모래알보다 작은 유성체에 ‘쾅’…ESA 가이아 우주망원경의 시련 [아하! 우주]

지구에서 약 150만㎞ 떨어진 심연의 우주 속에서 우리은하의 별들을 관측 중인 가이아(Gaia) 우주망원경이 연이어 위기를 맞았다. 최근 유럽우주국(ESA)은 가이아가 미소유성체에 맞아 일부 손상을 입었으며, 연이어 태양폭풍까지 맞았다고 밝혔다.

가이가가 맞은 가장 큰 위기는 발사된 지 11년 만인 지난 4월 찾아왔다. 당시 모래알보다 작은 크기의 미소유성체가 고속으로 가이아를 강타하면서 계측기를 둘러싼 보호막이 일부 손상된 것. ESA에 따르면 이후 몇달 간 이 작은 균열을 통해 들어온 햇빛이 가이아의 센서를 방해한 것으로 알려졌다. 광활한 우주공간에는 암석 등에서 떨어져 나온 수많은 작은 입자들이 떠돌아 다니는데 이를 미소유성체라 부른다. 지구 주위에도 수많은 미소유성체가 있지만 매우 작은 크기 때문에 대기권 진입과 동시에 타버린다.

ESA 측은 미소유성체와의 충돌을 견디기 위해 가이아를 설계해 제작했지만, 이번에는 매우 빠른 속도와 각도로 인해 보호막이 손상을 입은 것으로 알려졌다. 이후 ESA의 전문가들이 이 문제를 바로잡는 동안 5월에는 또다른 문제가 발생했다. 가이아의 10억 화소 카메라에 탑재된 106개의 전하결합소자(CCD) 중 하나에 기술적 오류가 생긴 것이다. CCD는 빛을 전기 신호로 변환하는 센서로 여기에 문제가 생기면 별을 감지하는 능력에 악영향을 미치는데 실제로 수천 건의 잘못된 감지가 발생한 것으로 알려졌다.

ESA 가이아 우주선 운영엔지니어인 에드먼드 세르펠은 “가이아는 매일 25기가바이트 이상의 데이터를 지구로 보내지만, 우주선의 온보드 소프트웨어가 사전에 거짓별 탐지 데이터를 제거하지 않으면 이 양은 훨씬 더 많아진다”면서 “연이어 벌어진 두가지 문제가 엄청난 수의 거짓 탐지 데이터를 생성하기 시작했다”고 밝혔다. 여기에 가이아는 지난 5월 20년 만에 가장 강력한 태양폭발로 인한 영향까지 받았다. 이 시기 태양으로부터 나온 고에너지 입자로 인해 지구촌 곳곳에서는 위성 통신 장애와 오로라가 펼쳐진 바 있다. 다만 ESA 측은 소프트웨어 수정을 통한 전문가들의 노력 덕에 가이아가 최근 다시 정상적인 운영을 시작했다고 밝혔다.

한편 ESA측이 심혈을 기울여 개발한 은하 관찰위성 가이아는 지구가 속한 은하에 대한 3D 지도를 만드는 임무를 갖고 지난 2013년 발사돼 현재 제2라그랑주점(L2)에서 태양 궤도를 돌며 임무를 수행 중이다. 가이아는 1000㎞ 밖에서 인간 머리카락 굵기의 지름을 측정할 정도로 높은 해상도를 가진 카메라와 두 대의 망원경을 장착하고 관측 범위 내에서 빛을 가진 것은 무엇이든 포착한다. 그러나 가이아는 대중적으로 유명한 허블우주망원경과 제임스 웹 우주망원경과는 다른 방식으로 작동한다. 가이아는 우주에서 하나의 목표물에 초점을 맞춰 관찰하는 것이 아니라, 하늘 전체를 쉼없이 스캔하는 것이 특징으로, 당초 6년의 수명을 예상됐으나 이를 훌쩍 뛰어넘어 2025년 말까지 임무를 수행할 것으로 보인다.

박종익 기자