NASA '추락하는 우주망원경' 구조 실패…연말 대기권서 소멸

2004년 7월 발사를 앞둔 우주망원경 ‘닐 게렐스 스위프트 관측소’가 미국 케네디우주센터 격납고에서 운송용 보호 포장을 제거하는 작업을 거치고 있다. NASA 제공

20년 넘게 우주를 관측해온 미국 항공우주국(NASA)의 우주망원경 '닐 게렐스 스위프트 관측소(스위프트)'를 추락 위기에서 구하려던 임무가 실패했다. 스위프트는 앞으로 약 한달간 마지막 관측 임무를 수행한 뒤 올해 안에 지구 대기권에 재진입해 대부분 소멸할 전망이다.

19일(현지시간) 미국 '뉴욕타임스' 보도에 따르면 NASA는 이날 스위프트 구조 임무를 중단한다고 공식 발표했다.

스위프트는 2004년 감마선 폭발 등 고에너지 우주 현상 데이터를 수집하기 위해 고도 550km의 궤도로 발사된 천문 관측 위성이다. 당초 임무 수명은 2년에 불과했지만 20년 넘게 정상 작동하며 초대질량 블랙홀 등 다양한 우주관측 데이터를 여전히 제공하고 있다.

서서히 하강해 지구 상공 약 370km 궤도를 돌던 스위프트는 최근 하강 속도가 예상보다 빨라져 올해 말 대기권에 재진입할 위험이 제기됐다. NASA는 미국 우주기업 '카탈리스트 스페이스 테크놀로지스(카탈리스트)'에 3000만달러(약 460억6080만원)를 지원해 구조 임무를 맡겼다.  

카탈리스트는 소형 우주선 '링크'를 이용해 스위프트를 더 높은 궤도로 옮길 계획을 세웠다. 링크는 스위프트에 접근해 로봇팔 3개로 망원경을 붙잡고 제논 가스 추진기를 이용해 스위프트를 약 550km 고도의 궤도로 끌어올릴 예정이었다.

그러나 링크는 지난달 3일 발사된 뒤 회전 통제력을 잃고 지상과의 통신이 일시적으로 끊겼다. 원인은 자세와 궤도를 조정하는 기동용 추력기가 일부 고장났기 때문인 것으로 추정됐다.

연구팀은 링크의 주 전기추진 엔진을 이용해 자세를 다시 안정화하고자 노력했다. 엔진을 추력기 대신 사용해 우주선을 조종할 수 있도록 새로운 소프트웨어를 개발했으나 효과가 없었다. 주 전기추진 엔진만으로는 정밀한 움직임을 구현하는 데 한계가 있어 다시 추력기를 활용할 수밖에 없는 상황에 봉착했다. 

이 과정에서 또 다른 문제가 발생했다. 자세를 복구하고 궤도를 조정하는 과정에서 연료가 예상보다 많이 소모됐다. 스위프트를 붙잡고 더 높은 궤도로 밀어 올릴 연료가 부족한 상태다.

NASA와 카탈리스트는 결국 스위프트 포획과 궤도 상승 시도를 종료한다고 밝혔다. 링크는 스위프트와 비슷한 궤도로 이동시켜 앞으로 2~4주 동안 우주선 접근과 근접 운용 기술 등을 시험해 향후 우주 임무에 활용한다는 방침이다.

스위프트는 관측을 다시 시작한다. NASA는 스위프트의 궤도 하강을 늦추기 위해 중단했던 감마선 폭발 관측을 재개할 예정이다. 정상 관측 업무를 가동하는 데 걸리는 시간을 고려하면 대기권 재진입 전 실제 관측 가능한 시간은 약 한달 정도에 그칠 것으로 예상된다.

스위프트가 대기권으로 진입하면 대부분 마찰열로 타 없어질 전망이다. 일부 파편은 지표면까지 떨어질 가능성이 있지만 NASA는 사람에게 피해를 줄 확률은 낮다고 설명했다.

재러드 아이작먼 NASA 국장은 "우리가 바라던 결과는 아니지만 이번 임무를 시도할 가치가 있었다는 점이 달라지지는 않는다"며 "NASA는 잠재적인 성과가 충분한 가치가 있다면 합리적인 위험을 감수할 수 있어야 한다"고 말했다. 이어 "링크를 통한 경험에서 얻을 수 있는 모든 것을 배우고 교훈을 후속 임무에 적용할 것"이라고 덧붙였다.
 

[문혜원 기자 moony@donga.com]