구성된 선넥타리안 유닛이다.
달 풍경.
달의 풍경은 충돌구, 그 분출물, 몇몇 화산, 언덕, 용암류 및 용암으로 채워진 우묵한 지형으로 특징지어진다.
고지대.
달의 가장 특징적인 측면은 밝은 부분과 어두운 부분 사이의 대비이다. 밝은 표면은 달의 고지대로, terrae (단수 terra, 라틴어로 땅을 의미)라는 이름을 얻었고, 어두운 평원은 maria (단수 mare, 라틴어로 바다를 의미)라고 불린다. 이는 17세기에 이 이름을 도입한 요하네스 케플러의 이름을 딴 것이다. 고지대는 회장암질 구성인 반면, 마리아는 현무암질이다. 마리아는 종종 "저지대"와 일치하지만, 저지대 (예: 남극 에이트켄 분지 내)가 항상 마리아로 덮여 있는 것은 아니다. 고지대는 가시적인 마리아보다 오래되었으므로, 더 많은 충돌구를 가지고 있다.
달의 화산 활동의 주요 산물은 지구에서 관측되는 달의 바다 형태로 분명하게 나타난다. 이들은 낮은 반사율 표면을 덮는 대규모 현무암 용암류로, 근측면의 거의 3분의 1을 차지한다. 원측면은 단지 몇 퍼센트만이 바다 화산 활동의 영향을 받았다. 아폴로 임무가 이를 확인하기 전에도 대부분의 과학자들은 바다가 용암으로 채워진 평원이라고 생각했는데, 이는 용암류 패턴과 용암 동굴로 인한 붕괴 현상이 있기 때문이다.