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보이저 1, 2호 발사 40주년…NASA, 다양한 기념행사 준비​

작성 2017.09.05 16:37 ㅣ 수정 2017.09.05 16:37
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▲ 성간공간을 주파 중인 보이저 1호 상상도. 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세우고 있는 중이다. 9월 5일 현재 거리 208억㎞. (출처=NASA) ​


1977년 9월 5일 지구를 떠난 이래 운행을 계속하고 있는 보이저 1호가 만 40년을 맞았다.

태양계를 벗어나 성간 공간으로 진입한 유일한 우주선인 보이저 1호는 현재 지구로부터 약 140AU(1AU는 지구-태양간 거리 1.5억㎞), 208억㎞ 떨어진 우주공간을 날고 있는 중이다. 이는 초속 30만㎞로 달리는 빛으로도 꼬박 20시간이 걸리는 먼 거리다.

총알 속도의 17배인 초속 17㎞의 속도로 날아가고 있는 722㎏짜리 인간의 피조물인 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세우고 있는 중이다.


보이저 1호가 공식적으로 확인된 성간공간 진입 시간은 출발 35년 만인 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다.

쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호는 1977년 8월 20일에 2호가 먼저 발사되었고, 1호는 2주 뒤에 발사되었다.

이 같은 발사시간은 176년 만에 이루어지는 태양계 행성 정렬에 맞춘 것이다. 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력도움을 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있는 여행이다.

본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1호는 당시 최신 기술이던 중력도움(스윙바이)을 사용하도록 설계된 탐사선이다. 중력도움이란 행성의 중력을 이용해 공짜로 가속을 얻는 항법을 말한다.

보이저는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만㎞의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1㎜ 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다.

현재까지 인류가 개발한 추진 로켓의 힘은 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 인류는 외부 행성들을 비롯해 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다.

출발은 늦었지만 보이저 1호는 다른 지름 경로를 통해 목성에 먼저 도착한 보이저 1호는 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만㎞까지 다가가 아름다운 목성의 모습을 촬영했다.

당시만 해도 미지의 행성이었던 목성의 대적반(거대 폭풍)과 대기가 보이저 1호에 처음 포착되면서 목성의 비밀이 하나씩 벗겨지기 시작했다. 이듬해에는 토성에서 12만㎞ 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리 사이에는 틈새기가 있다는 사실을 밝혀냈다.

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▲ NASA의 보이저 발사 40주년 기념 포스터. 무료다운로드할 수 있다.(출처=NASA/JPL-Caltech )


NASA 측은 “보이저 호가 없었다면 주노, 카시니, 뉴호라이즌스 호도 없었다”면서 “보이저 호가 목성, 토성 등을 사전 탐사하면서 이들 우주선들이 안전하게 도착할 수 있는 길을 열어주었다”고 평가했다. 현재 보이저 2호는 현재 약 139AU, 171억㎞ 떨어진 곳을 날고 있으며, 2019년 말이나 2020년 초쯤에 성간공간으로 진입할 것이라고 발표했다.

인류의 우주탐사 꿈을 싣고 한 세대를 지나는 세월 동안 고장 한 번 나지 않은 기적의 항해를 이어가고 있는 보이저 1, 2호는 목성, 토성을 지나며 보석 같은 과학 정보들을 지구로 보낸 후, 인류 역사상 처음으로 태양계를 벗어나 미지의 영역인 ‘검은 우주’ 속으로 돌진하고 있는 중이다.

외계의 지적 생명체와 조우할 경우를 대비해 보이저 1, 2호에는 외계인들에게 보내는 지구인의 메시지를 담은 금제 음반도 싣고 있다. 이 음반의 내용은 칼 세이건이 의장으로 있던 위원회에서 결정되었는데, 115개의 그림과 파도, 바람, 천둥, 새와 고래의 노래와 같은 자연적인 소리와 함께 수록된 55개 언어로 된 지구인의 인삿말에는 한국어도 포함되어 있다.

NASA는 보이저 발사 40주년을 맞아 2종의 기념 포스터 무료 다운로드, 보이저 40년의 역사에 대한 과학자들의 해설 등을 자사의 웹사이트( JPL website)에 올리는 등 다양한 행사를 펼치고 있다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

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