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태양계 이야기 784 - 명왕성 궤도 탐사선을 계획하는 나사



(To follow up on NASA’s New Horizons mission that revealed Pluto’s “heart,” SwRI is studying a new Pluto orbiter mission for NASANASA/JHUAPL/SwRI)


 나사의 뉴호라이즌스호의 명왕성 탐사는 태양계 외곽의 왜소행성의 맨얼굴을 생생하게 보여준 쾌거였습니다. 과학자들은 뉴호라이즌스 방문 이전에는 알 수 없었던 명왕성의 상세한 정보를 수집할 수 있었지만, 아쉽게도 이 우주선이 짧은 시간 동안 빠르게 명왕성을 지나쳤기 때문에 부족한 점이 많았습니다. 실제 근접 관측은 몇 시간 정도에 그쳤으며 그마저도 12500km 정도 떨어진 지점을 지나면서 관측한 것이기 때문에 솔직히 말하면 부족한 점이 많았습니다. 


 우주 관련 주요 연구소 가운데 하나인 남서 연구소 Southwest Research Institute (SwRI)는 나사의 Planetary Science Decadal Survey 프로젝트 가운데 하나로 명왕성 궤도 탐사선을 계획하고 있습니다. 명왕성 궤도 탐사선은 명왕성과 그 위성을 적어도 2년 정도 탐사할 목적이며 가능하다면 2개 정도의 카이퍼 벨트 천체 (Kuiper Belt Objects, KBOs)를 추가로 탐사하는 것을 목표로 하고 있습니다. 


 물론 말은 쉽지만 실제로 이를 달성하기는 쉽지 않습니다. 일단 명왕성까지가 너무 멀기 때문에 10년 정도 시간동안 목적지에 도달하기 위해서는 여러 번 플라이바이를 통해 가속을 해야 합니다. 속도가 빨라진 우주선이 명왕성 궤도에 진입하기 위해서는 감속을 해야 하는데, 목성이나 토성과는 달리 명왕성의 중력이 너무 약하기 때문에 이것이 또 다시 큰 도전입니다. 감속을 위해서는 많은 연료가 필요한데, 그렇게 되면 우주선이 너무 무거워져 발사 비용이 감당 못하게 늘어나기 때문입니다. 


 연구팀은 이미 던 (Dawn)을 비롯한 일부 태양계 탐사선에서 사용했던 전기 이온 추전 방식의 우주선을 발사할 계획입니다. 화학 로켓으로 감속을 하면 연료가 감당이 되지 않기 때문인데, 사실 이온 로켓이라고 해도 많은 연료가 필요한 점은 변하지 않기 때문에 만만치 않은 도전이 될 것입니다. 연구팀은 가능하면 현재 기술 수준에서 가능한 대안을 생각하고 있습니다. 


 사실 뉴호라이즌호의 명왕성 탐사는 해왕성 궤도 밖 태양계 외곽 탐사의 신호탄을 쏜 것으로 이해할 수 있습니다. 본격적인 탐사는 궤도 탐사선을 보낸 이후라고 할 수 있습니다. 그리고 언젠가는 표면에 착륙선을 내려보내 새로운 사실을 밝혀내야 합니다. 인류가 태양계 탐사를 시작한지도 이제 반 세기가 지났지만, 아직 태양계의 많은 천체들이 베일에 가려 있습니다. 언젠가 인류가 그 베일을 벗겨 내리라 믿어 의심치 않습니다. 


 참고 
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