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우주탐사선 기록 제조기 하야부사2

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우주탐사선 기록 제조기 하야부사2

2020.12.08 05:13
탄소질 류구에 착륙하는 소행성 탐사선 ′하야부사2′ 상상도. JAXA 제공
탄소질 류구에 착륙하는 소행성 탐사선 '하야부사2' 상상도. JAXA 제공

지구에서 3억km 떨어진 소행성 '류구'의 시료를 담은 캡슐이 6일 오전 3시경 호주 남부 우메라 사막에 떨어졌다. 일본항공우주개발기구(JAXA)가 만든 소행성 탐사선 하야부사2가 류구의 시료 채취를 위해 2014년 12월 3일 지구를 떠난 지 약 6년 만이다. 지구에 돌아와 캡슐을 분리하기까지 하야부사2가 비행한 총 거리는 52억km가 넘는다. 

 

JAXA는 6일 4시 47분 캡슐을 발견했고 12시 31분에 캡슐을 포함해 방열판, 낙하산 등 캡슐에서 떨어져 나간 부품까지 모두 회수했고 곧바로 캡슐에 내부에 있는 가스 분석 작업을 시작했다. JAXA가 7일 오후 5시 자사의 트위터를 통해 가스 채취를 완료했다고 발표했다. 가스 분석이 끝나면 캡슐을 도쿄 가나가와현 사가미하라시에 위치한 우주과학연구소(ISAS)로 옮겨 분석할 예정이다.

 

류구는 모양이 정육면체와 비슷하고 평균 폭이 약 850m인 탄소질 소행성이다. 현재까지 밝혀진 소행성의 70% 이상이 탄소질 소행성이지만 아직까지 탄소질 소행성의 시료를 지구로 가져온 적은 없었다. JAXA가 캡슐을 무사히 회수하면서 하야부사2는 탄소질 소행성의 시료를 지구로 가져온 최초의 탐사선이 됐다. 

 

●소행성 탐사선 하야부사2가 새로 쓴 기록들

 

이밖에도 하야부사2는 새로운 기록을 여럿 세웠다. 몇 개를 나열해 보면 소행성에 인공 크레이터 만들기, 탐사 로봇(로버)을 이용한 소행성 탐사, 탐사 로봇 2대 분리, 한 소행성의 2개 지점에 착륙, 오차 60㎝의 정밀도로 목표한 지점에 착륙, 지구 외 천체의 내부 조사다.

 

하야부사2는 JAXA가 앞서 만든 ‘하야부사’를 기반으로 제어 시스템, 엔진, 통신장비를 업그레이드해 만들었다. 크기와 생김새도 거의 비슷하지만 가장 큰 차이점은 충돌장치다. 하야부사2는 소행성의 안쪽 시료를 채취하기 위해 화약이 들은 충돌장치를 탑재했다. 

 

소행성 표면은 태양풍과 우주방사선의 영향을 받아 성분이 바뀌었을 가능성이 있어 표면 안쪽 시료를 채취해야 태양계가 생성됐을 당시 환경을 잘 이해할 수 있다. 하야부사2는 2019년 7월 11일 류구의 표면에 화약이 들어있는 충돌장치를 폭발시켜 작은 크레이터를 만들고 시료를 채취했다. 이로써 소행성에 최초로 크레이터를 만들고 안쪽 물질을 채취했다.

 

하야부사2는 시료 채취에 앞서 소행성 탐사차인 '미네르바-II'와 '마스코트'라는 이름의 로버를 각각 2018년 9월 21일과 10월 3일에 류구에 착륙시켰다. 미네르바-II에 탑재된 로버-1B와 마스코트는 류구를 탐사하며 이미지를 촬영했다. 이는 로버를 소행성에 착륙시킨 최초의 사례인 동시에 2대를 착륙시킨 최초의 사례기도 하다. 

 

로버-1B가 류구에 착륙해서 찍은 류구의 표면 사진. JAXA 제공
로버-1B가 류구에 착륙해서 찍은 류구의 표면 사진. JAXA 제공

 

하야부사2는 2019년 2월 22일 류구의 표면에 착륙했다. 당초 2018년 말에 착륙할 계획이었으나 류구의 표면을 정밀 관찰한 결과 예상보다 자갈과 암석이 많았고 착륙 장소를 찾는 데 시간이 소요됐다. JAXA는 류구 표면에 있는 암석 1만여 개의 크기를 측량한 후 적도 근처의 장소(L08)을 최종 착륙 지점으로 선정했다. 

 

하야부사2는 목표 장소에 미리 던져두는 ‘타깃마커’를 이용해 목표 장소와 불과 1m 정도밖에 나지 않는 곳에 착륙했다. 타깃마커는 햇빛을 받으면 흰색을 띄어 어두운 류구 표면에 있으면 쉽게 눈에 띈다. 타겟마커를 먼저 착륙시킨 뒤 이 위치를 기준으로 목표 지점까지의 방향과 거리를 계산하면 정밀하게 착륙할 수 있다.

 

첫 번째 착륙 장소에서 크레이터 생성 시험을 마친 하야부사2는 2019년 7월 11일 다른 장소에 착륙했다. 이때 목표한 지점과의 오차는 60cm 정도였다. 하야부사2는 이곳에서 크레이터를 만들어 지구로 가져갈 안쪽 시료를 채취했다.

 

하야부사2가 처음 착륙한 장소인 L08 지역. L07, M04는 후보 착륙 장소이고, N6는 미네르바II가 착륙한 장소, MA-9은 마스코트가 착륙한 장소다. JAXA 제공
하야부사2가 처음 착륙한 장소인 L08 지역. L07, M04는 후보 착륙 장소이고, N6는 미네르바II가 착륙한 장소, MA-9은 마스코트가 착륙한 장소다. JAXA 제공


캡슐을 지구에 전달한 하야부사2는 곧장 다른 탄소질 소행성 1009KY26을 탐사하기 위해 떠났다. 처음 지구를 떠났을 때의 연료를 절반밖에 쓰지 않았다. 하야부사2의 1009KY26에 도착하는 날짜는 현재 2031년 7월로 예상된다. 대략 10년 정도가 남았다.

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