[아하! 우주] 인터스텔라로 간 보이저호…300년 후 혜성 고향 도착

40여 년간 태양계를 누비며 영웅적인 탐사활동을 전개했던 보이저 2호가 이제 막 태양계를 벗어나 성간공간으로 진출했지만, 그 여정과 미션은 아직 끝나지 않았다.

지난 10일(현지시간) 미국 지구물리학회에서 열린 기자회견에서 과학자들과 엔지니어들은 보이저 2호의 성간공간 진입에 한껏 고무되어 흥분했지만, 불혹을 넘어선 이들 쌍둥이 탐사선의 여생은 아직 많이 남아 있는 편이다. 그들의 계속되는 탐사 여정은 태양으로부터 흘러나오는 입자들이 성간공간의 항성풍과 어떻게 충돌하는지를 밝혀내는 데 크게 기여할 것으로 과학자들은 기대하고 있다.

이들 쌍둥이 보이저 탐사선은 인류가 헬리오포스(heliopause·태양권계면)라고 불리는 태양계 울타리로 내보낸 최초의 우주선들이다. 미 항공우주국(NASA)의 태양과학팀장인 니키 폭스는 기자회견에서 “보이저는 그야말로 전인미답의 경지로 나아갔다. 스스로의 힘으로 정말 그 지역을 여행하고 있는 것”이라고 표현했다. 이 여행은 모든 것이 잘 진행된다면 앞으로 몇 년 동안 지속될 수 있다. 보이저 성간 미션 프로젝트 매니저인 수잔 도드는 “두 우주선은 현재 노인 치고는 아주 건강하다”고 밝혔다.

우주선 운용의 핵심 과제는 점점 떨어지고 있는 열과 전력 손실에 어떻게 대처하느냐 하는 문제다. 보이저 2호는 현재 섭씨 3.6도의 온도에서 작동하고 있으며, 우주선의 전력 생산량이 매년 4와트씩 떨어지고 있는 중이다. 이는 곧, 지상 관제소가 보이저의 전력이 더 떨어져 가동이 중단되기 전에 기기들의 작동을 멈추어야 됨을 뜻한다.　​

현재 미션팀은 두 탐사선이 보내오는 과학 데이터가 점차 감소하는 비율에 비추어 적어도 5년, 길면 10년 정도 우주선이 작동할 수 있을 것으로 추정한다. 도드 팀장은 "1977년 우주선을 발사 한 이래 50주년이 되는 2027년까지 운용하는 것을 목표로 삼고 있다"고 말하면서 "그렇게만 된다면 정말 환상적일 것"이라고 기대를 표한다.

맨처음 헬리오포스를 넘은 것은 보이저 1호이지만, 보이저 2호는 1호와는 달리 몇 가지 새로운 기회를 제공해줄 것으로 보인다. 1호는 태양풍 관측에 이용하는 PLS(plasma science)가 2017년 작동을 멈추었지만, 보이저 2호는 현재의 태양 주기에 맞물려 태양풍이 만드는 거품이 우리 주변으로 확장하는 시기에 다시 헬리오포스를 넘었기 때문이다.

물론 보이저 2호는 헬리오포스를 이미 뒤에 두고 있지만, 항성풍이 헬리오포스에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 헬리오포스를 감싸고 있는 거품이 어떤 상태인지에 대해 충분히 탐사할 수 있다. 또한 믿을 수 없을 정도로 광범한 고에너지 원자들이 거의 빛의 속도로 우주를 가로지르는 광경을 탐사할 것이다. 이는 우리 인류가 처음 겪어보는 광경일 것이다.

보이저 2호 앞에 남은 긴 여정은 우주와 우리 이웃 은하들에 대한 지식의 지평을 크게 넓혀줄 것이며, 거기서 얻는 통찰은 외계 행성에 대한 우리의 이해 방법을 새로이 해줄 수도 있다.

보이저의 장비가 영원히 작동하지는 않겠지만, 그와는 상관없이 두 우주선은 총알 속도의 17배인 초속 17㎞로 성간공간을 쉼없이 항해할 것이다. 그리하여 약 300년 후에는 우리 태양계를 둘러싸고있는 혜성들의 고향 오르트 구름 언저리에 이를 것이며, 그 구름을 헤치고 나가는 데만도 3만 년은 너끈히 걸릴 것이다.

그 다음은 어디로 갈까? 우리 태양계를 완전히 떠나게 되면 인류의 우주 척후병인 두 보이저는 수십억 년은 아니라도 수억 년은 우리은하 중심을 둘러싼 긴 궤도를 떠돌 것이다. 보이저 선체에 붙여진 인류의 소식을 담은 황금 레코드판은 아마 영원히 목소리를 내지 못하고, 그렇게 영원히 떠돌지도 모른다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com