2019년 뉴호라이즌스 호가 소행성에 도달할 예정
달 이외에는 태양계 어느 행성에도 가본 적이 없는 인류지만 미지의 세계에 대한 꿈만은 언제나 원대했다. 태양계 행성은 물론 그 밖의 천체에 대해서까지 줄곧 신경을 썼기 때문이다.이 같은 의문은 태양계 행성을 조사하기 위한 맞춤형 탐사선 개발로 이어져 화성 탐사선 엑소머스(Exo Mars)나 목성 탐사선 주노(JUNO) 같은 대표적인 우주선을 탄생시켰다.
명왕성과 카이퍼벨트 지대를 탐사하기 위해 11년 전 지구를 떠났던 뉴호라이즌스호 ↗ NASA
그런데 이들보다 훨씬 먼저 발사됐지만 아직 목표 지점에 도달하지 못한 채 날아가는 우주선이 있다. 바로 뉴호라이즌 탐사선으로 현재 태양계의 끝을 넘어가고 있는 이 탐사선은 목표로 하고 있는 카이퍼벨트 지대를 향해 나아가고 있다.카이퍼벨트는 태양계의 끝인 해왕성 궤도보다 바깥쪽에 위치한 천체로 얼음과 핵으로 이루어진 수많은 행성들로 구성된 것으로 추정되는 태양계 밖의 지대를 말한다.미 항공우주국(NASA)은 뉴호라이즌 탐사선이 현재 카이퍼벨트 지대에 위치한 작은 소행성을 향해 나아가고 있다고 보도하면서 관측 자체가 어려운 먼 거리에 위치해 정확하지는 않지만 덤벨 모양의 별로 보인다고 추정했다.
태양계 외부를 넘고 있는 뉴 호라이즌 탐사선
뉴호라이즌 탐사선은 2006년 1월에 발사되었다. NASA의 우주 탐사 프로젝트인 ‘뉴 프런티어’의 일환으로 탐사선에 부여된 임무는 명왕성 및 해왕성 바깥 둘레에 위치한 카이퍼 벨트를 탐사하는 것이었다.발사 당시 가장 강력한 추진체 중 하나였던 아틀라스 로켓을 장착한 덕분에 뉴호라이즌스는 발사 석 달 만인 2006년 4월 이미 화성 궤도를 통과하는 기록적인 성과를 남겼다.그러나 이 같은 기록은 10여 년의 대장정을 막 시작한 뉴허라이즌스호에게는 하나의 서막에 불과했다. 화성 궤도를 통과한 지 6개월 뒤인 10월 2006년 소행성대를 지나고 2007년 1월에는 목성 궤도 근처에 접근하는 성과를 거두게 된다.
NASA와 연합 관측 팀이 촬영한 카이퍼 벨트 지대의 천체들 ↗ NASA
이어 뉴호라이즌스는 토성과 천왕성으로 가는 도중 목성과 소행성에 접근해 두 차례 플라이바이(Fly-By) 비행을 하면서 속도를 가속하는 과정을 거친다. 플라이바이 비행은 행성 주위를 돌면서 중력과 원심력을 활용해 비행속도를 높이는 방법이다.플라이바이 비행을 통해 속도가 높아진 뉴호라이즌스는 1년 6개월 만인 2008년 토성 궤도를 통과했고 2011년 3월에는 천왕성 궤도를 통과했다. 이어 3년 뒤인 2014년 해왕성 궤도를 통과하는 데 성공한다.그리고 마침내 2년 전인 2015년 7월 명왕성 궤도에 진입해 근접 촬영에 성공함으로써 당초 목표했던 명왕성 탐사라는 과제를 무사히 마칠 수 있었다. 현재 뉴호라이즌스는 태양계를 넘어 카이퍼벨트 지대로 나아가고 있다.
소행성의 모습은 아령과 비슷할 것으로 추정된다.
뉴호라이즌 탐사선의 다음 목표는 카이퍼 벨트 지대인데 좀 더 자세히 말하면 카이퍼 벨트 안에 위치한 2014 MU69라는 이름의 소행성을 향해 날고 있다고 할 수 있다.이에 대해 NASA 관계자는 소행성의 위치는 현재 지구에서 65억 떨어진 곳으로 인류가 우주탐사를 시작한 이래 가장 멀리 떨어진 거리의 천체가 될 것이라고 밝히고 이곳에 도달하는 시점은 2019년 1월 초로 예상된다고 말했다.관계자의 말처럼 소행성의 위치가 상상할 수 없을 만큼 먼 곳에 있기 때문에 NASA와 전 세계 관측기구는 알 촬영에 어려움을 겪고 있다. 기존 관측방식으로는 대부분의 카이퍼벨트 지대가 지점으로밖에 보이지 않기 때문이다.이를 위해 NASA는 24개의 지상망원경과 SOFIA 성층권망원경, 그리고 우주공간에 위치한 3개의 망원경을 총동원해 관측을 시도하며 그 결과 정확하지는 않지만 소행성이 불규칙한 표면을 가지면서 지름 2240 정도의 크기가 될 것으로 보고 있다.
NASA가 추정하고 있는 소행성의 형태. 왼쪽은 아령모양이고 우는 고구마모양이다 ☜ NASA
이와 함께 관측과정에서 희귀한 사진도 확보했지만 아르헨티나 관측팀이 촬영한 사진을 보면 소행성 자체의 사진이 아니라 소행성이 중앙에 있는 별을 가리는 사진으로, 이에 따라 관측팀은 2014 MU69가 불규칙한 형태와 크기를 보일 것으로 추정하고 있다.이것만으로는 부족하다고 판단한 듯 NASA는 아르헨티나 관측팀의 사진을 토대로 다른 관측팀으로부터 수집한 데이터를 종합했다. 그러자 컴퓨터 모니터에는 두 개의 소행성이 중력으로 연결된 아령 같은 구조의 2014 MU69 상상도가 떠올랐다.컴퓨터가 추정한 2014 MU69의 크기는 관측팀이 생각했던 것보다 작았다. 소행성이 2개 달린 형태로 대략 1520 정도의 크기였다. 이 밖에도 컴퓨터가 추정한 또 다른 모습은 가늘고 긴 고구마처럼 생겼다.이처럼 관측 자체가 거의 불가능한 소행성 구조를 추정이란 방법을 통해 알아내려는 이유에 대해 NASA 관계자는 목표로 하는 소행성은 명왕성과 같은 행성과는 비교가 안 될 만큼 작은 천체이기 때문에 순식간에 탐사선을 넘길 것이라고 예상하면서 따라서 가능한 한 정보를 미리 확보해 최적의 관측 방법을 택해야 한다고 강조했다.