[아하! 우주] 연락두절 상태인 필레, 마지막 가능성은?

필레가 마지막이 될지도 모르는 모험을 시도하고 있다. 유럽우주국은 세계시(GMT) 기준 11월 12일 오후 5시 33분경 혜성 67P에 필레가 안착했다고 발표했으나 사실 그 과정은 매우 복잡했다. 필레는 본래 의도했던 평지 지형인 아질키아 대신 엉뚱한 장소에 착륙한 상태다. 문제는 이 장소가 그늘이 진 절벽 근처라서 탐사에 적합하지 않다는 것이다. 특히 그늘이 진 장소로 햇볕을 충분히 받을 수 없다는 것이 가장 큰 문제이다.

필레의 내장 배터리로는 최장 64시간밖에 작동할 수 없기 때문에 유럽 우주국은 수 개월간의 탐사에 필요한 에너지를 태양전지로 해결하려고 했었다. 그러나 이 계획은 결국 틀어졌다.

유럽 우주국은 필레를 다른 지역으로 이동시키는 모험과 일단 있는 위치에서 최대한 가능한 탐사를 진행하는 두 가지 안을 두고 고민했다.

한국 시간으로 14일 저녁 유럽 우주국이 내린 결론은 일단 현재 위치에서 가능한 탐사를 최대한 진행하는 것이었다. 다시 위치를 수정하는 과정에서 필레가 제대로 위치를 잡을 가능성과 손상될 가능성, 그리고 아예 우주로 튕겨 나갈 가능성을 저울질한 끝에 내린 결정이었다. 현재 필레가 있는 위치를 대략적으로밖에 모른다는 사실 역시 이런 결정을 내리는 데 중요한 요소로 작용한 것으로 보인다.

필레가 보내온 사진을 분석한 유럽 우주국의 과학자들은 필레가 샘플을 채취하기 쉬운 평야 지형이 아니라 울퉁불퉁한 거친 지형에 착륙해서 잘 고정되지 않았다는 사실을 발견했다. 따라서 드릴로 혜성 표면을 뚫는 작업은 불가능할지도 모른다는 우려가 제기되기도 했다. 하지만 실제 시도한 결과, 일단 드릴로 표면을 뚫는 데는 성공했다고 유럽우주국은 발표했다. 다만 샘플을 정상적으로 채취해서 분석했는지는 확인되지 않고 있다. 유럽 우주국은 필레가 샘플을 채취·분석해서 그 데이터를 전송해주기를 기다리고 있으나 그럴만한 전원이 남아 있는지는 확실하지 않은 상태였다. 결국 유럽우주국은 필레의 신호를 수신하는데 실패했다고 발표했다.

그런데 왜 이렇게 드릴을 뚫고 샘플을 채취하는데 이목이 집중되어 있는 것일까?

그 이유는 혜성 표면에서 수십 cm 및 아래 있는 샘플이 태양계가 생성된 후 45억년간 변하지 않고 보존된 '타임캡슐'같은 역할을 하기 때문이다.

사실 혜성 표면에서도 분석 작업은 이뤄지고 있다. 필레에는 'MUPUS'라는 장비가 있어 혜성 표면 물질의 밀도, 온도 등을 조사할 수 있고, 'APXS'라는 장비는 혜성 표면의 구성물질을 분석할 수 있다. 필레는 일단 모을 수 있는 자료를 최대한 수집해 지구로 전송했다.

그러나 혜성 표면 물질은 엄밀히 말해 과거 태양계가 태어나던 시점의 물질이 아니다. 태양에너지를 받으면서 쉽게 증발할 수 있는 물질은 증발되고 남은 물질들이 표면에 존재하고 있다. 그리고 태양에너지 등에 의해 남아있는 유기물이 변성될 가능성도 있다. 물론 이 물질들을 연구하는 것도 필레의 중요한 목표이긴 하다. 여기에 미처 생각하지 못한 데이터가 숨어 있을 수 있기 때문이다. 그러나 수십 cm라도 파고 들어가 샘플을 분석하는 것 역시 원시 상태의 혜성 물질을 연구하는데 필요하다.

필레는 로제타와 하루 두 번 정도 교신이 가능하다. 유럽우주국은 긴장 속에서 그 결과를 기다렸으나 결국 현재 속보로는 배터리가 방전되어 전원이 꺼진 상태로 보인다. 다만 혹시 다른 문제로 교신이 안 될 수도 있으니 앞으로 최소한 몇 차례는 더 교신을 시도할 가능성이 높다. 그러면 과연 교신에 성공할 가능성은 얼마 정도 될까? 그것은 현재 그늘진 곳에서 얼마나 많은 전력이 생산될지에 달려 있는데 가능성이 높지는 않다.

현재 필레가 있는 장소에서 햇볕이 드는 시간은 혜성의 하루인 12시간을 기준으로 최장 80분에서 90분 정도라고 알려져 있다. 본래 필레가 정상적으로 작동하는 데 필요한 하루 6~7시간에 턱없이 모자라는 시간이다. 이 상태에서는 배터리가 충전되기 힘들다. 아마도 필레와 교신이 두절된 것은 아마도 그 때문으로 생각된다. 그러나 아직 유럽우주국은 실낱 같은 희망을 버리지 않은 것 같다.

필레에는 SD2(Drill, Sample, and Distribution subsystem )라는 드릴이 있어 23~25cm 정도 표면을 뚫고 들어가 샘플을 채취할 수 있다. 그리고 내부에는 샘플을 뜨겁게 가열하는 장치가 있다. 가열된 샘플은 Ptolemy(방사선 동위원소 함량을 구하는 장치), COSAC(가스 크로마토그래피 및 질량 분광기로 구성 성분을 분석) 같은 장비로 분석된다. 그 후 이 데이터를 로제타를 거쳐 지구로 전송하는 것인데 어느 단계까지 진행했는진 알 수 없지만 만약 데이터 전송만 남겨둔 상태라면 마지막 희망이 있을 수도 있다.

유럽우주국의 스테판 울라맥은 혜성 67P가 길쭉한 타워궤도를 따라 태양에 가까워지는 만큼 지금은 햇볕이 들지 않는 장소라도 수개월 후에는 햇볕이 들 수 있다고 설명했다. 그러면 필레의 태양전지가 다시 충분한 에너지를 생산해서 데이터 전송이 가능해질 수 있다. 물론 설령 그렇게 되더라도 진짜 샘플을 채취해서 분석까지 끝났는지는 현재로선 알 수 없는 상태이다. 물론 필레가 표면에 잘 고정된 것도 아니어서 그 전에 혜성에서 분리될 가능성도 있다.

필레는 사실 이미 많은 데이터를 보내왔기 때문에 임무의 상당 부분을 달성한 상태이다. 그러나 가능하면 완벽하게 임무를 달성했으면 하는 것이 유럽 우주국은 물론 많은 과학자와 이 계획에 큰 관심을 보인 사람들 모두의 희망일 것이다. 과연 희망이 이뤄질지는 시간이 지나야 밝혀질 것 같다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com