NASA의 DART 우주선, 최초로 소행성 충돌 성공했다

지구에서 발사한 우주선으로 소행성에 충돌시키는 실험을 역사상 최초로 성공했다. 이는 소행성 충돌로 지구를 멸종 위기에서 구할 수 있는 '지구 방어 방법'을 테스트하기 위한 것이다. 

미 항공우주국(NASA)의 DART(Double Asteroid Rendezvous Test) 우주선은 한국시간 27일 오전 8시 14분에 지구에서 1100만km 떨어진 작은 소행성에 충돌했다. 목표는 디모르포스라고 불리는 우주 암석의 궤도를 더 큰 소행성 모체 디디모스 주위로 변경함으로써 지구로 향할 경우 위험한 소행성을 비켜가게 할 수 있는 것을 증명하는 것이다. 

6600만 년 전 지름 10km의 소행성 하나가 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브에 충돌함으로써 공룡이 멸종되었는데, 이 실험은 그 같은 위험이 인류에게 닥치는 것을 피하기 위한 것이다. 

NASA의 수석 과학자이자 수석 기후 고문인 캐서린 캘빈은 추락 전 "공룡은 그들을 도울 우주 프로그램이 없었지만 우리는 갖고 있다"고 말하면서 "따라서 DART는 미래의 잠재적 위험을 예측하고 그로부터 지구를 보호하는 방법에 대한 중요한 진전을 나타낸다"고 덧붙였다.  

이번 실험에 쓰인 우주선 DART는 ‘쌍소행성 궤도 수정 시험(Double Asteroid Redirection Test)’이란 의미의 영문 약자다. 개발비로 3억3000만 달러(한화 약 4700억원)가 들어갔다. 다트는 지난해 11월 24일 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다. 이후 지금껏 태양전지판으로 만든 전기로 이온을 분사하며 비행했다. 

골프 카트 크기의 DART 우주선은 한국시간 27일 오전 8시 14분에 디모르포스와 충돌했다. 충돌 전 우주선은 초속 7km라는 엄청난 속도를 기록했다. DART 우주선은 일반 탐사선만큼 크지는 않지만, NASA는 무게 600kg인 우주선이 폭 163m의 디모르포스를 충격함으로써 모소행성 주위를 조금 더 빠르게 움직이게할 수 있을 것으로 예측했다. 

NASA의 임무를 감독하는 존스홉킨스 대학 응용연구연구소(JHUAPL)의 DART 조정 책임자인 행성 과학자 낸시 샤봇은 "우주선이 매우 작아 골프 카트를 대피라미드에 충돌시키는 것처럼 느껴진다"고 묘사한다. 

목표물과의 충돌 코스에 진입한 우주선이 속도를 내면서 JHUAPL에 있는 DART 임무센터에는 긴장이 고조되었다. DART의 마지막 4시간은 대부분 자동화되었으며, 우주선의 항법 시스템은 접근 마지막 시간에 디모르포스에 고정되었다. DART의 메인 카메라는 우주선이 소행성에 충돌하면서 먹통이 될 때까지 매초마다 사진을 지구로 보냈다.

다른 우주선도 충돌을 목격했다. NASA의 새로운 제임스웹 우주망원경, 허블 우주망원경 및 자체 소행성 임무를 수행하는 루시 우주선은 모두 태양계를 가로질러 각각의 유리한 지점에서 충돌을 추적했다.

지구에서는 지상 기반 망원경의 방대한 네트워크가 이벤트 관측에 대비했으며, 시간이 지남에 따라 디디모스-디모르포스 시스템에서 과연 디모르포스가 현재 궤도에서 얼마나 더 빠르게 움직이는지 확인될 것으로 보인다.

"우리의 기대치는 73초이지만 실제로는 약 10분 정도 변경될 것으로 생각한다"라고 관계자가 밝혔다. 다트 우주선과 충돌한 디모르포스의 공전 궤도는 이전보다 안쪽으로 작아지면서 공전 시간이 10~15분 단축될 것으로 예상된다.

디모르포스 소행성과 충돌하면서 다트에 탑재된 카메라는 현재 먹통이 됐다. 이에 다트 뒤에서 비행하던 이탈리아 우주국의 큐브샛 ‘리차큐브(LICIACube)’가 충돌 이후 상황을 중계한다. 리차큐브는 충돌 3분 뒤 디모르포스를 지나가며 다트 우주선과 소행성 상태를 카메라에 담는다. 이탈리아 우주국에 따르면 리차큐브가 찍은 사진은 충돌 실험 이후 24시간 이내 확인할 수 있다.

DART 충돌이 행성 방어 테스트로 성공했는지 확인하는 데는 시간이 걸릴 것으로 보인다.

이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com