[아하! 우주] NASA 태양 탐사선, 사상 첫 ‘태양 터치’ 신기원

인류의 피조물 중 가장 빠른 우주선이 사상 처음으로 태양을 '터치'하는 역사적인 기록을 세웠다.

지난 14일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 태양탐사선 ‘파커 솔라 프로브’(Parker Solar Probe·이하 PSP)가 발사 3년 만에 사상 처음으로 '태양을 터치'(touch the sun)하는데 성공했다고 발표했다.

PSP가 태양을 터치했다는 것은 태양 대기의 상층부, 곧 코로나 속을 비행하는데 성공했다는 의미다. 코로나는 태양 대기의 가장 바깥층을 구성하고 있는 부분으로 플라스마 대기가 방출되는 현상이다. 이처럼 태양은 태양풍을 내뿜는데 당연히 지구를 포함한 태양계 천체는 이 영향을 받는다.　

NASA 과학담당 책임자인 토마스 주부큰 부국장은 성명을 통해 "PSP의 태양 터치는 과학 역사상 기념비적인 순간이자 놀라운 업적"이라면서 "우리에게 태양 진화와 태양계에 미치는 영향에 대한 보다 깊은 통찰력을 제공할 뿐 아니라 우주의 다른 별에 대해 더 많은 가르침을 줄 것"이라고 밝혔다.

지난 2018년 8월 12일 발사된 PSP는 총 24차례 태양 근접비행을 수행하게 예정으로 이번 발표처럼 미션 이름도 ‘태양을 터치하라!'이다. 특히 PSP는 태양에 매우 가까이 다가가기 때문에 강력한 열에너지에서 탐사선을 보호할 수 있는 두꺼운 쉴드를 가지고 있다. 다만 오랜시간 복사열을 견디지 못하기 때문에 긴 타원궤도를 돌면서 금성과 태양 주변을 부지런히 오가고 있다. 　

앞서 지난달 21일 PSP는 10번째 태양 근접비행을 수행하면서 태양 표면 기준 850만㎞까지 최근접한 바 있다. 이날 PSP는 초속 163㎞, 시속으로는 58만6000㎞의 속도를 내 최고 기록도 세웠다. 이 정도면 서울에서 부산에 도달하는데 채 3초도 걸리지 않는 속도다.

또한 오는 2024년 PSP는 최고 시속 69만㎞로 태양에 620만㎞까지 접근할 예정이다. 이처럼 PSP가 엄청난 속도를 내며 태양 궤도를 선회하는 이유는 태양의 가공할 중력을 버티기 위해서다. 이를 위해서는 인류의 힘 만이 아닌 ‘우주의 도움’도 필요하다. 바로 중력도움으로 불리는 플라이바이(fly-by)인데 행성궤도를 근접통과하면서 행성의 중력을 훔쳐 가속을 얻는 방법이다. PSP가 중력도움을 얻는 대상은 금성이다. PSP는 총 7차례 금성의 중력 도움을 받으면서 태양 궤도를 차츰 좁혀나갈 계획이다. 　

한편 PSP는 그간 베일에 쌓여왔던 수많은 태양의 비밀을 풀어줄 것으로 기대를 모으고 있다. 대표적으로 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도보다 수백 배 더 높은 이유와 태양풍의 비밀이다. 태양의 에너지는 중심부에서 생성되며, 중심부 온도는 2700만℃나 된다. 중심에서 멀어질수록 점점 식어서 태양의 표면온도는 6000℃이다. 그런데 태양 대기의 온도는 그 몇백 배가 되는 수백만℃에 이른다. 모닥불의 바로 옆보다 멀리 떨어진 곳의 온도는 그보다 훨씬 낮은 것이 정상이다. 그런데 태양에서는 이와는 반대되는 현상이 나타나는 셈이다.

 

박종익 기자 pji@seoul.co.kr