[아하! 우주] 금성을 ‘근접비행’ 하라!…미·유럽 우주선 2대, 동시 접근하는 이유

[서울신문 나우뉴스]

태양 탐사선 솔라 오비터가 8월 10일 두 번째 금성 플라이바이를 하는 상상도. (출처=ESA/ATG medialab)

이번 주 2대의 우주선이 거의 동시에 플라이바이(근접비행)하기 위해 금성에 접근하는, 우주탐사상 보기 드문 이벤트가 눈길을 모으고 있다. 미 항공우주국(NASA)의 태양궤도선 '솔라 오비터'가 유럽우주국(ESA)과 협력하여 9일(이하 현지시간) 금성을 탐사하는 데 이어 하루 뒤에는 또 다른 ESA 우주선인 '베피콜롬보'가 금성을 플라이바이할 예정이다.

모두 내부 태양계를 향하고 있는 두 우주선 중 솔라 오비터는 지난 2020년 태양을 연구하기 위해 발사되었으며, 이보다 2년 전인 2018년에 발사된 베피콜롬보는 수성을 향해 날아가고 있는 중이다. 2025년 수성에 도착할 예정이다.

9일 솔라 오비터는 약 7995㎞ 거리까지 금성에 접근한다. 이어서 다음날인 10일에 베피콜롬보는 550㎞ 거리까지 금성에 접근한다. 두 우주선의 이번 금성 플라이바이는 첫 경험은 아니다. 지난해 2월 지구를 떠나 2025년 3월부터 2029년 7월까지 네 차례에 걸쳐 태양 극지 궤도를 통과할 예정인 솔라 오비터는 작년 12월 첫 금성 근접비행을 수행했으며, 앞으로도 비행계획에 따라 금성을 더 자주 만나게 될 것이다. 한편, 역시 작년 10월 금성을 플라이바이한 베피콜롬보는 6번의 수성 플라이바이 중 10월 첫 번째 미션을 수행하기 위해 수성으로 향할 예정이다.

과학자들은 두 우주선이 각각의 목적지로 가는 비행 경로를 설계하는 데 금성을 이용했다. 솔라 오비터와 베피콜롬보는 목적지에 도달하려면 속도와 방향을 바꾸기 위해 금성의 중력도움이 필요하다. 이 중력도움은 금성을 플라이바이함으로써 얻을 수 있다.

베피콜롬보가 8월 10일 금성을 플라이바이하는 상상도. (출처=ESA/ATG medialab)

솔라 오비터가 금성을 플라이바이하는 것은 비행 방향을 바꾸어 태양의 극지 쪽으로 가는 궤도를 타기 위한 것이다. 이는 태양 탐사선으로서는 최초의 시도이다. 반면, 베피콜롬보는 수성을 탐사하기 위해 지구, 금성 및 수성 자체의 중력도움이 필요하다.

ESA의 성명에 따르면, 두 우주선의 동시 금성 접근은 동시에 다른 위치에서 금성 환경을 연구할 수 있는 전례 없는 기회를 제공한다는 의미를 갖는다. 이로써 두 우주선은 지금까지의 미션에서는 볼 수 없었던 금성의 지역들을 탐사할 수 있게 되었다.

하지만, 불행히도 금성은 두 우주선의 주요 목적지가 아니기 때문에 우주선에 탑재된 카메라가 금성의 고해상도 사진을 찍을 수는 없다. ESA에 따르면, 솔라 오비터의 관측장비는 계속 태양을 향해야 하며, 또한 베피콜롬보의 메인 카메라는 우주선이 수성에 도착할 때까지 보호덮개를 열 수가 없다.

그러나 다행히도 베피콜롬보 모니터링 카메라 3대 중 2대는 금성 사진을 찍을 수 있다. 카메라는 우주선이 접근하는 시점 이후 며칠 동안 흑백 이미지를 찍는다. 베피콜롬보가 금성에 최근접할 때는 금성이 카메라의 시야를 가득 채울 것이다. ESA는 첫 번째 이미지를 오는 10일 저녁에 볼 수 있을 것으로 예상하며, 다른 이미지 대부분은 11일에 도착할 것으로 보고 있다.

솔라 오비터 또한 금성의 이미지를 찍을 기회가 있다. ESA에 따르면 일반적으로 태양풍의 이미지를 촬영하는 우주선의 솔로하이(SoloHI) 이미저는 가장 가까이 접근하기 일주일 전에 금성의 밤을 관찰할 수 있다. 하지만 두 우주선은 가장 가까운 거리에서도 57만 5000㎞ 이상 떨어져 있으므로 서로의 사진을 찍을 수는 없다. 참고로, 지구-달 사이의 평균거리는 약 38만㎞이다.

다만 이 우주선이 추구하는 것은 이미지가 전부는 아니다. ESA의 설명에 따르면, 두 우주선은 모두 금성의 자기 및 플라즈마 환경에 대한 데이터를 수집한다. 두 우주선이 다양한 위치에서 금성 환경의 여러 데이터 포인트를 캡처하기 때문에 흥미로운 데이터를 얻을 수 있을 것으로 과학자들은 기대하고 있다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

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