미 항공우주국(NASA) 목성탐사선 `주노`(Juno)가 목성 궤도에 진입, 세계 과학기술계 이목을 끌고 있다.
주노는 지난 2011년 8월 발사돼 2013년 지구중력 도움으로 목성궤도에 진입했다.
탐사선 본체 높이와 지름은 3.5m, 태양전지판 길이는 9m, 너비는 2.65m다. 무게는 연료 포함 3.6톤이다.
궤도 진입 후에 목성 내부 구조와 대기성분 관측 및 탐사활동을 하게 된다. 임무는 발사시작 시점부터 내년 10월까지 총 74개월(6년 2개월) 간이다.
총 11억 달러가 들어간 주노와 목성 미션에 대한 궁금증을 최영준 한국천문연구원 우주과학본부 행성과학그룹장이 풀어줬다.
▲주노의 목성 탐사가 이전 탐사업무와 특별히 다른 점은.
-목성 관측 역사를 보면, 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 처음으로 망원경을 발명하고 이것으로 4개의 위성을 관측했다.
1973년엔 파이오니어 10호가 처음으로 목성을 스쳐 지나갔다. 1979년 보이저1, 2호가 스쳐 지나가면서 목성에 약한 고리가 있고 여러 개의 위성이 있음을 추가로 발견했다. 목성에서 활발한 화산활동도 보고 됐다.
1994년 슈메이커-레비9라는 혜성이 목성과 충돌하는 것이 관측됐다. 1995년에는 갈릴레오 인공위성이 목성에 도착, 탐사선을 대기 중에 떨어뜨렸다.
이에 반해 주노는 목성 자체의 생성원인, 내부구조, 자기장, 대기특성 등을 연구하기 위해 보내졌다. 구체적인 연구에 첫발을 뗀 셈이다.
▲상당히 멀어서 하루에 수십만㎞씩 날아갔을 것 같은데 어떤 방법으로 갔나.
-보통 우주 탐사선들이 심우주를 여행할 때는 다른 행성들의 중력 도움을 받는다. 이를 스윙바이라고 하는데 주노 같은 경우에는 지구에 나갔다가 다시 접근하면서 지구 중력의 힘을 받아 다시 목성까지 날아가는 궤도를 가지고 갔다.
흥미로운 것은 지구를 벗어나 화성보다 멀리 가는 임무의 경우, 약한 태양에너지 때문에 대부분 원자력 전지를 싣고 가는 것이 통상적이다. 그러나 주노는 태양전지판만 가지고 갔다. 그래서 다른 것들보다 태양전지판이 크고 세 개씩이나 싣고 갔다. 원자력 전지 없이 목성까지 도달해서 임무를 수행한다는 것이 특별하다.
▲열복사 측정 장비가 있어서 6개의 서로 다른 파장대를 측정하는데 이는 어떤 의미가 있나.
-목성 구름층을 뚫고 관측이 가능한 전파신호를 검출할 수 있는 장비를 탑재해, 목성 대기 수백㎞까지 대기성분과 대기온도, 압력, 순환 등을 연구한다. 목성의 대적반, 띠, 그리고 띠 사이사이에 있는 수많은 작은 소용돌이 등이 목성 대기의 물리적 특성과 어떤 연관이 있는지 밝힐 계획이다.
▲기존 목성 탐사에서 어려움이 있었다면.
목성은 지구 태양 거리의 5배 정도 거리다. 멀긴 멀다. 목성 내부 구성물질도 지상 망원경으로 관측하기 어렵다.
주노 목적이 전파망원경으로 목성 내부구조를 관측하고자 하는 것인데 그런 전파망원경을 지상에서 전파를 쏘면 너무 신호가 약해져 나중에 되돌아오는 신호가 거의 없다. 목성 내부 구조를 관측하기 위해서는 직접 가서 관측해야 하는데 멀어서 지금까지는 성공하지 못했다.
▲최근 목성에서 특이한 변화가 관찰되고 있다고 한다. 이런 것을 탐사로 알아낼 수 있나.
-목성 하면 제일 유명한 것이 대적반이라고 하는 크고 붉은 점이다. 이것이 점점 작아지는 이야기를 뉴스를 통해 가끔 듣는데 이렇게 작아지는 것은 무슨 이유 때문인지, 또 목성에 오면 띠들이 평행하게 여러 개의 띠가 있는데 이런 띠는 어떻게 만들어졌고, 무슨 이유로 돌고 있는지, 그리고 띠 사이에 작은 소용돌이들이 여러 가지로 돌고 있는데, 이런 현상들이 내부에 있는 대기의 순환을 통해 어떻게 이뤄지는 것인지, 그런 순환을 일으키는 가장 중요한 물질은 어떤 주체들인지에 대해 단서를 얻을 수 있을 것으로 기대한다.
▲목성 생성 기원 등을 연구한다고 하는데 어떤 의의가 있나.
-목성은 태양계 최초의 행성으로 추정되고 있다. 목성의 생성 과정을 알면 다른 행성 그리고 태양계가 어떻게 만들어졌는지 예측할 수 있는 단서가 될 것으로 본다.
목성이 만들어질 때 먼지 덩어리 전체가 한꺼번에 뭉쳐지면서 하나의 행성이 만들어졌는지, 작은 구성물들이 계속 합쳐지면서 성장하는 그런 모델인지 논쟁이 진행되고 있다.
목성 내부구조가 유체상태의 외핵을 가졌는지, 이 외핵은 철 성분을 가지고 있으면 목성의 빠른 자전으로 목성의 자기장을 설명해줄 수 있을 텐데 외핵과 내핵이 어떻게 구성되어 있는지, 목성의 대기, 목성의 자기장이 어떻게 지속해서 유지되고 그런 자기장의 생성으로 목성이 어떤 영향을 받고 있는지 목성 주변에 다른 행성은 어떤 영향을 주고받는지 이런 것을 연구하는 것이 행성과학 쪽의 중요한 연구 주제다.
대전=박희범 과학기술 전문기자 hbpark@etnews.com
