"얼음바다에 생명체 있을까"…NASA 최대 행성 탐사선 발사

유로파 클리퍼는 14일 12시 6분(미국 동부시간) 미국 플로리다주 케네디 우주센터에서 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓에 실려 발사되고 있다. UPI/연합뉴스 제공 

목성 위성인 '유로파'가 생명체가 살 수 있는 환경인 지 증거를 찾는 미국항공우주국(NASA)의 무인 탐사선 '유로파 클리퍼(Europa Clipper)'가 발사됐다. 

유로파 클리퍼는 14일 12시 6분(미국 동부시간) 미국 플로리다주 케네디 우주센터에서 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓에 실려 발사됐다. 

발사 이후 약 3분 만에 우주선을 밀어 올린 로켓의 측면 부스터 2개가 분리됐고, 우주선을 탑재한 로켓의 2단부가 아래 1단부에서 성공적으로 분리됐다. 이어 발사 약 1시간 뒤에 로켓 2단부가 두 차례 엔진 연소를 통해 지구 중력을 벗어나 태양 궤도에 진입했다. 유로파 클리퍼 우주선은 계획한 대로 로켓 2단과 분리돼 자체 비행을 시작했다. 이후 약 5분 만에 NASA의 관제실은 우주선으로부터 신호를 완벽하게 수신했다.

유로파는 태양계에 존재하는 위성 중 여섯 번째로 큰 위성이다. 유로파는 표면 평균 온도가 영하 171℃에 달하는 차가운 천체로 크기는 달의 90% 정도다. 15~25km 두께의 표면 얼음층 아래에 깊은 바다가 있을 것으로 예상돼 태양계에서 생명체가 서식할 수 있는 장소 중 하나로 꼽힌다. 

유로파 클리퍼는 얼음층 아래 바다를 조사하기 위해 자력계와 중력 측정기, 얼음의 온도를 파악할 수 있는 열 측정기, 고해상도 카메라와 분광기, 얼음 투과 레이더 등 9개의 장비를 탑재했다. 장비를 이용해 생명체가 유지되는 데 필요한 유기화합물과 기타 단서 등이 있는지 찾을 계획이다.

제니 캠프마이어 NASA 제트 추진 연구소 과학 시스템 엔지니어는 "유로파 클리퍼 발사는 탐험의 시작"이라면서 "유로파에서 생명체가 생명을 유지할 수 있다면 우주에서 우리(지구) 위치에 대한 이해가 바뀔 것"이라고 말했다. 

유로파 클리퍼 발사 과정이 순탄했던 것은 아니다. 약 52억달러(약 7조원)의 예산이 투입된 이 프로젝트는 2013년 처음 구상됐다. 이후 우주선 개발을 추진하던 엔지니어들은 지난 5월 우주선의 트랜지스터 부분이 목성의 혹독한 방사선 환경을 견디지 못할 수 있다는 사실을 발견했다. 이런 위험을 극복하는 데 필요한 테스트를 모두 거친 끝에 지난 9월 최종 발사 승인이 이뤄졌다. 지난 10일 이륙 예정이었으나 플로리다주를 덮친 초대형 허리케인 밀턴의 여파로 발사가 연기됐다.

유로파 클리퍼는 발사 후 29억km를 이동해 2030년 4월 목성계에 도착할 예정이다. 이 과정에서 유로파 클리퍼는 화성과 지구를 중력 도움 비행을 하면서 각 행성의 중력을 활용할 예정이다. 중력 도움 비행이란 우주선이 천체에 가깝게 접근해 이 천체의 중력을 이용해 궤도를 변경하거나 비행 속도를 조절하는 비행을 말한다. 탐사선의 연료를 사용하지 않고 천체의 중력만으로 우주선의 속도와 경로를 바꿀 수 있어 연료를 절약할 수 있다는 게 장점이다.  

단, 유로파 클리퍼는 유로파 표면에 착륙하지는 않는다. 표면 위에서 비행하며 유로파를 탐사한다. 유로파에 가장 가까이 갈 수 있는 거리인 표면 위 25km 고도에서 49회 근접 비행하며 위성의 거의 전체를 스캔해 지도화한다는 목표다.

또 유럽 우주국이 지난해 4월 발사한 목성 얼음 위성 탐사선인 '주스'와 협력해 작동할 예정이다. NASA는 “유로파 클리퍼가 수집한 데이터를 조합해 컴퓨터 모델링을 활용하면 유로파 지하 바다의 구성 성분과 온도 등을 알아낼 수 있을 것”이라고 설명했다.

유로파 클리퍼는 NASA가 행성 탐사 임무를 위해 개발한 역대 우주선 중 가장 크다. 태양광을 많이 받을 수 있는 대규모 태양광 충전 패널을 장착했기 때문이다. 우주선의 높이는 5ｍ, 전체 길이는 30.5ｍ로 농구 코트 길이(28ｍ)보다 조금 더 길다.

[이채린 기자 rini113@donga.com]