목성 탄생·핵 부분·자기장에 관한 신비 등 연구

1995~2003년 ‘갈릴레오’ 후 목성궤도 진입한 탐사선

미국 항공우주국(NASA)의 무인 탐사선 ‘주노’(Juno)가 목성 궤도 진입에 성공했다.

주노는 약 5년간 28억㎞를 비행했다.

인류가 쏘아 올린 탐사선이 목성 궤도에 진입한 것은 1995년 12월 ‘갈릴레오’ 탐사선이 진입한 이후 20년 반 만이다.

‘주노’는 앞으로 1년 8개월간 ‘갈릴레오’보다 훨씬 목성에 가까운 궤도를 돌면서 목성과 태양계 형성의 비밀을 파헤치는 임무를 수행한다.

NASA는 4일(현지시간) 오후 11시 18분(한국시간 5일 낮 12시 18분) 주노가 목성 궤도 진입을 위한 감속 엔진 점화를 시작한 후 35분 뒤인 11시 53분(한국시간 낮 12시 53)분 목성 궤도에 들어서는데 성공했다고 발표했다.

미국 독립기념일인 이날 주노는 궤도 진입 전 약 35분간 주 엔진을 연소하면서 속도를 서서히 줄여나갔다. 이후 목성의 중력에 붙들려 목성 주변 궤도에 안정적으로 진입했다.

주노의 목성 궤도 진입은 2011년 8월 5일 플로리다주 케이프 커내버럴 기지에서 발사된 지 4년 11개월 만이며, 비행거리는 28억㎞에 달한다.

주노가 목성 궤도 진입에 성공하자 미 캘리포니아 주의 NASA 제트추진연구소(JPL)에서는 환호가 터져 나왔다.

인터넷 생중계 과정에서 탐사선 제조사 록히드마틴의 제니퍼 델러밴 해설자는 “주노, 목성에 온 걸 환영한다(Juno, welcome to Jupiter)”며 궤도 진입 성공을 축하했다.

이번 프로젝트의 책임 과학자인 스콧 볼턴은 궤도 진입 관련 기자회견에서 “우리는 그동안 전력질주를 했다”며 “이제 목성이 어떻게 형성됐고 우리가 어디서 왔는지 등 목성이 인류 역사에 대해 들려주는 본질을 알아나갈 것”이라고 말했다.

NASA의 찰리 볼든은 “독립기념일은 언제나 축하할 일이지만 오늘은 미국의 생일에 축하할 거리가 추가로 생겼다”며 “주노가 목성에 있다는 게 바로 그것”이라고 말했다.

궤도 진입을 위해 주노에 장착된 카메라 등의 전원을 꺼야 했기 때문에 진입 순간의 사진은 없다고 AP통신은 전했다.

연구진은 주노가 8월 27일 목성의 확대 사진을 처음으로 찍을 위치에 도달할 수 있을 것으로 내다봤다.

주노가 궤도 안착에 성공하면 앞으로 20개월간 목성을 37회 공전하면서 목성 탐사에 나선다.

무게 4t의 주노는 높이 3.5m, 지름 3.5m의 육각형 동체를 지니고 있다. 여기에 고효율 태양전지가 장착된 길이 9ｍ의 태양전지판 3개가 풍차 날개처럼 부착됐다.

각 태양전지판에는 발전 효율 28%의 고효율 태양전지가 6232개씩 장착됐다. 지구에서 한꺼번에 가동하면 14㎾의 전기를 생산할 수 있다.

하지만 목성에 도달하는 햇빛은 지구의 25분의 1에 불과해 주노의 태양전지판에서 생산되는 전기는 500W로 줄어든다.

이에 대해 제트추진연구소(JPL)의 주노 프로젝트 매니저 릭 니바켄 박사는 “주노는 에너지 효율이 매우 높게 설계돼 있어 500W면 임무 수행에 필요한 에너지를 공급하고도 남는다”고 설명했다.

목성 내부와 대기 탐사를 위해 주노에는 컬러 카메라(주노캠)와 전파 측정기 등 모두 9종류의 장비가 장착됐다. 주노가 목성 궤도에 처음 진입할 때 공전주기는 53.5일이지만, 10월 19일에 주 엔진을 다시 약 22분간 연소해 14일 공전주기로 궤도를 바꾸고 목성의 극지방을 관측할 예정이다.

주노는 2012년 혜성 67p/추류모프-게리시멘코에 도착한 유럽의 로제타 탐사선을 제치고 태양에너지 우주 탐사선으로는 가장 멀리 비행한 기록을 세우게됐다.

탐사 과정에서 주노는 목성을 둘러싸고 있는 구름 꼭대기로부터 5000km 상공을 지나가게 된다. 인류가 보낸 우주선이 목성의 극지방 상공의 궤도를 지나는 것은 이번이 처음이다.

로마신화에서 구름을 뚫고 남편 주피터(그리스신화 제우스·목성)의 바람기를 잡으려고 나서는 주노(그리스신화 헤라)의 이름을 딴 주노는 이름 그대로 목성의 핵 부분, 조성, 자기장에 관한 신비를 밝히는 임무를 수행할 예정이다.

이를 통해 목성에 물이 얼마나 존재하는지, 단단한 핵심부가 있는지, 목성의 극지방이 태양계에서 왜 가장 밝은지 등을 연구할 수 있는 자료를 수집한다.

목성 궤도에 진입한 것은 주노가 처음은 아니다. 1989년 발사된 NASA 탐사선 갈릴레오가 이미 목성 탐사를 한 바 있다. 갈릴레오는 발사 6년 만인 1995년 12월 목성 궤도에 도착해 2003년 9월까지 탐사 활동을 펼친 뒤 14년간의 임무를 마치고 목성 대기권으로 뛰어들어 소멸했다.

주노는 목성의 극궤도를 따라 운행해 갈릴레오보다 목성에 더 근접해 탐사하며 37회 째 공전을 끝내는 2018년 2월 20일 역시 갈릴레오처럼 목성을 향해 ‘자살비행’해 수명을 다할 예정이다.

이번 목성 탐사 프로젝트에는 모두 11억 달러(약 1조 2700억원)가 투입된다.

온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr