신비로운 명왕성

옛 소련의 스푸트닉호 발사(1957년) 이래 반세기 가까운 세울 동안 인류는 우주를 향해 끝없는 발걸음을 내디뎌왔다. 미국 우주항공국(NASA)의 새로운 우주선이 인류의 우주탐사 역사에 한 획을 긋는 비행을 시작한다. 

이 탐사선의 이름은 뉴호라이즌스(New Horizons·새로운 지평선). 오는 17일(현지시간) 플로리다주 케네디 우주센터 케이프 커내버럴 기지에서 발사될 예정인 뉴호라이즌스호의 역할은 태양계 `마지막 행성'인 명왕성을 탐사하는 것이다. 1973년 마리너10호가 수성 탐사에 나선 이래 32년 만에 인류는 모든 행성들을 거쳐, 태양계 맨 바깥쪽 명왕성에 우주 사절을 보내게 됐다. 

`마지막 행성'을 향하여 

뉴호라이즌스호는 기상 조건이 충족되면 17일 록히드마틴의 아틀라스5 로켓에 실려 하늘로 쏘아올려진다. 발사 초기 탐사선은 시속 약 5만8000㎞로 하늘을 날아오르게 된다. 인류의 첫 유인우주선인 아폴로 때보다 4배 정도 빠른 속도다. 추진체에서 이탈한 뉴호라이즌스호는 13개월 뒤 목성 가까이까지 날아갈 계획이다.

이 때부터 명왕성까지 가는 데에는 훨씬 많은 시간이 걸린다. 뉴호라이즌스호가 명왕성 부근에 도달하기까지는 9년반 이상이 걸릴 것으로 보인다. 2015년 명왕성에 접근, 5개월간 사진 촬영과 온도 측정 등 탐사활동을 벌인 뒤 지구로 결과를 보고해올 계획이다. 위성 샤론과 지난해에야 발견된 또 다른 소형 위성 2개를 관찰하는 것도 뉴호라이즌스의 임무 중 하나다. 탐사선은 명왕성 표면에서 약 9900㎞까지 접근하게 된다.

목적지에 가기까지 시간이 워낙 오래 걸리기 때문에 뉴호라이즌스호는 `에너지 절약'에 초점을 맞춰 설계됐다. 소형 로봇 충전장치를 장착해놓고 있지만 사실상 항해 기간 대부분은 겨울잠 상태로 있게 되며, 일주일에 한번 정도만 `깨어나서' 작동 이상 유무를 지구로 전달하게 된다고 NASA는 설명했다.

미지의 행성 명왕성 

냉전 시절 `스타워즈'를 굳이 들지 않더라도, 우주에 대한 동경은 까마득한 옛날부터 인류가 간직해온 꿈이었다. 아폴로11호 우주인들의 달 착륙(1969년)을 통해 `꿈은 이루어지기' 시작했다. 미·소 우주경쟁과 1990년대 이후 미·유럽 우주탐사 경쟁을 거치며 인류는 마리너10호, 바이킹, 파이오니어, 보이저 1·2호 등 수많은 탐사선들을 쏘아올렸다. 1996년 화성에 착륙한 탐사선 패스파인더는 지구촌에 `화성 붐'을 일으키기도 했다. 

그러나 지구에서 비교적 `가까운' 금성이나 화성과 달리 명왕성은 여전히 신비의 별로 남아 있다. 명왕성은 태양에서 평균 59억㎞ 떨어진 타원형 궤도를 선회하는데, 지구에서는 평균적으로 48억㎞이상 떨어져 있다. 명왕성은 2만㎞ 거리로 가깝게 붙어있는 위성 샤론과 동행해 돌고 있는데, 샤론의 크기가 명왕성의 절반에 이르기 때문에 지구에서는 하나의 별처럼 보일 때도 많다. 명왕성은 태양계 행성 중 가장 늦게, 1930년에야 발견됐으며 샤론은 1978년에야 존재가 인식됐다. 명왕성과 샤론은 행성과 위성이라기보다는 `이중 행성'으로 봐야 한다는 시각도 있다. 

명왕성의 크기가 `결정'된 것도 최근의 일이다. 명왕성은 달과 비슷한 질량에 지름 3000㎞ 정도로 작은 크기인 것으로 추측된다. 온도는 절대온도 0도(영하 273℃)에 가까워 분자들의 운동이 거의 없는 것으로 보인다. 명왕성은 고체가 아닌 기체 덩어리가 얼어붙은 것이라는 시각도 있다. 궤도 또한 의문투성이다. 공전궤도가 타원을 그리고 있어, 때로는 해왕성보다도 태양에 가까워진다. 

또한 태양계의 모든 행성이 거의 나란히 공전면(面)을 그리며 태양 주위를 도는 것과 달리, 명왕성의 공전면은 17도나 기울어져 있다. 따라서 일부 천문학자들은 명왕성과 샤론이 원래 한덩어리로 된 해왕성의 위성이었다가 갈라져나갔다고 주장한다. 태양계 밖을 떠다니던 별이 어떤 이유에서인지 태양계에 붙잡혀있게 된, `외계의 볼모'라는 추측도 있고 태양계 생성 당시의 찌꺼기가 남은 것이라는 설도 있다.

혜성먼지

 

미 항공우주국(NASA)의 무인 혜성탐사선 스타더스트호가 초창기 행성 탄생 당시의 상황을 알려줄 것으로 보이는 혜성의 먼지들을 캡슐에 담고 7년만에 미국으로 돌아왔다. NASA는 스타더스트호가 15일(현지시간) 혜성 먼지를 담은 표본을 간직하고 유타주의 사막지대에 안착했으며, 헬기를 보내 캡슐을 무사히 회수했다고 발표했다. 우주탐사선이 달 이외의 외계 물질을 지구로 가져온 것은 사상 처음이다. 스타더스트 프로젝트를 총괄해온 캘리포니아 패서디나 소재 NASA 제트추진실험실(JPL)의 톰 덕스베리 팀장은 "모든 일이 시계처럼 정확하게 진행됐다"며 만족감을 표시했다고 미국 언론들이 전했다.

스타더스트는 지난 1999년2월6일 발사됐다. 이 우주선은 태양을 중심으로 지구 궤도보다 더 큰 궤도를 타원형 모양으로 3차례 돌면서 혜성과의 만남을 시도했다. 총 비행거리 48억㎞. 2004년 1월 탐사선은 빌트2의 꼬리 부분과 `접촉'하면서 에어젤이라는 테니스 라켓 모양의 기구로 혜성의 입자를 빨아들이는데 성공했다. 당시 스타더스트는 혜성을 근거리에서 촬영한 생생한 사진들을 지구로 보내오기도 했다. 

빌트2는 명왕성 바깥으로 타원형 궤도를 돌고 있는데, 태양계 생성 당시의 물질들을 보유하고 있는 것으로 알려졌다. NASA는 스타더스트가 건져온 소득을 분석해 태양계의 기원이 되는 입자들을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 스타더스트는 또 선회 도중에 빌트2 이전에도 2000년과 2002년 두 차례 우주먼지를 채집하는데 성공했다고 NASA는 밝혔다.