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탐사선 ‘뉴호라이즌’ 발사 9년만에 명왕성 1만2500km 근접 통과15일 오전 10시 첫 데이터 지구 도착

“한번도 본 적 없는 명왕성을 만나는 역사적인 순간입니다.”

14일 오후 8시 49분 57초 미국항공우주국(NASA)이 지구에서 60억 km 떨어진 명왕성으로 보낸 탐사선 ‘뉴호라이즌’이 명왕성에서 1만2500km 떨어진 궤도에 접근했다. 2006년 1월 지구를 떠난 지 9년 6개월 만이다.

인류(인류가 만든 탐사선)가 명왕성에 가장 가까이 다가선 역사적인 순간을 기념하기 위해 뉴호라이즌 프로젝트를 주도한 존스홉킨스대 응용물리학연구소에 모인 사람들은 환호했다. NASA는 그동안 먼발치서 어렴풋이 봐 왔던 명왕성의 ‘생얼’을 공개했다.

○ 76년간 태양계 9번째 행성이었던 명왕성

1930년 미국 천문학자 클라이드 톰보가 발견한 명왕성은 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에 이어 태양계 끝자락에 있는 9번째 행성으로 이름을 올렸다. 지구에서 빛의 속도로 날아가도 4시간 반가량 걸리는 명왕성은 평균 표면 온도가 영하 230도다. 명왕성의 영어 이름인 ‘플루토(Pluto)’도 태양에서 가장 멀리 떨어진 춥고 어두운 행성이란 뜻으로 지었다. 플루토는 그리스 신화에 등장하는 ‘저승세계의 신’ 하데스의 다른 이름이다. NASA는 명왕성을 발견한 톰보의 공로를 고려해 뉴호라이즌에 그의 유골 28g과 미국 국기, 명왕성 그림이 그려진 1991년 우표 등을 실어 보냈다. 하지만 뉴호라이즌이 발사되고 약 7개월 뒤 국제천문연맹(IAU)이 행성분류법을 바꾸면서 명왕성은 태양계 행성 지위를 박탈당하고 왜소행성으로 격하됐다. 이름도 ‘134340’이라는 번호로 바뀌었다. 왜소행성은 행성처럼 태양(항성) 주위를 공전하지만 다른 행성의 위성이 아닌 천체를 말한다.

○ 명왕성에 가장 가까이 접근

NASA는 뉴호라이즌이 최근 보내온 정보를 분석한 결과 명왕성의 지름이 알려진 것보다 80km가량 더 긴 2370km 안팎이라고 밝혔다. 지금까지 명왕성의 표면적은 러시아보다 조금 좁은 것으로 알려져 있었지만 새로 밝혀진 지름을 토대로 계산하면 러시아보다 면적이 조금 넓다.

뉴호라이즌은 무게 478kg으로 피아노만 하다. 적외선과 자외선 분광계, 고해상도 망원카메라, 우주먼지 탐지기 등을 탑재하고 있다. 뉴호라이즌은 목표 궤도에 도착하기 전인 8일부터 모든 탑재체를 총동원해 명왕성 관측을 실시했다.

명왕성에 가장 가까이 다가간 뉴호라이즌은 축구장 절반 크기인 지름 60ｍ 물체까지 분간할 수 있는 고해상도 사진을 촬영할 계획이다. 대기 성분을 관측하는 한편 명왕성 전체 지도도 작성한다. 최영준 한국천문연구원 책임연구원은 “14일이 지나면 뉴호라이즌은 명왕성에서 다시 멀어진다”면서 “명왕성을 가까이에서 조사할 수 있는 유일한 기회인만큼 다른 망원경까지 동원해 동시 관측을 벌인다”고 설명했다.

뉴호라이즌은 한국 시간으로 15일 오전 10시 2분 지상에 첫 데이터를 보낼 예정이다.

○ 플루토늄 동력으로 태양계 끝까지 탐사

뉴호라이즌의 여행은 명왕성에서 끝나지 않는다. 뉴호라이즌은 명왕성으로 향하는 과정에서 목성 중력을 이용해 속도를 엄청나게 붙여 현재 시속 5만 ㎞로 날아가고 있다. 명왕성의 약한 중력으로는 뉴호라이즌에 제동을 걸기가 불가능하다.

뉴호라이즌은 방사성 동위원소를 활용한 열전기 발전기(RTG)를 동력원으로 2026년까지 태양계 탐사를 계속한다. RTG는 플루토늄 등 방사성 동위원소가 자연 붕괴할 때 발생하는 열을 전력으로 바꾸는 장치다. 뉴호라이즌에는 RTG 연료로 쓰이는 플루토늄이 10.9kg 실려 있다.

뉴호라이즌은 내년에 태양계 가장 바깥쪽에서 수천 개의 얼음과 바위들이 마치 도넛처럼 모여 있는 ‘카이퍼 벨트’에 본격적으로 진입한다. 카이퍼 벨트는 주기가 200년이 안 되는 혜성들의 고향으로 추정되는 지역이다. 지난해 유럽우주기구(ESA)가 보낸 혜성 탐사선 로제타가 착륙한 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코(추리)’ 역시 카이퍼 벨트에서 온 것으로 알려졌다. 뉴호라이즌이 카이퍼 벨트에 진입해 탐사 결과를 지상으로 보내오면 태양계 비밀을 확인하는 데 큰 도움이 될 것으로 전망된다. 지상에서는 지름 100km 이상인 상대적으로 큰 천체만 관측할 수 있는 만큼 추리를 비롯해 그보다 지름이 작은 혜성들이 카이퍼 벨트에서 왔는지 확인할 수 있다.

최 연구원은 “카이퍼 벨트를 구체적으로 알게 되면 지구를 비롯한 태양계 전체 역사를 이해하는 데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

최영준 동아사이언스 기자 jxabbey@donga.com

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