[뉴호라이즌스] 새해 첫날 소행성 근접비행… 우주 역사 이정표

[아하! 우주] 인사이트 첫 '셀카' 공개..화성서 어떻게 찍을까?
서울신문ㅣ박종익 입력 2018.12.12. 14:36 수정 2018.12.12. 14:36 댓글 9개 

[서울신문 나우뉴스] 지난달 26일(이하 미 동부시간) 오후 2시 54분께 화성 적도 인근 엘리시움 평원(Elysium Planitia)에 무사히 착륙한 화성 탐사선 ‘인사이트‘(InSight)가 첫번째 셀카 사진을 지구로 보내왔다. 지난 12일 미 항공우주국(NASA)은 인사이트의 태양 패널과 데스크, 기상 센서, UHF 안테나 등 전체 모습이 선명한 사진을 언론에 공개했다.

이 사진은 지난 6일, 화성기준으로 10솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)에 인사이트가 스스로의 모습을 촬영한 것이다. 지난달 27일에도 인사이트는 로봇팔의 모습이 부분적으로 보이는 사진을 촬영했으나 전체가 온전히 드러난 것은 이번이 처음이다. 그런데 화성에서 촬영된 이 셀카에는 흥미로운 비밀이 숨어있다. 마치 셀카가 아니라 누가 옆에서 찍어준 것처럼 잘 나왔기 때문이다. 이같은 셀카 실력은 인사이트에 앞서 화성에서 탐사 중인 큐리오시티(Curiosity Rover)가 보여준 바 있다.

NASA 측이 공식적으로 인사이트의 셀카 비법을 공개하지는 않았으나 큐리오시티와 방법은 똑같다. 먼저 큐리오시티에는 '셀카봉'이 없지만 그 역할을 하는 로봇팔과 여기에 달린 카메라가 있다. MAHLI(Mars Hand Lens Imager)라는 이름의 특수 카메라로, 원래 역할은 화성의 암석 표면을 촬영하는 것이다.

▲ 인사이트가 촬영한 셀카. 사진=NASA/JPL-Caltech  

▲ 모래폭풍을 배경으로 화성에서 셀카사진을 보낸 화성탐사로봇 큐리오시티

▲ 탐사 중인 인사이트(그래픽)  
 
그러나 이 카메라를 사용해도 화각이 좁아 한번에 전체 모습을 담아내기 힘들다. 이에 큐리오시티가 여러 장의 사진을 찍어 보내면 연구원들은 이 사진을 합치고 최종적으로 팔의 모습도 지워 '최종 작품'을 완성한다. 인사이트 역시 로봇팔에는 IDC 카메라(Instrument Deployment Camera)가 달려있으며, 이번에 공개된 사진은 총 11장을 합쳐 만들어졌다. 물론 큐리오시티와 인사이트가 소셜미디어(SNS)에 '자랑질' 하기위해 셀카를 찍는 것은 아니다. NASA 전문가들은 셀카를 통해 기기의 외관 등 상태를 파악하며 주변 환경이 어떤 지도 판단한다.

한편 지난 5월 5일 발사돼 4억8000만㎞를 날아 화성에 도착한 인사이트는 과거 다른 화성 탐사로봇의 임무보다 한 단계 더 들어간다. 이제까지의 탐사로봇들이 주로 화성 지표면에서 생명의 흔적을 찾는 임무를 수행했다면 인사이트호는 앞으로 2년간 화성 내부를 들여다본다. ‘인사이트’(InSight)라는 이름도 ‘지진 조사, 측지, 열 수송 등을 이용한 내부 탐사’(Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)의 영문 앞글자에서 따왔다. [박종익 기자 pji@seoul.co.kr]

[아하! 우주] 뉴호라이즌스, 새해 첫날 소행성 근접비행…

우주 역사 이정표
서울신문ㅣ2018.12.29 10:40 ㅣ 수정 : 2018.12.29 10:40    

 

