혜성에 우주선이 어떻게 착륙할 수 있을까?

먼지뿐인 혜성에 어떻게 우주선이 착륙할 수 있어요 ?

오늘 뉴스를 보니 2014년말 한 혜성에 우주선이 착륙 한다는 소식이 전해진다. 이 소식을 보면서 아이들이 궁금해 한다. 작은 돌과 먼지로만 구성되어 있다는 혜성에 어떻게 우주선이 착륙할 수 있는지에 대한 것이었다.

학교에서 배웠던 것을 상기해 보니 필자 역시 혜성은 돌멩이와 먼지로만 구성되어 있는, 긴 꼬리 형태의 움직이는 물체라고 인식 하고 있었다. 따라서 아무리 우주라는 특수성을 감안해도 무거운 우주선이 돌멩이가 얼기설기 모여 있는 곳에 내려 앉는다는 것은 이해가 되지 않았다.

또한 태양계 내에 아직도 탐험하지 않은 여러 행성들이 있는데 굳이 이동중인 혜성에 어렵게 우주선을 보내 탐사 하려는 목적도 궁금 해졌다.

혜성에는 정말 우주선이 착륙할 수 있는 것일까 ? 굳이 혜성을 조사하려는 이유는 무엇일까 ?

혜성에도 핵이 있다. 여기에 우주선을 보내 탐사 하려는 계획 !

인터넷을 통해 조사해 보니 혜성(Comet)은 아래 사진에 있는 것처럼 긴 꼬리가 있지만 앞 부분에 핵(Neclues)이 있었다. 또한 여기에는 암석 등이 밀집해 있어 단단한 형태를 유지하고 있다고 한다. 따라서 우주선이 착륙해 탐사 하려는 영역은 혜성의 핵이며, 충분히 착륙선이 내려 앉을 수 있을 것이다.

혜성의 모습, Source: wikipedia.org

아래 사진은 혜성의 핵만을 확대해서 촬영한 것이다. 군데 군데 구멍이 있어 우주에서의 거친 생활을 엿볼 수 있다. 이러한 핵은 혜성이 움직이는 방향의 맨 앞에 위치해 있다.

혜성이 궤도를 따라 이동 할 때 태양풍 등에 의한 영향으로 핵의 구성 성분들이 돌멩이나 가스로 분리된다. 이때 이 물질들이 뒤에 남겨지면서 혜성 특유의 긴 꼬리를 갖게 되는 것이다.

혜성 핵의 모습, Source: space.com

로제타 혜성 탐사 프로젝트, 혜성의 비밀에 다가 가려는 야심찬 계획 !

2004년 유럽우주기구(European Space Agency)는 '67P/Churyumov-Gerasimenko'를 향해 로제타(Rosetta)라는 우주선을 발사 했다. 최초로 혜성에 우주선을 착륙 시킨다는 야심찬 계획이었다.

목표 혜성까지 오래동안 여행해야 했기에 우주선은 이동하는 동안 수면 모드(Hibernation)에 있어 소모 전력을 최소화 했다. 그러다가 2014년 1월 드디어 로제타 우주선의 시야에 목표 혜성의 모습이 잡혀 활동을 재개 했다. 

로제타 우주선은 모선과 착륙선인 Philae로 구성되어 있다. 모선이 혜성의 핵에 근접 해 궤도를 돌면서 Philae를 착륙 시켜 자료를 조사하게 된다. 현재 착륙 예정일자는 2014년 11월 14일이며, 총 17개월간 탐사가 이루어질 것으로 예상된다.

착륙선의 가상 모습, Source: space.com

혜성의 경우 핵이 작아 중력도 작다고 한다. 따라서 착륙선은 착륙 후 혜성의 표면에 구멍을 뚫고 다리를 고정해야 한다. 이 과정에서 얻어지는 표면 물질을 분석해 결과를 지구로 보낼 예정이다. 

또한 로제타 프로젝트에서는 3D 촬영 기법이 적용 된다고 한다. 따라서 착륙선이 보내 올 3차원 이미지를 통해 혜성 핵의 모습을 입체적으로 알 수 있게 된다.

이미 여러번의 혜성 탐사가 있었다. 굳이 새롭게 탐사 하려는 이유는 뭘까 ?

혜성 탐사는 이번이 최초가 아니다. 미국 NASA의 우주선이 Wild라는 혜성의 꼬리 부분을 지나면서 성분을 채취해 2년 뒤 지구로 돌아 온 적도 있다.

또한 2005년에는 전 세계적으로 화제가 되었던 Deep Impact 프로젝트가 벌어졌다. 9P/Tempei라는 혜성에 물체를 부딪쳐 구멍을 내고 이 과정에서 나오는 산출물로 혜성의 핵을 조사 했다.

Deep impact 프로젝트에서의 충돌 모습, Source: wikipedia.org

그러나 Deep impact 프로젝트는 혜성의 핵에 대한 직접적인 시료 채취는 아니었다. 따라서 핵에 직접 착륙해 분석을 진행 할 로제타 프로젝트는 그래서 더욱 의미가 깊다.

혜성 탐사가 중요한 이유는 원시 우주 시대에 대한 궁금증 해소

혜성 역시 태양계와 마찬가지로 45억년전에 만들어졌다고 한다. 혼돈의 시기에 어떤 것은 항성이나 행성이 되고, 혜성이 되기도 한 것이다. 그런데 이동을 계속하는 혜성의 특성상 그 구성 성분이 45억년 전과 거의 변함이 없다고 한다.

따라서 혜성의 핵을 조사해 보면 45억년전 우주 탄생 초창기의 비밀을 좀 더 알아낼 가능성이 높다고 한다. 따라서 로제타 프로젝트에 대한 전 세계 과학자들의 관심이 높다.

로제타 프로젝트가 유럽우주기구에 의해 주도 되었지만 미국의 NASA 역시 계측기 등을 공급해 협력 프로젝트가 되었다. 로제타 우주선이 조만간 보내 올 탐사 데이터가 궁금해진다.

대한민국도 하루 빨리 우주 강국의 꿈이 실현 되기를 !

우주 탐사에 대한 뉴스를 접할 때마다 아쉬움이 남는다. 대한민국은 우주 기술 분야에서도 한참 뒤떨어져 있기 때문이다. 물론 우주 기술을 갖고 있는 나라들은 100여개가 넘는 전세계 국가 중 몇 나라에 불과하다.

그러나 세계속의 한국, 진정한 강국이 되기 위해서는 우주 기술과 같은 원천 분야, 기초 기술에 대한 강화가 필요하기 때문이다.

곰곰히 돌아보면 대한민국이 강점을 보이는 분야는 응용이다. 예컨대 외국의 전자 부품들을 모아 TV, 세탁기, 냉장고를 만들어낸다. 최근에는 외국 운영체제를 이용해 스마트폰으로 전 세계 시장을 호령하고 있다.

그러나 응용 분야는 그 발전에 한계가 있다. 원천 기술인 부품이나 운영체제 등의 진보가 이루어지지 않으면 안 되기 때문이다. 완벽한 1위가 될 수 없는 구조적 장애 요인을 갖고 있는 것이다. 또한 기초 기술은 키우려면 많은 시간과 투자가 필요한다.

따라서 대한민국 역시 진정한 기술 강국이 되기 위해서는 지금부터라도 응용 분야 외에 기초 기술 분야에도 투자를 강화해야 한다. 그렇게 된다면 몇십년 뒤에는 진정한 세계 속의 강국, 대한민국이 되어 있을 수 있기 때문이다.

이러한 미래를 꿈꿔봐도 좋은 것일까 ? 그렇게 되기를 기대해 본다.