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NASA 행성탐사선 '주노' 7월 4일 목성궤도 진입1년 8개월간 탐사 활동…태양에너지 탐사선 최장 비행기록
태양계 행성의 맏형인 목성의 대기와 자기장 실체는 물론 초기 태양계 형성과정의 비밀을 밝혀내기 위한 야심 찬 탐사가 7월 시작된다.

9일 미국항공우주국(NASA)에 따르면 2011년 8월 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 발사된 목성탐사선 주노(Juno)가 7월 4일 목성 궤도에 진입, 1년 8개월간의 탐사활동에 들어간다.

●최초 태양에너지 심우주 탐사선 순항 중 = 태양에너지를 이용하는 탐사선인 주노는 각종 기록을 경신하며 태양에서 지구보다 5배 멀리 떨어진 목성을 향해 순항 중이다.

주노는 지난 1월 13일 이미 태양으로부터 4억9300만 마일(약 7억9300만㎞) 떨어진 지점을 통과, 태양에너지 우주탐사선으로는 가장 멀리 비행한 기록을 세웠다.

이전 기록은 2012년 10월 혜성 67P/추류모프-게리시멘코에 도착한 로제타 탐사선이었다.

핵에너지를 이용해온 심우주 탐사선과 달리 태양에너지를 이용하는 탐사선은 비행 거리가 제한될 수밖에 없다. 태양에서 거리가 멀어질수록 태양에너지가 급속히 줄기 때문이다.

지금까지 목성에 도달한 NASA 탐사선은 모두 8대지만 태양에너지를 이용한 것은 주노가 처음이다.

무게 4t인 주노에는 고효율 태양전지가 장착된 길이 9m의 태양전지판 3개가 탑재됐다.

각 태양전지판에는 발전 효율 28%의 고효율 태양전지가 6천232개씩 장착됐다. 지구에서 한꺼번에 가동하면 14㎾의 전기를 생산할 수 있다.

하지만 목성에 도달하는 햇빛은 지구의 25분의 1에 불과해 주노의 태양전지판에서 생산되는 전기는 500W로 줄어든다.

   
▲ 목성과 NASA 목상탐사선 주노(Juno) [NASA 제공]

하자민 제트추진연구소(JPL) 주노 프로젝트 매니저 릭 니바켄 박사는 "주노는 에너지 효율이 매우 높게 설계돼 있어 500W면 임무 수행에 필요한 에너지를 공급하고도 남는다"고 설명했다.

●7월 4일 목성 극궤도 진입 = 주노는 미국 독립기념일 7월 4일에 목성에 도착하면 자동조정 프로그램으로 역추진 로켓을 점화, 속도를 줄이면서 목성 남극과 북극 상공을 회전하는 극궤도 진입을 시도한다.

시속 26만4000㎞의 어마어마한 속도로 목성을 향해 돌진하는 주노가 제때 속도를 줄이지 못하면 목성 극궤도에 진입하지 못하고 목성을 그대로 지나칠 수도 있다.

주노는 일단 목성 극궤도에 진입하면 거대한 폭풍이 몰아치는 목성 대기의 5천㎞ 상공에서 1년 8개월간 목성을 37바퀴를 돌면서 목성 대기와 자기장, 중력장 등을 관측하게 된다.

주노는 목성 극궤도 진입에 성공해도 안심할 수는 없다. 강력한 방사선과 자기장을 이겨내야 한다.

주노 프로젝트 책임연구자인 사우스웨스트연구소 스콧 볼턴 박사는 "목성은 극한 환경의 행성이다. 모든 게 극단적이다"라며 "주노 탑재 장비들은 200㎏의 티타늄 보호막에 싸여 있다. 주노는 자체가 장갑탱크나 마찬가지다"라고 말했다.

주노가 목성 극궤도에 안착하고 험난한 환경을 이겨내야 비로소 진짜 탐사가 시작되는 셈이다.‘

●짙은 구름 뚫고 목성 실체 관측 = 주노는 이름을 빌려온 그리스·로마신화의 여신처럼 목성 구름을 꿰뚫어보고 목성이 간직한 비밀을 알려줄 것으로 기대를 모으고 있다.

주노는 로마신화에서 구름을 꿰뚫어보는 능력으로 남편 주피터가 바람피우는 것을 감시한다. 주노도 각종 첨단 관측장비를 이용해 목성의 대기와 자기장에 대한 데이터를 수집하게 된다.

과학자들은 주노가 태양계에서 가장 강력한 자기장으로 화려한 오로라를 만들어내는 목성 자기권의 비밀도 풀어줄 것으로 기대한다.

특히 주노는 목성 생성과 초기 태양계 형성과정에 대한 많은 정보를 제공할 것으로 기대된다. 목성이 태양계에서 가장 먼저 만들어진 행성이기 때문이다.

태양이 만들어지고 남은 찌꺼기들이 모여 태양계의 나머지 행성들이 형성됐다. 찌꺼기 가운데 절반 이상을 목성이 차지했고 그 나머지가 다른 행성들과 소행성, 혜성 등의 재료가 됐다.

또 주노에는 어린이들에게 과학·기술·공학·수학에 대한 영감을 불어넣어 주기 위한 교육프로그램의 하나로 주피터와 주노, 갈릴레오 갈릴레이를 상징하는 3개의 미니 레고 조각상도 실려 있다.

볼턴 박사는 "주노가 목성 구름의 비밀과 목성이 가지고 있는 초기 태양계 역사의 비밀을 밝히는 데 필요한 최첨단 기술을 모두 가지고 있다"고 말했다.

동양일보  dynews@dynews.co.kr

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