[IF] 日, 곧 소행성 착륙 시도… 美는 지구 충돌 우려 소행성 탐사

일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 지난달 30일 "탐사선 '하야부사(일본어로 '송골매'라는 뜻) 2호'가 9월 21일부터 소행성 류구(1999JU3)의 표면 탐사를 시작할 계획"이라고 밝혔다. 하야부사 2호는 지난 2014년 12월 3일 발사돼 32억㎞를 날아가 지난 6월 소행성 근처에 도착했다. JAXA는 하야부사 2 모함(母艦)이 이동형 탐사 로봇 3대와 고정형 탐사선 1대를 순차적으로 발사한다고 밝혔다. 로봇과 탐사선이 소행성 착륙에 성공하면 사상 최초로 소행성의 표면에서 데이터를 수집하게 된다. 미국항공우주국(NASA)도 오는 12월 소행성 베누에 탐사선을 근접시킬 예정이다. 우주를 떠도는 작은 천체에 갑자기 인류의 발걸음이 분주해진 까닭은 무엇일까.

◇우주·생명 기원 비밀 담은 소행성

하야부사 2호는 오는 21일 우주선에 장착된 미네르바 탐사 로봇 3대와 탐사선 마스코트를 소행성을 향해 발사한다. 탐사 로봇은 광각 카메라로 소행성 표면 사진을 촬영해 하야부사 2로 전송한다. 무게 10㎏인 마스코트는 현미경, 방사선측정기로 소행성 표면과 내부 광물을 분석할 예정이다. 직육면체 형태의 마스코트는 착륙 과정에서 뒤집힐 수 있는데 내부의 추를 움직여 자세를 바로잡을 수 있다.

그래픽=김하경

소행성은 시간당 수십만~수백만㎞의 빠른 속도로 날아가기 때문에 이를 따라잡아 탐사하는 것 자체가 고난도 기술을 요구한다. 그럼에도 과학자들이 소행성 탐사에 매달리는 것은 우주와 생명의 기원을 풀 수 있는 단서를 얻을 수 있기 때문이다. 소행성은 대부분 46억 년 전 태양계가 탄생할 당시 발생한 암석 파편이다. 따라서 소행성을 분석하면 태양계 형성 당시 상황을 유추할 수 있다.

일부에서는 먼 과거에 물이 있는 소행성이 지구와 충돌하면서 바다가 만들어졌을 것으로 보고 있다. 일본이 화성보다 멀리 떨어진 소행성 류구를 탐사 대상으로 고른 것도 생명의 기원을 밝힐 수 있는 유기물과 물이 존재할 가능성이 크다는 분석이 있었기 때문이다. 최영준 한국천문연구원 우주과학본부장은 "소행성 류구는 태양에서 비교적 멀리 떨어져 있어 수분과 태양계 탄생 초기의 원시물질을 간직하고 있을 가능성이 크다"며 "유기물질을 발견할 수도 있다"고 말했다.

하야부사 2 탐사의 대미는 소행성 암석 채취다. 하야부사 2는 내년 상반기에는 '우주 대포'를 발사해 직접 소행성 암석 채취에 나선다. 하야부사 2호는 소행성 상공 500m에서 원통형 우주 대포를 떨어뜨린다. 우주 대포는 상공 100m에서 지상으로 2㎏의 원반 형태의 포탄을 발사한다. 구리 원반은 초속 2㎞로 소행성과 충돌해 표면에 인공 분화구를 만든다. 이 과정에서 지하에 있던 소행성의 광물과 암석이 밖으로 노출된다. 하야부사 2는 분화구 위에 착륙해 이 시료들을 채취해 지구에 보낼 캡슐에 담는다. 소행성 지하의 암석을 채취하는 것도 처음 시도된다.

하야부사 2호는 소행성 이토카와에서 채집한 시료를 갖고 돌아온 하야부사 1호의 후속작이다. 이번에는 하야부사 1호 때보다 엔진 출력을 25% 높이고, 안정적 통신을 위한 고성능 안테나를 추가하는 등 성능을 업그레이드했다. 하야부사 2호는 18개월의 탐사 일정을 마치고 오는 2020년 11월 지구로 귀환할 예정이다. 이때 소행성 암석 샘플이 담긴 캡슐만 지상에 떨어뜨린 후 다른 임무를 위해 다시 우주로 떠난다.

◇美는 지구 충돌 가능성 있는 소행성 연구

미국도 소행성 연구에 박차를 가하고 있다. NASA가 개발한 소행성 탐사선 '오시리스-렉스(OSIRIS-REx)'는 오는 12월 3일 태양 궤도를 돌고 있는 소행성 '베누(Bennu)'에 근접할 예정이다. 예정대로라면 올해 마지막 날인 12월 31일 베누 궤도에 진입해 소행성과 같은 속도로 비행하면서 표면을 탐사한다. 2020년에는 소행성에 착륙해 2㎏ 정도의 암석 샘플을 채취해 지구로 돌아온다.

NASA는 베누 탐사를 통해 태양계가 형성된 직후의 상황을 자세하게 연구할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 지름이 500m인 베누는 태양계 형성 초기 때부터 거의 일정한 궤도를 돌고 있어 태양계 형성 당시의 물질을 그대로 간직하고 있을 것으로 추정되고 있다.

특히 베누는 6년에 한 번씩 지구 곁을 스쳐 지나가 지구와 충돌할 가능성이 상대적으로 큰 지구 위협 소행성으로 분류된다. NASA에 따르면 2135년 지구로 추락할 가능성이 2700분의 1로 나타났다. 대부분 소행성의 추락 가능성이 '0'에 가까운 것과 비교하면 매우 높은 확률이다. 과학자들은 베누의 궤도를 정확히 계산하기 위해 베누의 내부 데이터를 수집하는 임무도 수행할 계획이다.

최인준 기자(pen@chosun.com)

<저작권자 ⓒ ChosunBiz.com, 무단전재 및 재배포 금지>