기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 157 - 케플러 미션 중단 위기 ?




 이전에 매우 여러차례 포스트를 통해서 소개드린 것처럼 케플러 우주선 (Kepler Spacecraft) - 이해를 돕기 위해 본 포스트에서는 케플러 우주 망원경이라고 주로 말했고 실제로도 망원경이지만 정식 명칭은 그냥 케플러 임 - 은 지난 2009 년 3월 7일 발사된 이후 수많은 외계 행성의 후보를 발견하면서 외계 행성 탐사 역사에 새로운 이정표를 세웠다고 평가받고 있습니다.


 본래 계획했던 3.5 년의 탐사 미션이 2012 년 말에 종료된 상태에서도 케플러는 아직 작동이 가능했고 이에 2012 년에 미션은 4 년 더 연장되어 2016 년까지 연장 미션이 계획되어 있습니다. 2013 년 1월까지 케플러가 찾아낸 외계 행성의 후보는 2740 개에 달하며 이를 지상 및 우주 기반 망원경으로 다시 확인하는 작업만 앞으로 수년이 더 필요한 상황입니다. 지금까지 케플러가 전송해온 자료를 분석하는 일은 아마 몇년이 더 걸릴지 모르는 상태입니다. 물론 연장 미션을 통해 추가로 보내주는 자료 역시 귀중하게 쓰일 것으로 기대했습니다.   


 하지만 2013 년 5월 15일 나사의 Mission Manager Update 에서 케플러는 현재 안전 모드 상태로 들어가 있다고 보고했습니다. 그 이유는 방향을 잡는데 도움을 주는 reaction wheel (일종의 플라이 휠 Flywheel 같은 부품으로 우주선이 특정 방향으로 고정시키는 용도의 부품) 중 한개가 추가로 더 고장이 났기 때문입니다. 본래 케플러는 4 개의 reaction wheel 을 가지고 있습니다. 케플러가 연료를 적게 쓰면서 자세를 잡기 위해서는 reaction wheel 3 개가 필요한데 그 중 하나는 이전에 고장이 난 상태이고 최근에 한개가 더 고장이 나면서 자동으로 안전 모드로 들어간 것입니다.




(케플러에서 reaction wheel 의 위치.   Credit : NASA ) 



(reaction wheel 의 실제 모습  Credit : NASA )      


 리액션 휠은 회전을 통해 우주선이 특정 방향으로 위치를 고정하는데 도움을 줍니다. 사실 이것 없이도 위치 고정은 가능하지만 대신 연료를 계속 분사해야 하므로 우주선의 연료 수명이 줄어들게 됩니다. 그렇게 되면 2016 년까지 사용이 불가능하며 수개월 정도 더 사용이 가능할 것이라고 나사는 밝혔습니다. 


 케플러는 이전에 설명한 것 처럼 지구 주변이 아니라 태양 주위를 공전하고 있으며 위치상 수리가 불가능한 위치이기 - 사실 지금 우주 왕복선을 쓸 수가 없으므로 허블 우주 망원경 처럼 저지구궤도에 있어도 수리가 불가능하긴 마찬가지 - 때문에 만약 이 고장이 복구되지 못하면 케플러 미션은 2013 년에 종료될 가능성이 있습니다.  


 수리가 불가능한 만큼 스스로 복구되기를 기대해야 할 텐데 실제로 이미 발사된지 4 년이 넘었기 때문에 하나씩 고장이 난다고 해도 놀랄만한 일은 아니라고 하겠죠. 여기에 본래 계획했던 3.5 년의 미션도 이미 완료된 상태입니다. 다만 이번에 만약 스스로 복구되지 못하고 2013 년에 미션이 종료된다면 조금 아쉽긴 할 것 같습니다. 


 한가지 흥미로운 (?) 일은 한국 언론에서도 이 내용을 다루긴 했는데 읽다보면 마치 케플러 미션 자체가 실패한 것 같은 내용이라는 점입니다. 




