보이저 1호 우주탐사선, 11월 18일 첫 1광일 거리에 도달

발사 49년 2개월11일만에, 지구서 259억206만8356㎞ 떨어진 거리 도달
NASA, 인공물체의 첫 ‘1광일 도달’ 카운트다운 시작
역사적 순간 앞두고, 지난 달에도 두 차례 통신 끊겼다가 재개돼

애초 5년간 목성과 토성을 관측하는 임무를 수행하도록 설계된 보이저 1호(Voyager 1) 우주탐사선이 약 50년간의 비행 끝에 오는 18일에 처음으로 1광일(one light-day) 거리에 도달한다고, 미 항공우주국(NASA)가 밝혔다.

NASA에 따르면, 이 우주탐사선 보이저 1호는 지구로부터 1광일 거리 도달 시점은 2026년 11월 18일 오전 5시 16분 7초(한국시간 18일 오후7시 16분). 지난달 말 NASA는 이 역사적인 순간을 기념하기 위해 카운트다운 시계를 웹사이트에 게시했다.

1광일은 빛이 우주와 같은 진공에서 24시간 동안 이동하는 거리를 뜻한다. 빛은 초당 약 30만 ㎞의 속도로 이동하므로, 1광일은 약 259억206만 ㎞에 해당한다. 달은 지구에서 약 38만4400㎞ 떨어져 있고, 지구는 태양에서 약 1억 4960만 ㎞ 떨어져 있다.

보이저 1호는 1977년 9월5일 발사됐으며, 쌍둥이 탐사선인 보이저 2호는 1977년 8월20일 발사됐다. 보이저 1호는 현재 태양을 기준으로 시속 6만1000㎞의 속도로 멀어지고 있다. 그런데도, 이 우주탐사선이 지구로부터 1광일 거리에 도달하기까지는 49년 2개월11일 걸리게 된 것이다.

한편, 먼저 발사된 보이저 2호는 천왕성과 해왕성까지 방문하도록 비행 경로가 설계됐기 때문에 보이저 1호와는 다른 궤도로 비행하며, 1광일 거리에는 약 9년 늦은 2035년 11월로 예상된다.

보이저 1호와 2호는 모두 플루토늄-238의 방사성 붕괴에서 발생하는 열로 전기 에너지를 만드는 동일한 방사성동위원소 열전 발전기(RTG) 3기를 장착하고 있다. 이 에너지로 우주선의 컴퓨터와 과학 장비, 통신 장치에 전력을 공급한다. 보이저 1,2호 발사 당시 470~475W의 총전력을 생산했다.

NASA는 10월말 자료에서, 두 탐사선 각각의 전력이 매년 약 4W식 줄어들어 난방 장치와 과학 관측 장비를 하나씩 끄고 있다고 밝혔다.

보이저가 태양광을 쓰지 않는 이유는 목성·토성 너머로 날아갈수록 태양빛이 급격히 약해지기 때문이다. 태양광의 세기는 태양으로부터의 거리의 제곱에 반비례한다. 따라서 외행성 탐사용인 보이저 1,2호에서는 태양광 패널로는 충분한 전력을 얻을 수 없지만, RTG는 햇빛이 전혀 없는 곳에서도 작동한다.

덕분에 보이저의 수명은 연장됐지만, 여정이 순탄했던 것은 아니다. 2023년 11월에는 탑재된 비행 데이터 처리 시스템(FDS)의 메모리 칩 하나에서 심각한 오류가 발생했다. NASA 엔지니어들이 수 주간의 원인 진단 후 약 5개월이 걸려서야 복구를 마칠 수 있었다.

보이저 1호와 지구 사이 거리가 워낙 멀기 때문에, 이 수리는 매우 어려운 일이었다. 이미 보이저 1호와 지구 간의 통신 신호 지연 시간(latency)은 22시간을 넘었다. 지구에서 명령을 보내고 이를 받은 탐사선의 응답이 지구에 도착하기까지는 최소 45시간이 걸렸다.

또 지난 2월 27일에는 보이저 1호의 정기적인 자세 변경(roll maneuver) 과정에서 전력 수준이 예상 밖으로 떨어졌다. NASA는 전력을 절약하기 위해 미리 정해놓은 장비 정지 순서에 따라 4월17일 저에너지 하전입자 측정장비(LECP)를 껐다. LECP는 태양계와 은하에서 오는 이온·전자·우주선(cosmic rays)를 측정하는 장비다.

가장 최근인 지난달 18,19일에도 NASA는 두 차례의 통신 시도에서 보이저 1호의 무선 신호를 감지하지 못했다. 이후 통신은 재개됐지만, NASA 엔지니어들은 여전히 통신 두절의 원인을 조사하고 있다.

NASA는 전력 절감 기술과 조치를 통해, 보이저 1호와의 통신이 가능한 최대 상한 시점을 약 2036년으로 잡고 있다. 지구와의 통신이 종료된 이후에도 보이저 1호는 추진 장치를 가동하지 않은 채 관성에 따라 성간 공간을 계속 비행할 것이다.

보이저 1호는 현재 작은 곰자리(Ursa Minor)에 위치한 항성인 ‘글리제 (Gliese) 445’라는 항성 뱡향으로 날아가고 있다. 그러나 보이저 1호의 속도는 광속의 0.00564325%에 불과하다. NASA는 서기 40,272년쯤 이 항성으로부터 약 1.7 광년 떨어진 거리를 지나갈 것으로 예상한다.

또 보이저 1호 본체 외부에는 지구의 생명과 문명을 소개하는 금도금 구리 디스크(Golden Record)가 탑재돼 있다. 이 골든 디스크는 과학 관측과 통신 기능이 끝난 보이저 1호와 함께 계속 우주를 날게 된다.