NASA, 전력 고갈로 보이저 2호 플라스마 장비 중단한다[아하! 우주]

미 항공우주국(NASA) 엔지니어들이 성간 우주를 탐사하는 보이저 2의 전력이 바닥을 보임에 따라 탑재된 과학 장비 중 하나를 끄고 있다.​

1977년 지구를 떠난 보이저 2호는 40년을 비행한 끝에 2018년 11월 5일에 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입했다. 현재 지구에서 205억km 떨어진 심우주를 날고 있는데, 이는 지구-태양 간 거리(1.5억km)의 약 138배쯤 되는 거리다. ​

보이저 2의 확장 미션은 4개의 과학장비를 사용하여 태양계 주변의 태양의 영향력이 미치는 거품인 태양권 너머의 우주를 연구하고 있다. NASA는 보이저 2호가 2030년대까지 과학장비 하나를 계속 작동시킬 수 있는 전력을 가지고 있다고 생각하지만, 그러려면 다른 장비 중 어떤 것을 꺼야 할지 선택해야 한다.​

임무 전문가들은 보이저 2호와 보이저 1호가 인류가 성간 공간에 있는 유일한 두 개의 활성 탐사선이기 때문에 지금까지 장비 종료를 연기하려고 노력했다. 보이저 형제가 수집하는 모든 데이터는 고유하다. 지금까지 우주선의 초기 10개 장비 중 6개가 비활성화되었다. 이제 7번째 장비를 잃는 것은 불가피해졌고, 우주선의 플라스마 과학장비는 짧은 빨대를 뽑았다. 9월 26일 엔지니어는 장비를 끄라는 명령을 내렸다.​

플라스마 과학장비는 보이저 2호를 지나 흐르는 대전된 입자의 유체인 플라스마의 양과 이 흐름의 방향에 대한 정보를 수집하는 4개의 ‘컵’으로 구성되어 있다. 3개의 컵은 태양을 향해 각도를 맞춰 태양권 내에서 태양풍의 대전된 입자를 모니터링한다. 4번째 컵은 다른 컵에서 멀어져 행성 자기장과 성간 공간에서 플라스마를 관찰한다.​

이 장비는 태양에서 대전된 입자의 감소를 감지하는 데 중요한 역할을 했는데, 보이저 2호가 2018년에 태양권과 성간 공간의 경계를 통과했다는 것을 알려준 것도 비로 이 장비였다.





NASA는 2018년 12월 10일 보이저 2호가 성간 우주에 진입했다고 발표했다. 보이저 1호는 이보다 빠른 2012년에 성간 우주로 진출했다. (출처: NASA/JPL-Caltech)​

NASA 제트추진연구소는 “임무 엔지니어는 47년 된 우주선의 작동에 대한 변경 사항을 항상 주의 깊게 모니터링하여 원치 않는 2차 효과가 발생하지 않도록 한다”라며 “팀은 스위치 오프 명령이 차질 없이 실행되었으며, 탐사선이 정상적으로 작동하고 있음을 확인했다”라고 덧붙였다.​

플라스마 과학장비는 태양을 향해 기울어진 세 개의 컵이 태양권을 떠나 태양풍의 영향을 지나 ​​플라스마를 수집하는 것을 중단했다. 보이저 2호의 방향 때문에 지난 몇 년 동안 수집한 데이터가 더욱 제한되었는데, 활성화된 컵 하나만 3개월에 한 번 우주선이 축을 중심으로 360도 회전할 때만 유용한 데이터를 제공하기 때문이다. 이는 보이저 2호의 다른 기구 중 하나를 비활성화하는 대신 전력을 보존하기 위해 플라스마 기구를 끄기로 한 결정에 영향을 미쳤다.​

보이저 1호와 보이저 2호는 모두 플루토늄 원자력 발전으로 구동되며 매년 약 4와트씩의 전력을 잃는다. 1980년대에 두 우주선이 태양계의 거대 행성을 조사한 후 여러 장비들이 작동 중단되었다. 이를 통해 두 탐사선 모두 추가 전력을 얻어 수명이 늘어났다.​

몇 년 전 두 우주선은 또한 모든 불필요한 장비를 껐다. 보이저 1호의 플라스마 장비는 1980년에 작동을 멈췄고 전력을 보존하기 위해 2007년에 영원히 작동 중단되었다.​

한편, NASA 엔지니어들은 보이저 2호의 자원을 면밀히 관찰하여, 태양계 너머의 ‘최후의 경계’에서 가능한 한 오랫동안 과학을 수행할 수 있도록 다음 과학장비의 전원을 차단해야 할 시점을 검토하고 있는 중이다.

이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com