[역사속의 오늘-8월 13일] 인류 최초 금성과 수성 탐사... ‘매리너 2호’ 발사
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[역사속의 오늘-8월 13일] 인류 최초 금성과 수성 탐사... ‘매리너 2호’ 발사
  • 여운균 기자
  • 승인 2020.08.27 10:28
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[미디어인천신문 여운균 기자] 오늘은 미국 항공우주국(NASA)에서 계획한 ‘매리너 계획’에 의해 인류 최초로 금성과 수성에 탐사를 성공한 행성 탐사선 ‘매리너 2호’가 발사된 날이다.

매리너는 ‘항해자’의 뜻으로 매리너 1호는 1962년 7월 22일 발사되었으나 궤도에 오르지 못하고 실패했고 ‘매리너 2호’는 1962년 8월 27일 오전 6시53분14초 케이프커내버럴에서 발사돼 3개월 반의 비행을 거쳐 금성에 도착, 금성의 접근 통과에 성공했다.

12월 14일 초속 37.7km로 금성에 3만 5000km까지 접근해 42분간 금성을 관측하고 금성의 대기 ·온도, 행성공간의 증기, 우주선 ·미립자 등에 관해서 측정했다.

이후 스윙바이를 이용 수성에도 접근했다.

▲ 매리너 계획

'매리너 2호' 발사 모습
'매리너 2호' 발사 모습

미국 항공우주국에서 실행한 무인 행성 탐사 계획으로 수성, 금성, 화성을 탐사하고 최초의 스윙바이를 성공시킨 계획으로 이후 ‘보이저 계획’으로 연계됐다.

매리너 계획에 의해 발사된 탐사선은 매리너1호부터 10호이다. 매리너 1호는 최초로 스윙바이를 할 예정이었으나 1962년 7월 22일 발사 후 293초 만에 폭발해 버렸다.

매리너 2호는 1호의 백업 우주선으로 1962년 8월 27일에 발사되고 3개월 반의 비행 끝에 최초로 금성과 수성에 도착해 최초의 스윙바이를 성공시킨 탐사선이다.

매리너 3호와 매리너 4호는 화성의 스윙바이를 목적으로 발사했지만 3호는 발사에 실패하고 매리너 4호는 1964년 11월 28일에 발사해 최초로 화성 스윙바이에 성공했다.

매리너 5호는 1967년 6월 14일에 발사해 금성의 대기를 조사하고 자외선 촬영에 성공한 후 대기를 분석하고 그곳의 대기가 대부분 이산화탄소로 구성되고 자기장이 있다는 것을 새롭게 밝혀냈다.

또, 매리너 6호와 매리너 7호를 발사하고 화성의 적도와 남극 지방의 상공을 비행해 화성의 대기권과 표면을 성공리 조사했다.

매리너 8호는 발사 직후 대서양에 추락해 매리너 9호를 발사시켜 화성에 도달하고 최초로 행성 궤도 탐사선이 되어 화성 표면을 선명하게 촬영했다.

마지막으로 매리너 10호는 아틀라스 로켓에 의해 발사되어 최초로 스윙바이를 이용 두 행성을 탐사하는 데 성공한 탐사선된다.

금성은 스윙바이를 이용할 때 대기 촬영을 하여 조사하고 수성은 근방을 통과할 때까지 최소 300km에서 50,000km까지 접근해서 조사를 실시 방사 온도계를 이용해 수성의 온도를 알아내는 데 성공했다.

탐사 중인 '매리너 2호'
탐사 중인 '매리너 2호'

▲ 스윙바이

스윙바이(swingby)는 우주 탐사선의 항법 중 하나로 행성의 중력을 이용해 궤도를 조정하고 우주선이 목성과 같은 중력이 큰 행성의 궤도를 지날 때 행성의 중력에 끌려 들어가다 바깥으로 튕겨져 나가듯 속력을 얻는 것을 말한다

일명 ‘중력에 의한 탄성 충돌’로 다른 행성으로 가는 제일 안정적인 방법이었던 호만궤도보다 더 발전된 형태로 빠른 시간에 목적지에 도착할 수 있다.

장점은 행성을 이용해 방향을 바꿀 수 있을 뿐만 아니라 필요에 따라 가속할 수도 있고 감속할 수도 있으나 스윙바이를 하다가 탐사선이 행성의 중력으로 행성에 빨려 들어가 충돌할 수 있는 단점도 있다.

▲ 보이저 계획

"인류의 가장 먼 여행" 보이저 계획 포스터

미국은 매리너 계획 이후 ‘보이저 계획(Voyager program)’을 발전시켜 외태양계를 연구하기 위해 우주 탐사선인 ‘보이저 1호’와 ‘보이저 2호’를 만들어 쏘아 올리고 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사했다.

두 탐사선은 1977년에 네 행성이 운 좋게 일렬로 섰을 때 발사되어 원래 계획인 목성과 토성 탐사에서 천왕성과 해왕성도 탐사했다.

현재 두 탐사선은 태양권 밖에서 성간매질을 연구 중이며 기존 계획보다 3배가 넘는 기간 동안 유용한 과학 정보들을 보내오고 있다.

보이저 1호는 2012년 8월 25일 보낸 자료를 검토한 결과 인류가 만든 물체로는 최초로 성간 공간까지 진입해 "역사상 그 누구보다도, 그 어떤 것보다도 더 멀리" 위치하게 됐다.

보이저 탐사선에 실려 있던 카메라나 자력계 등 장비들을 통해 목성형 행성들과 위성들의 자세한 정보를 알 수 있었고 목성에서는 복잡한 구름의 모습, 풍속, 폭풍을 측정했다.

토성에서는 고리에 불가사의한 덩어리, 간극, 뾰족한 모습 등이 있음을 알아냈고 고리가 무수히 많은 소천체들로 이루어졌다는 사실을 밝혔다.

보이저2호는 천왕성에 불안정한 자기장이 방출됨을 감지하고 위성을 10개 더 발견하고 해왕성에서는 고리 3개, 위성 6개 발견과 자기장 감지 및 복잡하게 분산된 오로라를 발견했다.

2018년 기준으로, 보이저 1호와 2호는 현재까지도 태양계 바깥쪽의 자료를 수집해서 보내오고 있고 올해까지는 실린 과학 장비들을 가동할 수 있으며 그 후에는 전력이 부족해 장비를 하나하나 꺼야 한다.

2025년 즈음에는 전력이 부족해 과학 장비를 하나도 가동시키지 못하리라고 추정되고 있다.

*출처: 위키백과 / 온라인 커뮤니티


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