 하지만 앞서 설명했듯이 이미 케플러는 목표한 임무를 완료했고 그 시점까지 작동이 가능했기 때문에 추가 연장 임무에 투입된 것일 뿐입니다. 물론 우주 탐사에서 드물지 않게 목표한 임무를 달성했음에도 계속해서 작동이 가능해 연장 미션에 투입되는 우주선들이 있습니다. 누구도 지금까지 살아있으리라 생각하지 못한 보이저 1/2 가 그 대표적 사례라고 할 수 있죠. 보이저 시리즈는 정말 이해가 안되는 수준으로 오래 작동하고 있습니다. 하지만 항상 그렇게 운이 좋을 순 없는 것이죠. 


 케플러가 찾아낸 외계 행성 후보 가운데 상당수는 해왕성 보다 크긴 하지만 지구와 비슷하거나 혹은 슈퍼 지구라고 부를만한 것만 합쳐도 1000 개가 넘습니다. 이는 예상을 뛰어넘는 과학적 성과이며 우주를 바라보는 우리의 시각을 완전히 바꿔 놓기에 충분합니다. 



(지난 2013 년 1월 7 일 발표된 케플러 외계 행성 후보군. 2012 년 2월 발표된 2036 개의 행성 후보보다 20% 이상 증가된 2740 개의 외계 행성 가운데 특히 슈퍼 지구와 지구급 외계 행성 후보의 수가 급격이 증가했다. % 는 이전 데이터에 비한 증감.  Since the last Kepler catalog was released in February 2012, the number of candidates discovered in the Kepler data has increased by 20 percent and now totals 2,740 potential planets orbiting 2,036 stars. Based on observations conducted May 2009 to March 2011, the most dramatic increases are seen in the number of Earth-size and super Earth-size candidates discovered, which grew by 43 and 21 percent respectively. Credit : NASA ) 



 물론 케플러 미션 이전에도 수백개의 외계 행성을 알고 있었습니다. 하지만 케플러는 우리 은하에 존재하는 145000 개의 별들을 스캔해서 식현상을 이용 외계 행성이 밀도를 구하므로써 우리 은하에 외계 행성이 얼마나 흔할 것인지에 대한 대략적인 자료를 우리에게 주었다고 할 수 있습니다. 이전 연구로는 지구같은 외계 행성은 흔하지 않을 것이라는 주장도 있어왔으나 케플러 미션 결과는 생각보다 지구 만한 행성이 흔하며 사실 케플러가 밝히지 못한 작은 외계 행성을 합치면 지구 에서 화성 크기의 외계 행성은 대단히 흔할 지도 모릅니다. (이 내용은   http://blog.naver.com/jjy0501/100175983122  를 참조) 따라서 지구 같은 행성은 우주에 매우 흔하며 어쩌면 생명체도 그렇게 드물지 않을지 모릅니다.  


 케플러가 보내온 자료는 아직도 계속 분석 중에 있으며 앞으로 이 데이터 분석에는 상당히 많은 시간이 필요할 것으로 예상되고 있습니다. 아마도 이 데이터 분석이 충분히 마무리 되는 단계에서 케플러의 후계자 TESS ( http://blog.naver.com/jjy0501/100185772232 참조) 발사될 것이기 때문에 케플러는 이미 할 일을 다했다고 할 수 있죠. 케플러 미션은 매우 성공적인 것으로 평가받고 있습니다.


 다만 연장 미션을 통해 더 많은 자료를 보내준다면 더 고마운 일이기 때문에 케플러의 reaction wheel 문제가 수정되었으면 하는 바램입니다. 당장에 작동 불능이 되는 것은 아니지만 수명은 크게 줄 수 밖에 없기 때문이죠.  

 덧 ) 수리가 불가능해진 케플러 : http://jjy0501.blogspot.kr/2013/08/NASA-halts-efforts-to-repair-Kepler.html


 참고




댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...