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'최고속도' 초속 190㎞···7년간 태양 비밀 밝힐 탐사선 PSP

[한국 중앙일보] 기사입력 2018/08/12 04:45

미국 태양 탐사선 ‘파커 솔라 프로브' 12일 발사

미국 항공우주국(NASA)의 태양 탐사선 ‘파커 솔라 프로브(PSP)’가 미국 플로리다 케네디 우주센터의 검은 밤하늘로 뛰어들었다. 12일(현지시간) 오전 3시 31분, 한국시간으로 오후 4시 31분의 일이다. 지난 4일과 11일 두 차례 연기가 있었지만 세 번째 시도 만에 결국 PSP가 태양을 향한 첫발을 내딛었다. 미 항공우주국(NASA)과 주요 외신은 즉각 이 사실을 타진했다.

이로써 지구를 비롯한 태양계 모든 에너지의 원천을 향한 탐사의 막이 올랐다. 앞으로 약 7년간 탐사선은 섭씨 150만 도 이상의 태양대기, '코로나'가 뿜어내는 뜨거운 열을 견디면서 임무를 수행해야 한다. 고된 여정이 기다리고 있다.


그래픽=김주원 기자 zoom@joongang.co.kr


11월에 궤도 진입해 7년간 태양 24바퀴...숫자로 보는 PSP

PSP는 록히드마틴과 보잉이 합작 투자해 만든 ULA 사의 '델타4' 로켓에 실려 상공으로 쏘아 올려졌다. 예정대로면 PSP는 오는 10월쯤 금성을 지나 11월에는 태양 궤도에 진입하게 된다.

PSP의 임무에는 '태양'이라는 이름이 주는 위압감만큼이나 무거운 숫자들이 따라다닌다. 우선 PSP가 견뎌야 하는 온도는 섭씨 1300도에 달한다. 이 같은 열을 지속적으로 견뎌내기 위해 두께 11.5cm의 ‘갑옷’을 착용했다. 탄소복합소재로 만든 이 갑옷은 최대 1650도의 열에 버티면서도 탐사선 내부 온도는 섭씨 30도로 유지할 수 있다.


12일(현지시간) 오전 3시 31분, 3번째 시도 만에 결국 파커 태양탐사선이 태양을 향한 첫 발을 내딛었다. 미항공우주국(NASA)과 주요 외신은 즉각 이 사실을 타진했다. [AP=연합뉴스]

이를 위해 열을 반사할 수 있도록 표면에 특수 페인트를 칠하고 선체 내부 역시 열 텅스텐과 티타늄 합금으로 제작해 높은 열에도 시스템이 구동할 수 있도록 했다. 내부 역시 2000도의 열에 견딜 수 있는 것으로 알려졌다.

초속 190km, 진공서 뉴욕에서 서울까지 단 1분 만에 주파하는 속도

달탐사 사업단장을 지낸 최기혁 한국항공주주연구원 박사는 PSP가 뉴허라이즌스호가 갖고 있는 '속도'의 기록을 깰 수 있을 것이라고 내다봤다. 최 박사는 "로켓이 지구를 벗어나는 속도는 초속 11km 정도이지만, 지속적 가속을 통해 무중력 상태에서는 초속 190km로 태양을 회전할 것”이라며 “태양의 중력은 지구의 수십 배에 달하기 때문에 그만큼 속도가 빨라지게 되는 것”이라고 설명했다. 초속 190km는 뉴욕에서 서울까지의 거리를 단 1분 만에 주파할 수 있는 속도다.


NASA의 태양탐사선 파커 솔라 프로브가 12일(현지시간), 플로리다 주 케네디 우주 센터에서 발사되고 있다. [연합뉴스]


PSP는 또한 태양에 가장 가까이 접근한 태양 탐사선 헬리오스 2호의 태양 접근 기록도 경신하게 된다. 1976년 당시 헬리오스는 태양 4300만km 상공까지 밖에 접근할 수 없었지만 PSP는 612만km까지 근접할 것으로 예상된다. 이후 7년간 태양 주위를 24차례 근접해 돌며 임무를 수행하는 것을 목표로 하고 있으며 코로나에 더 깊이 진입하면 시간당 69만㎞의 속력으로 움직이며 운행할 것으로 기대된다.


태양에 다가가는 '터치 선' 프로젝트...태양풍ㆍ코로나의 비밀 밝힌다

터치 선(Touch Sun). '태양에 손을 대다'는 의미의 프로젝트 명칭이다. PSP가 밝히고자 하는 태양의 정체는 크게 두 가지다. 표면 온도보다 더욱 뜨거운 태양 대기 '코로나'의 비밀과 초속 500km로 불어오는 태양풍이 그것이다.


태양탐사선은 태양대기인 코로나와 태양풍의 비밀을 조사하게 된다. 사진은 태양풍으로 인해 캐나다 유콘 주에 발생한 오로라의 모습. [중앙포토]

코로나는 태양 표면에서 멀어질수록 더 뜨거워지는 미스터리를 안고 있다. 수소 핵융합으로 에너지를 생산하는 태양 표면 온도는 5500도인데 반해 태양 최상층 대기인 코로나는 550만도에 이른다. 과학자들은 태양 표면보다 코로나가 왜 더 뜨거운가에 대해서 여전히 답하지 못하고 있다. 파커 솔라 프로브는 온도 미스터리에 대한 해답을 얻는 데 필요한 데이터를 보내올 것으로 NASA는 기대하고 있다.

태양에서 지구로 초속 500km로 불어오는 입자 바람인 태양풍 역시 조사 대상이다. 태양풍은 양성자와 전자 등 미립자를 싣고 지구를 향해 끊임없이 불어오는데, 미 국립과학원은 태양의 갑작스러운 활동 변화로 인해 앞으로 약 2조 달러(2100조원)의 경제적 손실이 발생할 수 있다고 추정하고 있다. GPS 등 통신 시설이 마비되고 기후와 해류 급변하기 때문에 발생하는 손실이다. PSP가 태양풍의 주기와 정체에 대해 보다 자세한 정보를 가져다준다면, 이에 대한 대비도 가능할 것으로 기대된다.

허정원 기자 heo.jeongwon@joongang.co.kr



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