과학기술

소행성에 "새벽"이 떠 오른다.

공석환 2011. 6. 24. 07:16

 

 

출처 NASA

 

이 글의 제목을 읽고 무슨 뜻인가 독자들이 혼란될 수 있다. 위 상상도에 보이는  미국 우주항공국(NASA)이  2007년 9월에 발사한 "새벽(Dawn, 도온)"탐사선이 최근  "베스타(Vesta)"라는 소행성에 접근하여 약 1년간 그 소행성 주위를 공전하면서 표면 사진을 찍는 등의 탐사활동을 할 예정이다.  결국 조만간 베스타 소행성에 "새벽"이 공전하면서 떠 오를 것이다.

 

 

File:InnerSolarSystem-en.png

출처 위키미디아 공용

 

  베스타 소행성이 위치한 곳은 화성과 목성 사이에 다수의 소행성이 있는 "소행성 벨트(Asteroid Belt)"라고 불리우는 지역이다.  위 그림에서 흰색 점들로 보이는 곳이다. 소행성 벨트에서 가장 큰 소행성이 "세레스(Ceres)"라고 불리우며  그 다음으로  두번째로 큰 소행성이 "베스타"인것이다. 

 

 

File:Ceres Earth Moon Comparison.png

 

File:4 Vesta 1 Ceres Moon at 20 km per px.png

출처 위키미디아 공용

 

 위 앞 그림의 왼편 아래에 보이는  것이  직경 950km 정도 크기의 세레스로 지구 직경의 1/10이 안 되는 크기이다. 아래 작은 그림에서 제일 왼쪽 것이 직경 530km의 베스타이고 중간에 위치한 것이 세레스로 두 소행성이 달에 비해서도 많이 작은 것을 알 수 있다. 

 

 

Hubble and Dawn views of Vesta

 

출처 NASA

 

위 사진 중 왼쪽 것이 "새벽(Dawn)"호가 2011년 6월 20일 베스타 소행성에 189,000km(지구에서 달 거리의 반정도 거리)까지 접근하여 찍은 사진이고 오른쪽 것이 허블 우주망원경에서 2007년 5월 14일 지구에서 베스타 소행성이 1억7천6백만km 떨어져서 찍은 사진이다. 허블 우주망원경의 성능이 좋다 하더라도 1천분의 일 정도의 가까운 거리에서 찍은 사진을 따라 갈 수 없는 것이다. 새벽호는 7월 16일 베스타 소행성에 16,000km까지 접근하여 공전하다가 향후 200km의 저위도까지 접근하여 표면의 고해상도 사진을 찍어 지구에 전송할 예정이다. "새벽"호는 2012년 7월에는 베스타를 떠나 2015년에 세레스에 접근하여 세레스 표면을 촬영할 예정이다.

 

 

File:Vesta-Elevation.jpg

출처 위키미디아 공용

 

 

그럼 이번에 "새벽"호가 베스타 소행성에 접근하여 정밀 촬영과 과학적 조사를 하는 목적을 알아 보자.  베스타 소행성은 ""protoplanet(전단계행성)"이라고 불리운다. 즉 지구, 금성, 화성, 수성처럼 암석으로 뭉쳐지면서 행성이 되려다가 목성의 중력의 방해로 크지 못하여 행성이라고 불리우기 전 단계로 남아 있는 것이다.

 

그래서 베스타의 지형이나 지질등을 분석할 경우 태양계 행성의 시초 발생 단계를 하는 데 큰 도움을 줄 것이다. 특히 베스타의 남극 부분에는 베스타 전체 직경 80% 크기인 직경 390km의 거대한 크레이터(crater, 충돌분하구)가 있다. 위 허블 망원경 사진에서 아래 청색으로 나타나 보이는 곳이다.  그 크레이터를  통하여 행성내부의 지질도 파악할 수 있다.

 

 

베스타를 연구하여 얻은 정보는 향후 지구에 너무 가까이 접근하여 위협이 될  소행성의 궤도를 바꾸게 하거나 폭파하기 위하여  필요한 지질적인 기초자료도 제공하게 될 것이다. 소행성충돌의 위험성에 관하여 더 자세한 내용은 이 블로그의 글  "딮임팩트 분석결과 소행성내에 공간이 발견되었다."참조  http://blog.daum.net/shkong78/1014

 

 

 

File:Ceres optimized.jpg

출처 NASA

 

2015년부터 "새벽"호가 가까이 접근하여  관찰할 세레스 소행성은  위 허블망원경의 사진처럼 중력에 의하여 거의 원형의 모습을 하고 있다. 그래서 한때 8번째 정식 행성으로 지정해야 한다는 의견도 있었으나 세계천문학회에서 부결되었다.  지금  "난장이 행성(dwarf planet)"이라고 하여 준행성 취급을 받는다.

 

 

File:Ceres Cutaway.jpg

출처 NASA

 

세레스는 소행성 벨트에서 가장 큰 소행성으로서 그 자체로서 연구가치가 있을 뿐 아니라 위 상상도와 같이  특이하게 표면이 얼음과 물의 혼합층으로 되어 있을 것으로 추측한다.  액체상태의 바다가 표면아래 존재할 가능성도 있다고 본다. 따라서 화성이나 목성의 위성인 유로파와 함께 생명체 존재 가능성도 있다. 세레스 탐사과정에서 물 및 질소, 기타 유기물의 존재도 조사될 것이다.

 

정리하여 보면 미국우주항공국(NASA)이 화성과 목성 사이에 있는 소행성 벨트의 가장 큰 소행성인 세레스와 베스타를 근접 촬영하고 조사하기 위한 탐사선 "새벽(Dawn)"호를 2007년 9월에 발사하여 7월부터는 베스타 표면의 정밀사진을 보내어 소행성 연구에 관한 소중한 자료를 얻게 될 것으로 기대한다. 이러한 노력은 태양계 내의 행성의 생성 및 변화과정 및 향후 소행성 충돌을 막기 위한 기초 지질 자료 등 흥미있는 과학적 자료를 제공할 것으로 보인다.

 

이러한  우주탐사는 그 준비과정이나 향후 자료에서  최첨단의 과학기술을 발전시켜 인류의 지식의 수평선을 확장할 수 있다. 자연자원이 부족하고 지식산업으로 국가경쟁력을 갖추어야 할 대한민국도 우주과학기술에 더 많은 관심을 가지고 장기적인 로드맵을 통하여 조직적으로  육성하는 방안을 더 늦기 전에 수립하여야 한다고 생각한다.  최근 중국이 달에 대한 유인탐사계획을 세우고 강력히 추진하는  것을 참조하여야 할 것이다.