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태양계 이야기 365 - 탑재 장비를 결정하는 중인 나사의 유로파 미션



(유로파 탐사선의 컨셉 이미지. This artist's rendering shows a concept for a future NASA mission to Europa in which a spacecraft would make multiple close flybys of the icy Jovian moon, thought to contain a global subsurface ocean.
Credits: NASA/JPL-Caltech)
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 목성의 4대 위성 가운데 유로파는 얼음 지각 내부의 거대한 바다의 존재가 유력시 되면서 과학적으로 매우 중요한 연구대상이 되고 있습니다. 만약 유로파의 바다에 아주 단순한 유기체라도 살고 있다면 우주와 생명에 대한 우리의 인식은 근본부터 변하게 될 것입니다.
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 현재까지 유로파를 가장 정밀하게 관측한 탐사선은 현재는 은퇴한 나사의 갈릴레오 우주선입니다. 나사는 그 후계자인 주노를 이미 발사해서 지금 한참 목성으로 향하는 중이지만, 유로파를 더 상세하게 관측할 차세대 탐사선을 계획하고 있습니다.
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 유로파 클리퍼라고 알려진 이 탐사선은 (최종적으로 결정된 명칭은 아님) 사상 최초로 유로파의 인공 위성이 되어 유로파의 표면과 내부 구조를 상세하게 관측할 예정입니다.
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 이전 포스트 :  ​ http://blog.naver.com/jjy0501/220281285486


 앞서 소개한 것처럼 차세대 유로파 탐사선은 유로파에 근접해서 탐사를 진행할 것입니다. 그 거리는 25-2700km 정도까지 매우 낮은 고도가 될 수 있다고 합니다. 여기에 탑재될 관측 기기들은 여러 행성 과학자들이 제안한 기기들을 가운데 선택됩니다. 이렇게 제안을 받아 기기를 선택하는 것은 나사의 오랜 관행이라고 할 수 있습니다.
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 나사의 발표에 의하면 선택된 기기들은 다음과 같습니다.


Plasma Instrument for Magnetic Sounding (PIMS) -- principal investigator Dr. Joseph Westlake of Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), Laurel, Maryland. 이 기기는 자기장을 감지해서 유로파의 정확한 얼음 두께, 바다의 분포, 그리고 염도 등을 측정함.


Interior Characterization of Europa using Magnetometry (ICEMAG) -- principal investigator Dr. Carol Raymond of NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, California.  PIMS와 더불어 유로파 주변의 자기장을 감지하는 기기. 역시 유로파의 바다의 두께와 분포, 염도 등을 측정.
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Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE) -- principal investigator Dr. Diana Blaney of JPL. 유로파에서 유기물이나 염류 등 생물체의 존재여부를 시사할 수 있는 물질을 검출하는 장비 
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Europa Imaging System (EIS) -- principal investigator Dr. Elizabeth Turtle of APL.  유로파의 표면을 50m 해상도로 세밀하게 관측하는 기기로 지형도를 적성한다. 이 기기는 이전 갈릴레오 탐사때보다 100배나 더 자세한 지형도를 작성할 수 있음.  


Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) -- principal investigator Dr. Donald Blankenship of the University of Texas, Austin.  얼음을 투과하는 레이더 장비로 유로파의 얼음 지각의 구조를 탐사하는 장비. 만약 내부에 물이 존재하는지도 검증한다.


Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS) -- principal investigator Dr. Philip Christensen of Arizona State University, Tempe. 유로파에서 나오는 열을 감지하는 장비로 특히 얼음 지각 사이의 균열을 타고 물이나 간헐천이 새어나오는 경우를 감지하기 위한 장비


MAss SPectrometer for Planetary EXploration/Europa (MASPEX) -- principal investigator Dr. Jack (Hunter) Waite of the Southwest Research Institute (SwRI), San Antonio. 유로파의 매우 희박한 대기와 지표의 구성물질을 관측하는 장비.


Ultraviolet Spectrograph/Europa (UVS) -- principal investigator Dr. Kurt Retherford of SwRI.  이 자외선 관측기기는 유로파의 간헐천이나 혹은 희박한 대기에 대한 정보를 제공한다.


SUrface Dust Mass Analyzer (SUDA) -- principal investigator Dr. Sascha Kempf of the University of Colorado, Boulder.  유로파에서 분출하는 작은 입자들을 관측하기 위한 장비로 역시 간헐천과 관계되어 있다.


 물론 아직 시간이 좀 있기 때문에 (2020년대 발사 예정) 선택된 기기라도 변경이 있을 수 있고 경우에 따라서는 새로운 기기가 추가될 가능성도 있습니다. 기기들의 특징을 보면 결국 유로파의 얼음 지각, 바다, 그리고 간헐천에 과학자들의 관심이 집중되어 있다는 것을 알 수 있습니다. 물론 앞서 언급한 것처럼 생명체의 존재 가능성 때문에 초미의 관심사가 되어 있는 셈이죠.

 또 이전 관측에서 의심된 것 처럼 유로파에서 간헐천이 진짜 있는지 ( http://blog.naver.com/jjy0501/100201642924 참조) 확인하는 것도 아주 중요한 임무입니다. 만약 간헐천이 있고 여기로 물과 증기가 뿜어져 나온다면 굳이 두꺼운 얼음을 뚫고 탐사를 하지 않아도 바다 내부의 물질을 구할 수 있습니다. 여기서 외계 생명체에 대한 결정적인 단서가 나올 수 있다는 점을 생각하면 이 관측은 대단히 중요한 의미를 가지고 있습니다.
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 유로파 탐사선은 미래에 있을 유로파 착륙선에 결정적인 정보를 제공할 것입니다. 오랜 세월 유로파는 생명체가 숨어 있을지 모르는 천체로 많은 관심을 받았습니다. 이제 그 진위 여부를 가릴 수 있는 순간이 수십년 이내로 찾아올 것 같습니다.
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