목성의 주인 '주노(JUNO)' 이야기

목성의 주인 '주노(JUNO)' 이야기

 

 

목성 탐사선 주노 5년 우주항해 마치고 2016년 7월 4일 목성 궤도 진입

 

 

우리나라에 엄청난 장맛비가 퍼붓던 지난 7월 5일 낮, 지구 반대편 미국의 우주과학자들은 가장 기쁘고 행복한 저녁을 맞이하고 있었다. 그 이유는 미국 항공우주국(NASA)의 목성 탐사선 '주노(JUNO)'가 미국 독립기념일에 맞춰, 마침내 7월 4일 종착지인 목성 궤도에 5년간의 긴 여정을 끝내고 무사히 진입했기 때문이다. 시속 26만 km 이상으로 목성에 접근하던 주노를 역추진 엔진으로 불과 35분 만에 시속 2000km 이내로 줄이고, 무사히 목성을 도는 타원궤도에 진입시킨 것이다. 주노의 주목적은 목성의 대기를 뚫고 목성 내부를 본격적으로 탐사하는 것이다.

 

 

미국 NASA의 목성 탐사선 '주노(JUNO)'

 

탐사선 주노의 이름은 그리스 로마 신화에 등장하는 최고의 신 주피터의 아내 주노에게서 따왔다. 주피터는 목성의 영어 이름으로, 신화의 주피터는 바람둥이였는데 구름의 장막을 만들어 아내 몰래 바람을 피우곤 했다. 목성의 주변에서 발견한 4개의 위성(이오, 유로파, 가니메데스, 칼리스토) 역시  주피터의 바람피운 연인들의 이름을 다서 지어졌다고 한다. 주피터의 아내 주노는 이런 구름의 장막을 만들어 바람피우는 남편을 구름을 뚫고 보는 능력으로 찾아내곤 했었다고 한다. 올림푸스산에서 구름도 뚫어가며 남편을 살피던 주노처럼 목성 탐사선 주노 또한, 목성의 가스 구름을 뚫고 진실을 파헤치리라는 집념과 의지의 의미도 담겨 있다고 한다.

 

여기서 재미있는 점은 목성 탐사선'주노'에는 '특별 승객'이 무임승차하고 있다. 앙증맞은 3.8cm 크기의 레고 인형들이 타고 있는데, 각각의 이름은 주피터, 주노, 그리고 최초로 목성을 발견한 갈릴레오 갈릴레이 인형이다. 번개를 쥐고 있는 주피터는 청상의 신. 마찬가지로 목성(주피터)은 번개가 끊이지 않는 거대한 폭풍우를 갖고 있는 별의 상징이다. 돋보기를 들고 있는 주노 인형은 목성의 거대한 폭풍우 구름 속을 들여다보겠다는 의미이며, 마지막 갈릴레오는 망원경을 들고 있다. 갈릴레오가 자신이 만든 망원경으로 목성의 가장 큰 위성 4개를 발견했던 것처럼, 이번 탐사가 목성의 비밀을 밝혀 주리란 염원을 담고 있다.

 

 

주노의 공식 임무는 오는 2018년 까지다. 이후 주노는 '남편 품'에 안기며 장렬히 전사할 예정이다. 물론 주노의 죽음 또한 탐사의 일환인데 NASA 측은 수명이 다 한 주노를 목성으로 서서히 하강시켜 충돌할 때까지의 데이터를 얻을 예정이라고 밝혔다.