미 항공우주국(NASA)의 심우주 탐사선 뉴호라이즌스가 우주탐사 역사상 가장 먼 거리에 있는 천체의 근접비행을 눈앞에 두고 있다. 바로 태양계 변두리에 있는 카이퍼 벨트의 한 소행성이 그 행선지다. 공식적으로 ‘2014 MU69’로 불리는 이 천체는 미션팀에 의해 이국적인 자연과 지역에 어울리는 ‘울티마 툴레’(Ultima Thule)라는 새로운 애명을 갖게 되었는데, 이는 중세시대의 용어로 ‘알려진 세계를 넘어서’라는 뜻이다. 툴레는 고대 그리스-로마인들이 북유럽에 위치하는 노르웨이, 아일랜드, 아이슬란드 등을 가리킨 것으로 추정되고 있다. 울티마 툴레는 지름 수십㎞의 작은 크기로, 명왕성 너머로 16억㎞, 지구로부터는 무려 64억㎞ 떨어져 있다. 이는 지구-태양 간 거리는 1.5억㎞의 약 43배나 되는 실로 아득히 먼 거리다.　​

▲ 울티마 툴레를 탐사하는 뉴호라이즌스의 상상도. 사진=NASA/JHUAPL/SwRI 

▲ 지난 2일 뉴호라이즌스에 장착된 고해상도 망원카메라인 ‘로리’(LORRI)가 적외선으로 담아낸 2014 MU69. 당시 탐사선과의 거리는 3870만㎞다. 사진=NASA/JHUAPL/SwRI 

▲ 뉴호라이즌스의 비행 궤적과 현재 위치 

뉴호라이즌스는 왜 이토록 먼 거리의 천체까지 달려가 탐사하려는 걸까? 이 변두리의 소행성들은 46억 년 전 태양계가 형성될 때 원시 태양계의 물질로 이루어진 천체들로서, 말하자면 태양계의 유물인 셈이다. 이 유물은 46억 년 전의 상태 그대로 완벽하게 보존되어 있다. 절대온도 0도에 가까운 우주의 극저온 상태에서 있었던 만큼 변질될 여지가 없기 때문이다. 이처럼 우주 공간은 어제나 10억 년 전이나 별로 차이날 게 없는 곳이다. 따라서 뉴호라이즌스가 울티마 툴레를 근접비행하면서 얻을 데이터에는 태양계 형성의 비밀을 풀어줄 실마리가 있을지도 모른다고 과학자들은 기대에 부풀어 있다.

지난 2015년 7월 역사적인 명왕성을 근접 비행을 성공한 뉴호라이즌스 미션 팀은 이 새로운 세계를 탐험하면서 새해를 맞이할 예정이다. 뉴호라이즌스는 새해 첫날 0시를 알리는 종소리가 울린 직후 이 작고 얼음 투성이인 소행성을 스칠 듯이 지나갈 것이다. 미국 콜로라도주 볼더에 소재한 사우스웨스트 연구소의 뉴호라이즌스 수석 연구원 앨런 스턴은 뉴호라이즌스에 있어 새해의 만남은 명왕성과의 랑데뷰보다 더 위험하고 어려울 것으로 예측하고 있다. 우주선은 오래되었으며, 표적은 더 작고 플라이바이는 더 가까운데다 지구와의 거리는 엄청 더 멀기 때문이다.

뉴호라이즌스가 울티마에 접근하는 거리는 약 3500㎞로, 명왕성 접근거리 1만2500㎞보다 훨씬 가깝다. 또한 현재의 우주선 속도는 시속 5만700㎞, 초속으로는 총알 속도의 14배인 14㎞로, 이만한 속도에서는 쌀알 한 톨과 충돌해도 우주선은 박살난다. 울티마 툴레 접근 비행이 안고 있는 서스펜스라 할 수 있다. 접근비행 후 우주선의 안전을 확인하는 데는 약 10시간이 걸린다. 스턴 박사는 앞서 “뉴호라이즌스는 미지의 세계를 탐사하는 최초의 업적을 세울 것”이라면서 “NASA와 우리 팀이 우주탐사 역사상 가장 먼 거리의 세계를 탐사하는 궁극적인 탐사(ultimate exploration)를 상징하는 의미에서 다음 행선지를 울티마라고 짧게 부르는 것을 좋아한다”고 밝힌 바 있다. 　​

