지구 1100만km 거리서 '첫 소행성 방어' 실험..현실판 '아마겟돈'

조성진 기자 입력 2022. 9. 25. 23:03 수정 2022. 9. 25. 23:45
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지난해 11월 말 인류 최초의 지구방어 전략을 실험하기 위해 발사된 미국의 '쌍(雙) 소행성 궤도수정 실험'(DART) 우주선이 26일(이하 미국 동부시간) 소행성 '디모르포스'(Dimorphos)에 충돌한다.

DART 우주선이 디모르포스에 충돌할 때 약 1000㎞의 안전거리를 두고 따라가며, 3분 뒤에는 충돌 현장 55㎞ 상공을 통과하며 두 대의 광학 카메라로 세세한 장면을 촬영해 지구로 전송한다.

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DART 우주선이 소행성 디모르포스에 접근하는 모습을 그린 상상도. DART 우주선 오른쪽으로 리시아큐브가 보인다. 나사 제공

지름 160m 소행성에 우주선 충돌시켜 궤도 수정 시도

큐브샛 통해 충돌 촬영…궤도 변화는 수개월 뒤 확인

지난해 11월 말 인류 최초의 지구방어 전략을 실험하기 위해 발사된 미국의 ‘쌍(雙) 소행성 궤도수정 실험’(DART) 우주선이 26일(이하 미국 동부시간) 소행성 ‘디모르포스’(Dimorphos)에 충돌한다. 자판기 크기 우주선을 지름 160m 소행성에 충돌시켜 궤도가 수정되는지 파악하는 실험으로, 소행성 충돌 위험에 선제적으로 대처하겠다는 의지가 깔려있다.

미 항공우주국(나사)는 26일 오후 7시14분(한국시간 27일 오전 8시 14분) 지구에서 약 1100만㎞ 떨어진 지검에서 DART 우주선이 디모르포스에 충돌한다고 밝혔다. 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사된 DART 우주선은 태양광 패널을 펼치고 이온 엔진을 이용한 전기 추진시스템을 가동해 11개월 가까이 비행해 왔다. DART 우주선은 ‘운동 충격체’(kinetic impactor)가 돼 시속 2만2000㎞(초속 6.1㎞)로 디모르포스에 돌진하게 된다.

DART 우주선은 충돌 4시간 전 약 9만㎞ 밖에서 마지막 경로 조정을 하며 ‘스마트(SMART) 항법’ 비행체제로 완전히 전환해 관제팀 지시 없이 카메라에만 의존해 스스로 목표물을 찾아가게 된다. 가능성이 10%에 불과하나, 디모르포스에 충돌하지 못하고 그냥 지나갈 경우에는 곧바로 연료절약 모드로 전환해 2년여 뒤 다시 충돌을 시도하게 된다. DART 우주선은 570㎏, 디모르포스는 50억㎏에 달한다.

존스홉킨스대학 응용물리학연구소가 제작한 DART 우주선에는 ‘디디모스 정찰 및 소행성 광학항법 카메라’(DRACO)가 장착돼 있다. 우주선의 스마트 항법에도 활용된 이 장치는 충돌 직전까지 디모르포스의 이미지를 잡아 지구로 전송하는 역할을 한다.

우주선이 운동 충돌체가 돼 충돌하는 장면과 이후 상황은 서류 가방 크기의 이탈리아 큐브샛 ‘리시아큐브’(LICIACube)가 뒤따라가며 촬영한다. 이탈리아 우주국이 제작한 리시아큐브는 충돌 보름 전인 지난 11일 본선에서 떨어져 나와 독자 비행 중이다.

DART 우주선이 디모르포스에 충돌할 때 약 1000㎞의 안전거리를 두고 따라가며, 3분 뒤에는 충돌 현장 55㎞ 상공을 통과하며 두 대의 광학 카메라로 세세한 장면을 촬영해 지구로 전송한다. 리시아큐브가 전송한 이미지는 하루 정도 뒤에 공개될 것으로 보인다.

DART 우주선이 디모르포스에 충돌했는지는 거의 실시간으로 알 수 있지만 궤도 수정 효과가 있었는지를 확인하는 데는 수주에서 수개월이 걸릴 전망이다. 과학자들은 충돌 뒤 지상 망원경은 물론 허블 망원경과 제임스 웹 우주망원경(JWST)까지 동원해 디디모스 쌍성계를 들여다보며 디모르포스 공전 주기가 바뀌는지를 추적 관측하게 된다.

약 3억 달러(4200억 원)가 투입된 이번 소행성 충돌 실험에서 어떤 결과가 나오든 미래의 소행성 충돌 위험에 대처하는 귀중한 정보가 될 것으로 기대되고 있다. 현장실험으로 얻은 이 자료들은 소행성 방어 전략 중 가장 많이 연구된 우주선 충돌과 관련된 컴퓨터 실험 모델을 정교하게 다듬고 실제 위험에 대처하는 데 활용될 예정이다.

조성진 기자

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