미국항공우주국(NASA)의 태양탐사선 ‘파커 솔라 프로브’가 태양 탐사 활동하는 모습을 그린 상상도. NASA 제공

인류 역사상 태양에 가장 가까이 접근할 태양탐사선 ‘파커 솔라 프로브’ 발사가 초읽기에 들어갔다. 미국항공우주국(NASA)은 이 탐사선을 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 7월 31일~8월 19일 사이 쏘아 올릴 계획이다. 애초 계획된 발사일은 오는 31일이었으나 탐사선 소프트웨어ㆍ시스템 점검 등으로 미뤄졌다. 탐사 비용은 15억달러(약 1조 6,880억원)다.

소형 자동차 크기인 파커 탐사선은 최대 시속 70만㎞로 비행, 발사 8주 만에 금성을 지나친 뒤 다시 8주를 더 날아가 태양 대기권에 진입하게 된다. 태양 지표면에서 약 640만㎞ 떨어진 거리에서 태양 궤도를 7년간 돌며 태양을 관찰할 계획이다. 태양 지름이 약 139만㎞인 점을 고려하면 상당히 가까이 접근하는 것이다. 태양에서 가장 가까운 행성인 수성까지 거리(5,790만㎞)의 10분의 1 수준이다. 앞서 태양에 가장 근접했던 탐사선은 1976년 미국ㆍ독일이 띄운 헬리오스 2호다. 태양 표면에서 4,300만㎞ 떨어진 지점까지 갔었다.

탐사 성공의 열쇠는 뜨거운 태양 열기를 탐사선이 얼마나 잘 견딜 수 있느냐다. 태양의 표면 온도는 약 6,000도 안팎. 태양 대기의 가장 바깥쪽인 코로나 온도는 100만도에 달한다. 이를 위해 NASA는 고열에 잘 견디면서 가벼운 탄소 소재로 만든 11.43㎝ 두께의 열 차폐막을 탐사선에 장착했다고 이달 6일(현지시간) 밝혔다. 파커 탐사선이 안정적으로 기능할 수 있도록 그늘을 만들어 줄 열 차폐막의 지름은 2.44m다. 무게도 약 72.6㎏으로 가볍다. NASA는 파커 탐사선이 태양 표면에서 640만㎞ 떨어진 곳까지 접근했을 때 열 차폐막의 온도는 1,371도까지 오르겠지만 탐사선 온도는 29도에 머물 것으로 추산했다.

유진 파커 미국 시카고대 명예교수의 이름을 따온 것에서 볼 수 있듯이 파커 탐사선의 주요 임무는 태양풍 관측이다. 파커 교수는 1958년 발표한 ‘우주 행성에서 가스ㆍ자기장의 역학’ 논문으로 태양에서 불어오는 바람인 태양풍의 존재를 처음 알린 인물이다. 애초 프로젝트 이름은 솔라 프로브 플러스(Solar Probe Plus)였다.

태양풍이 지구 공전 궤도에 도착했을 때 속도가 시속 200~750㎞ 되는데, 파커 탐사선은 무엇이 태양풍의 속도를 빠르게 하는지 살펴볼 계획이다. NASA는 태양풍 예보를 정확히 하면 인공위성ㆍ지상에서 입는 피해를 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 태양풍에는 전파ㆍ자기장파 등도 섞여 있어 전자파 교란 등의 피해를 끼친다.

수수께끼로 남아 있는 코로나의 비밀도 파헤칠 계획이다. 코로나는 태양 대기 가장 바깥의 가스층이다. 태양 표면에서 약 100만㎞ 되는 곳에 있다. 재미있는 사실은 코로나의 밝기는 태양 표면보다 어둡지만 뜨거운 정도는 태양 표면의 160배 이상 된다는 점이다. 밝기가 태양 표면의 100만분의 1 정도에 불과한 코로나가 태양 표면보다 훨씬 뜨거운 점은 학계 수수께끼로 남아 있다. 박영득 한국천문연구원 태양우주환경연구그룹 책임연구원은 “태양 안쪽보다 바깥쪽이 더 뜨거운 온도 역전 현상은 천문학계가 아직 풀지 못한 숙제”라며 “파동이 열을 전달해서 그렇다는 등 여러 추정 원인이 있지만 무엇 때문에 온도 역전이 발생하는지는 정확히 밝히지 못한 상태”라고 설명했다. 태양 탐사 프로젝트에 참여하고 있는 니콜라 폭스 미국 존스홉킨스대 응용물리학연구소 박사는 “파커 태양탐사선은 우리가 그간 몰랐던 태양의 모습을 알려줄 것”이라고 기대했다.

파커 탐사선에는 성공적인 탐사를 응원하는 110만명의 이름도 담겼다. 앞서 NASA는 지난 3월부터 4월27일까지 ‘당신의 이름을 태양에 보내세요!’란 이벤트를 통해 자신의 이름을 태양에 보내고 싶은 참가자를 모집했다. 110만명의 이름과 파커 교수의 논문ㆍ사진이 담긴 메모리카드는 지난 5월 18일 파커 탐사선에 실렸다.

변태섭기자 libertas@hankookilbo.com

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