보이저 계획 (Voyager program)

보이저 계획(Voyager program)에 대해 알아보겠습니다.

 

개요

보이저 계획은 NASA가 외태양계(태양계 바깥쪽 구역) 탐사를 위해 기획한 탐사 프로젝트입니다. 1977년 8월에 보이저 2호가, 9월에 보이저 1호가 발사되었습니다. 외계 생명체를 위한 인류의 메시지를 담고 있는 골든 레코드를 탑재한 것으로도 유명합니다. 현재 인류가 개발한 물체 가운데 그 어느 것보다도 멀리 갔으며, 인류 자신을 포함하더라도 그 누구보다도 멀리 갔습니다. 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 및 위성들을 촬영해 자세한 정보를 얻었으며, 이를 통해 인류의 천문학 지식 확대에 큰 공헌을 했습니다.

 

탐사

위치 기록	보이저 1호	보이저 2호
발사	1977년 9월	1977년 8월
목성 통과	1979년 3월	1979년 7월
토성 통과	1980년 11월	1981년 8월
천왕성 통과	-	1986년 1월
해왕성 통과	-	1989년 8월
태양계 탈출	2012년 8월	2018년 11월
23년 9월 현재 위치	160 AU	133 AU
셧다운 예상 시기 (전력 공급 중단)	2025년 ~2030년 이후	2025년 이후

보이저 1호는 1977년 9월에 발사되어 목성, 토성과 그 위성을 관측했습니다. 보이저 2호는 1977년 8월에 발사되어 1호가 방문한 행성 외에 천왕성, 해왕성과 그 위성을 관측했습니다. 그 결과 각 행성에서 새로운 위성을 발견하고 목성, 천왕성 및 해왕성에 고리가 있는 것도 확인했습니다. 트리톤에서의 대기를 발견하고 이오의 화산에 대해서 알아내기도 했습니다. 보이저 1, 2호 모두 같은 날 발사할 예정이었으나 1호가 시스템 불량으로 연기되어 보이저 2호를 먼저 발사하고 16일 후에 1호를 발사했습니다. 보이저 탐사선이 77년에 발사된 데에도 이유가 있습니다. 사실 스윙바이를 이용하지 않으면 보이저 탐사선의 원자력 전지로는 목성까지밖에 가지 못합니다. 그런데 70년대 후반부터 1980년대에 걸쳐 목성, 토성, 천왕성, 해왕성과 같은 외행성이 비슷한 방향으로 정렬했고, 이를 이용하면 더 멀리 도달할 수 있기 때문이었습니다. 외행성이 정렬하는 다음 시기는 최소 175년 후에나 만날 수 있었으므로, 만약 70년대 후반 ~ 80년대 시기를 놓쳤다면 인류는 보이저 계획은 물론 다음 우주 프로젝트도 제대로 수행하지 못했을 것입니다.

 

보이저 2호가 천왕성과 해왕성으로 간 대신에 보이저 1호는 토성의 위성인 타이탄으로 향했습니다. 예상외로 대기가 두꺼워 비록 구름 안쪽까지 관측할 수는 없었지만, 이후 타이탄 지표면은 카시니-하위헌스호가 탐사하게 됩니다. 보이저 1, 2호는 각각 2012년 그리고 2018년에 태양계를 벗어나 성간우주를 여행하고 있습니다. 보이저호의 현재 위치는 여기에서 보실 수 있습니다.

 

전력 절약을 위해 보이저호의 몇몇 장비들은 이미 가동을 중단했으며, 2025년 또는 2030년 이후부터는 모든 장비에 대한 전력공급이 중단될 예정입니다. 그래도 보이저호는 계속 날아가서, 1호는 앞으로 16,700년 후 태양에서 가장 가까운 항성인 프록시마 센타우리를 지나갈 것입니다. 그로부터 3,600년 후에는 보이저 2호가 이 항성을 지나갈 예정입니다. 만약, 정말로 만약 프록시마 센타우리 주변에 생명 거주 가능성이 있는 행성이 있다면(엄밀히 말하며 적색왜성인 프록시마 센타우리 주변에 생명체가 살 가능성은 비교적 낮음.), 그리고 그 행성에 사는 생명체가 보이저호를 보게 된다면 이 물건을 보게 될지도 모릅니다.

 

골든 레코드(Golden record)

보이저 1, 2호에는 구리 디스크에 금도금을 한 LP 디스크가 탑재되어있습니다. 지구의 소리(The sounds of Earth)란 제목으로 이름 지어진 이 레코드판에는 지구상의 다양한 소리와 음악, 각종 언어로 된 인사말, 다양한 과학 정보 등을 소개하는 사진 등이 수록되어 있습니다. 

 

창백한 푸른 점(Pale Blue Dot)

 

보이저 탐사선이 촬영한 사진 중 가장 유명한 사진입니다. 이 사진은 1990년 2월 14일 보이저 1호가 촬영한 것입니다. 이 이미지에서 지구는 크기가 0.12픽셀에 불과하며 작은 점처럼 보입니다. 촬영 당시 보이저 1호는 지구로부터 61억 km 떨어진 32도 각도로 태양 주위를 공전하는 궤도면을 지나고 있었습니다. 촬영 당시 태양 빛의 영향을 받지 않기 위해 좁은 각도로 촬영했습니다. 사진 속 지구를 스치는 빛은 실제 햇빛이 아니라 보이저 1호의 카메라에 반사된 햇빛인데, 이는 우연한 효과입니다. 칼 세이건(Carl Edward Sagan)은 이 사진에 큰 감명을 받아 같은 이름의 책 『창백한 푸른 점(Pale Blue Dot)』을 썼습니다. 칼 세이건은 보이저 이미징팀을 맡았고, 이 사진은 칼 세이건의 주도로 촬영됐습니다. 세이건은 책에서 “지구는 광활한 우주 속에 떠다니는 하찮은 물체에 불과하다는 사실을 사람들에게 말해주고 싶다”며 보이저 1호의 카메라가 지구를 향하도록 지시했습니다. 당연히 반대 목소리도 컸습니다. 결국에는 지구를 포함한 6개 행성의 사진을 찍었지만, 수성은 너무 밝은 햇빛에 가려졌고 화성은 햇빛이 카메라에 반사되어 사진에 담을 수 없었습니다. 이 사진은 지구에서 종교, 정치, 사회, 계급 등으로 갈등을 빚던 많은 사람에게 깨달음을 줍니다. 인간은 한낱 모래사장의 모래 한 톨보다 미약하고 하찮은 존재임을 말입니다.

 

맺음말

보이저 탐사선은 지속해서 태양풍, 자기장, 고에너지 입자 등의 데이터를 수집하고 지구와 통신하고 있습니다. 보이저 계획은 인류에게 우주의 신비로운 영역을 탐사하는 데 많은 정보를 제공하였으며, 이러한 두 탐사선은 지구를 떠나 미지의 우주 세계를 탐험하며 우주 연구의 중요한 마일스톤 역할을 해왔습니다.