그랜드 피아노 크기만 한 뉴호라이즌스는 명왕성 탐사 미션을 띠고 2006년 1월에 발사되었으며, 9년 여를 비행한 끝에 2015년 7월 14일 역사적인 명왕성 플라이바이를 성공하면서 이 왜소행성의 얼음 세계를 인류에게 최초로 뚜렷이 보여주었다. 그후 미션 팀은 뉴호라이즌스의 연장근무를 얻어내 카이퍼 벨트의 소행성 울티마 툴레를 다음 행선지로 정했던 것이다. 우주 탐사의 역사상 최장 거리에 있은 이 세계는 과연 어떤 모습일까? 과학자들은 물론 수많은 지구촌 우주 마니아들이 기대 찬 시선으로 지켜보고 있다.
[이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com]　

[아하! 우주] 미지의 세계로 간 뉴호라이즌스…

1월 1일 소행성 근접비행
서울신문ㅣ2018.12.31 13:29 ㅣ 수정 : 2018.12.31 13:29 

새해 1월 1일이면 인류의 우주 탐사에 있어서 또하나의 이정표가 세워진다. 미 항공우주국(NASA)은 현지시간으로 새해 1월 1일 자정 뉴호라이즌스가 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역) 내 천체인 ‘울티마 툴레’를 근접비행한다고 밝혔다. 직경 30㎞ 내외의 얼음 덩어리인 울티마 툴레는 ‘알려진 세계를 넘어서’라는 의미의 중세시대 용어로 공식 이름은 ‘2014 MU69’다.

뉴호라이즌스의 끝없는 모험   

▲ 뉴호라이즌스의 궤적과 현재 위치.  
 

3년 전만 해도 뉴호라이즌스는 세계 모든 언론의 1면을 장식할 정도로 큰 관심을 모았다. 그간 얼굴조차 제대로 몰랐던 명왕성을 지나가면서 진짜 '민낯'을 지구로 보내왔기 때문이다. 총 7억 달러가 투입된 뉴호라이즌스는 지난 2006년 1월 장도에 올랐으며, 9년을 날아간 끝에 2015년 7월 역사적인 명왕성 근접비행에 성공했다. 이렇게 뉴호라이즌스는 목표인 명왕성 탐사에 성공했으나 곧바로 울티마 툴레를 탐사하라는 추가 임무가 떨어졌다. 태양계 끝자락인 명왕성에서도 16억㎞나 떨어진 울티마 툴레는 용어 그대로 미지의 세계다.

예정대로 뉴호라이즌스가 울티마 툴레의 근접비행에 성공하면, 뉴호라이즌스는 역대 인류의 피조물 중 가장 먼 곳의 천체를 근접비행하는 신기록을 세운다. 목적지 통과 25시간 전 기준 뉴호라이즌스는 초속 14㎞ 속도로 지구와 무려 65억㎞ 떨어진 곳을 날고있다. 울티마 툴레와의 거리는 불과 130만㎞로, 집을 떠난 지 총 4728일 째다. 뉴호라이즌스는 1월 1일 울티마 툴레와 불과 3500㎞ 거리까지 접근해 지나쳐 간다. 이는 지난 2015년 뉴호라이즌스가 명왕성을 근접비행한 거리보다 3배는 더 가깝다.

미지의 천체 울티마 툴레 

▲ 지난 1일 뉴호라이즌스가 촬영한 울티마 툴레(박스 안 점). 주위의 점들은 별이다.  
 

울티마 툴레는 길쭉한 암석이 두개로 나눠져 하나처럼 움직이는 마치 아령처럼 생긴 소행성으로 추정된다. 지금까지 인류는 망원경을 통해 그 존재를 확인했을 뿐 당연히 실제 근접 관측을 한 적이 없다. 이 때문에 우리는 뉴호라이즌스를 통해 울티마 툴레의 실제 모습을 볼 수 있다. 이는 곧 인류의 우주에 대한 인식이 카이퍼 벨트로까지 확장되는 것을 의미하기도 한다. 인류의 피조물이 이렇게 먼 거리까지 가서 탐사하는 이유는 카이퍼 벨트의 천체가 원시 태양계의 물질로 이루어져 있기 때문이다. 곧 46억 년 전 상태 그대로 보존된 태양계의 유물인 셈이다. NASA 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "그곳은 탐사한 적도 알려진 것도 없는 곳"이라면서 "뉴호라이즌스가 울티마 툴레를 근접 비행할 때 우리는 태양계가 어떻게 시작되었는지 조금이라도 엿볼 수 있는 기회를 얻게될 것"이라고 밝혔다. [박종익 기자 pji@seoul.co.kr]