This NASA spacecraft is on its way to Jupiter’s mysterious asteroid swarms

탐사선 ‘루시’, 목성의 소행성군 향한 여정 시작

미 항공우주국(NASA)의 탐사선 ‘루시’가 목성의 소행성군을 탐사하기 위한 대장정에 나섰다. 루시는 앞으로 12년에 걸친 여정을 통해 소행성들을 탐사하고, 초기 태양계의 비밀을 풀 단서를 찾을 것이다.

미국 항공우주국(NASA)의 탐사선 ‘루시(Lucy)’가 12년에 걸친 목성 소행성군 탐사를 위한 첫발을 내디뎠다. 탐사선의 이름 ‘루시’는 인류의 복잡한 기원을 밝힐 단서를 제공했던 초기 인류 화석의 이름을 딴 것이다.

16일 오전(현지 시각) 아틀라스 5호(Atlas V) 로켓에 실려 발사된 루시는 빅뱅 이후로 거의 변함없는 모습을 유지한 채 목성 근처에 머물러 있는 소행성군으로 향했다. 루시는 태양광 동력을 사용하는 우주선 중에서 태양으로부터 가장 멀리 이동하는 우주선이 될 예정이다.

NASA의 루시 프로그램 책임자 아드리아나 오캄포(Adriana Ocampo)는 현지 시각으로 10월 14일에 열린 과학 언론 브리핑에서 “루시는 태양계 행성의 진화에 관해 우리가 이해하고 있는 내용을 상당히 바꿔 놓을 것”이라고 전망했다.

루시는 주로 액체연료를 통해 동력을 얻지만, 루시의 탐사 장비들은 두 개의 거대한 태양광 전지판에서 생성된 에너지로 구동될 것이다. 루시에 사용된 기술은 탐사선 ‘화성 오디세이(Mars Odyssey)’, 화성 착륙선 ‘인사이트(InSight)’, 소행성 탐사선 ‘오시리스 렉스(OSIRIS-Rex)’ 등 이전에 진행된 임무들을 기반으로 한다.

탐사선 루시의 임무는 화성과 목성 사이에서 태양 주위를 공전하는 소행성대에 위치한 소행성 하나를 근접 통과한 후에 소행성대에서 멀리 떨어져 있는 두 개의 ‘트로이 소행성군’으로 향하는 것이다. 목성의 바로 앞과 뒤에서 목성의 궤도를 따라 이동하는 이 트로이 소행성군은 태양계가 처음 형성된 시절부터 남아있는 천체의 잔해들로 여겨진다.

루시는 소행성의 흑백 및 컬러 사진을 촬영할 것이며, 다이아몬드 빔 스플리터를 이용해 소행성에 원적외선을 비추는 방식으로 소행성의 온도를 파악하고 표면 지도를 제작할 것이다. 또한 소행성을 근접 통과하면서 다른 측정 데이터도 수집할 예정이다. 이러한 데이터는 과학자들이 태양계 행성들의 형성 과정을 이해하는 데 도움을 줄 것으로 보인다.

델라웨어 대학교의 물리학 및 천문학 조교수 세라 도드슨 로빈슨(Sarah Dodson-Robinson)에 따르면, 루시는 행성들이 형성된 ‘시기’뿐만 아니라 형성된 ‘위치’까지도 파악할 수 있는 결정적인 ‘연대표’를 제공해줄 가능성이 있다.

도드슨 로빈슨은 “트로이 소행성군이 언제 형성됐는지 확실히 알 수 있다면, 목성이 언제 형성됐는지에 관한 정보도 얻을 수 있을 것이며, 그러면 ‘목성이 태양계에서 어디로 움직였는가?’와 같은 질문을 던질 수 있을 것이다. 목성이 과거에도 현재 위치에 있었던 것이 아니기 때문이다. 목성은 계속 움직이고 있었다”라고 설명했다.

소행성의 나이를 밝히기 위해서 우주선은 소행성 표면에서 축구장 하나 크기보다 크지 않은 크레이터들을 탐색할 것이다.

도드슨 로빈슨은 이에 관해, “트로이 소행성군은 지구에 가까이 있는 다른 소행성들보다 충돌이나 파괴가 일어난 횟수가 훨씬 적으므로, 그곳에서 형성 직후부터 거의 변하지 않은 소행성들을 관찰할 수 있을 것”이라고 기대감을 드러냈다.

거의 64억km에 달하는 거리를 이동하는 과정에서 루시는 지구로부터 세 번의 중력보조(gravity assist)를 받을 예정이다. 중력보조란 행성의 중력을 이용해 연료 소모 없이 우주선의 궤도를 바꾸는 것을 말한다. 루시 임무를 위한 운항팀의 부팀장 코랄리 애덤(Coralie Adam)은 중력보조 한 번에 우주선의 속도가 시속 320km에서 시속 1만 7,700km 이상으로 올라갈 것이라고 설명했다.

애덤은 10월 14일에 같이 열린 기술 언론 브리핑에서 “지구의 중력보조가 없으면 루시가 목적지까지 도달하는 데 연료가 지금보다 다섯 배 정도인 3톤가량 필요했을 것이고, 그랬다면 이번 임무를 실현하기 어려웠을 것”이라고 말했다.

루시의 임무는 2033년에 종료될 예정이지만, NASA 관계자 일부는 우주선이 훨씬 오래 탐사를 지속할 수 있을 것으로 이미 확신하고 있다. 애덤은 “기체에 연료가 충분히 남아있을 것”이라고 전망하며, “두 개의 소행성군 탐사를 마치고 나서도 우주선의 상태가 괜찮다면 임무를 연장해서 소행성군을 조금 더 탐사할 수 있도록 NASA에 제안할 계획”이라고 밝혔다.

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