 

▼ 목성 탐사선 '주노' 목성의 내부, 대기 구성 등 관측 예정

 

미국 'NASA'의 두툼한 보도자료(프레스 킷)를 보면, 주노는 목성 궤도 진입하며 목성 탐사 임부를 시작한다. 이후에 주노는 대략 14일에 한 번씩 목성 둘레를 가까이 접근했다가 멀어지는 매우 긴 폭의 타원형 궤도로 비행할 예정인데, 모두 합해 37바퀴를 돌고서 2017년 10월 16일 임무를 마치게 된다. 기존의 탐사선들이 목성의 적도, 대기권을 관측하였다면 주노는 반대로 목성의 극지방과 표면을 관측하는 데에 중점을 두었다. 주노는 목성 궤도 진입 이후에는 1년 반 동안 태양계에서 가장 큰 행성인 목성의 내부 구조와 대기 성분의 관한 관측과 탐사 활동을 벌일 예정이다. 주노가 지구에 보내는 관측 자료들은 태양계와 행성 연구에 중요하게 쓰일 것이다.

 

 

 

주노는 왜 극궤도를 택했을까?

 

목성의 대기를 조사하기 위해서는 최대한 목성에 가깝게 접근해야 한다. 하지만 탐사선이 목성에 가깝게 접근하는 것은 무 위험한 일이다. 그것은 목성의 강한 자기장 때문이다. 목성의 자기장은 지구 자기장보다 2만 배 이상 강하다.

 

이렇게 강한 자기장은 주변의 전자들을 거의 빛의 속도로 가속시키기 때문에 목성 주변은 태양계에서 가장 강력한 복사 환경을 가진 곳이다. 주노가 목성에 가깝게 다가가면 이들 전자들이 엄청난 에너지를 가지고 충돌해 올 것이다. 이 복사 세례를 피하기 위해 주노의 컴퓨터와 전자 장비들은 180kg의 티타늄 박스로 보호되고 있다.

 

▼ 주노가 보내온 자료들

 

NASA는 주노의 가시광선 카메라 주노 캠이 촬영한 첫 사진을 2016년 7월 12일 공개했다.

 

 

주노가 목성에서 430km 떨어진 궤도를 돌며 10일 촬영한 이 사진에는 오른쪽에서부터 목성과 그 위성들인 이오, 유로파, 가니메데의 모습이 차례로 담겼다. 또 다른 위성 칼리스토는 이번 사진에 나오지 못했다.

 

 

이 사진에서 목성의 대적반(Grate Red Spot)이 뚜렷하게 나타난 것을 확인할 수 있다. 대적반은 400년동안 지속되는 거대 폭풍 회오리이며, 지구의 3배크기로, 망원경으로 관측 가능하다고 한다.

 

주노 캠은 주노의 목성 궤도 진입 시 과도한 방사선 노출로 고장 나는 것을 피하기 위해 잠시 전원이 꺼졌다가 6일 뒤인 지난 10일 재가동됐다. 주노 탐사 책임자인 스콧 볼튼 박사는 “주노 캠이 목성의 극한 방사선 환경을 손상 없이 무사히 통과했다는 것을 증명해 보이는 것”이라고 설명했다.

 

12월 8일 목성을 가장 가까이서 지나가면서 주노가 오로라 고리의 이 극적인 모습을 적외선으로 담아냈다.

 

오로라는 태양에서 날아오는 강한 에너지의 입자들이 행성의 자기장과 상호작용하면서 발생하며, 보통 자기극 근처에서 둥글게 나타난다. 주노의 자료를 통해 분석한 바에 다르면 목성의 자기장과 오로라는 예상과 달이 아주 강력하고 복잡하다. 안타깝게도, 주노에서 컴퓨터 오류가 발생하면서 잠시 안전모드에 들어갔다. 이 오류는 현재 '해결되었다.'고 한다.

 

최근 NASA는 소용돌이치는 구름이 마치 물감처럼 대기에 뿌려진 목성의 남반구 사진을 공개했다.

 

 

우리에게 친숙한 줄무늬 구름보다 소용돌이 구름이 더 잘 보이며, 사진 속 흰색의 여러 타원형 점은 소용돌이치는 폭풍으로 그 크기는 지구 만하다. 지난 2월 2일 목성 탐사선 주노가 10만 2100km 거리에서 촬영한 것으로 우리가 알던 기존의 목성과는 또 다른 모습을 보여준다.

 

 

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