명왕성 근접관측에 성공한 미국 우주탐사선 뉴호라이즌스는 앞으로 최장 20년 정도 더 가동될 전망이다.
미국 항공우주국(나사)에서 뉴호라이즌스 연구를 이끄는 앨런 스턴 연구원은 16일(현지시간) 미 ABC뉴스와의 인터뷰에서 “(뉴호라이즌스의) 메인 컴퓨터와 통신장비를 더는 쓰지 못하게 되는 시점을 2030년대 중반으로 예상하고 있다”고 밝혔다. 이어 “그 기간에 우주선이 정상으로 작동한다면 계속 과학 계측 정보를 지구로 전송할 것”이라고 기대했다.
뉴호라이즌스의 동력원은 방사성동위원소 열전기 발전기(radioisotope thermoelectric generator)라는 일종의 원자력 발전장치이다. 열 감지 기능을 가진 반도체로 우라늄이나 플루토늄 같은 방사성 동위원소가 자연적으로 핵분열을 일으키면서 발생하는 열을 전기로 바꾸는 원리다. 효율은 6∼7%로 낮지만, 태양광전지를 쓸 수 없는 만큼 불가피한 선택이다.
이 탐사선은 지름 약 2.1m의 접시 모양 안테나에 폭 0.76m의 본체가 연결된 모양의 소형 승용차 정도 크기다.
미국 과학전문매체들에 따르면 뉴호라이즌스는 앞으로 약 1년 4개월 동안 명왕성과 그 위성들에 대한 관측 자료를 지구로 전송한다.
지난 14일 명왕성과 가장 가까운 지점을 지난 뉴호라이즌스는 얼음과 암석 파편으로 구성된 ‘카이퍼 벨트’ 구역으로 진입하게 된다. 이 과정에서 파편 등에 충돌할 확률은 약 1만분의 1로 추산되지만, 과학자들이 설정해 놓은 카이퍼 벨트에 속한 천체 2∼3개를 지나가며 사진 등의 계측 자료들을 모아 지구로 보낼 계획이다.
지름이 수십∼수백 ㎞인 이런 천체들은 명왕성이나 그 위성들과 마찬가지로 지구를 포함한 태양계가 어떻게 생겼는지, 나아가 우주가 어떻게 생성됐는지를 알아내기 위한 단서가 될 것으로 과학자들은 기대하고 있다.
이후 뉴호라이즌스는 방향을 바꾸지 않은 채 그대로 우주 저편으로 날아가게 된다. 앞서 발사됐던 보이저 1호와 2호, 파이오니어 10호와 11호의 뒤를 따르게 되는 셈이다. 그 과정에서 뉴호라이즌스는 알려진 별자리나 항성이 지구상에서와 얼마나 다른 각도로 관측되는지의 측정값, 그리고 자이로스코프와 가속도계 등으로 구성된 관성측정장치 등을 가동해 자신의 위치를 파악한 다음 계속 지구로 전송할 수 있다.
특히 태양에서 방사된 하전입자(전하를 띤 입자)들이 모여서 태양계의 가장 바깥쪽에 경계처럼 형성된 공간을 통과할 때 탐사선에 어떤 변화가 생기는지에 대한 정보가 지구로 보내진다면 언젠가 인류가 태양계 외부로의 유인 비행을 시도할 때 긴요하게 쓰일 전망이다. 지구에서도 필요하다면 뉴호라이즌스의 자세를 변경해 필요한 천체를 관측하도록 명령할 수 있지만, 이동 경로 자체를 바꿀 방법은 사실상 없다.
이날 기준으로 뉴호라이즌스는 지구로부터 약 47억7,500만 ㎞, 명왕성으로부터 약 300만 ㎞ 떨어진 지점에서 초속 14.52㎞로 지구로부터 멀어지고 있다. 보이저 1호나 파이오니어 10호가 현재의 뉴호라이즌스보다 훨씬 먼 지점에서 지구로 자료를 송신을 한 전례가 있는 만큼, 뉴호라이즌스 역시 당분간 태양계 끄트머리에 대한 정보를 계속 모아서 지구로 전달할 것으로 예상된다.
강주형기자 cubie@hankookilbo.com
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