NASA, 49년 된 보이저호 '수명 연장' 프로젝트 추진 [우주로 간다]

‘빅뱅’ 프로젝트 "전력 10W 아낀다"

미국 항공우주국(NASA)이 인류 역사상 가장 오래 활동 중인 우주 탐사선 보이저 1호와 보이저 2호의 수명을 연장하기 위한 새로운 프로젝트를 준비 중인 것으로 알려졌다.

우주과학매체 스페이스닷컴은 NASA가 보이저 탐사선의 제한된 전력을 보다 효율적으로 활용하기 위한 엔지니어링 작업에 착수할 예정이라고 최근 보도했다.

인류 최장수 우주 탐사선 보이저호의 수명을 늘리기 위해 NASA가 새로운 프로젝트를 가동했다. (출처=NASA/JPL-칼텍)

NASA의 쌍둥이 탐사선 보이저 1호와 2호는 1977년 태양계 외곽 탐사를 목표로 발사됐다. 보이저호는 발사 49년이 지난 현재까지도 임무를 이어가고 있다. 특히 보이저 1호는 지구에서 약 250억㎞ 떨어진 우주 공간에서 시속 8만8000㎞ 속도로 비행 중이다.

하지만 두 탐사선의 전력 상황은 한계에 가까워지고 있다. 보이저 탐사선은 방사성 동위원소 기반 핵전지를 사용하고 있는데, 발사 당시 약 470와트(W)의 전력을 생산했던 시스템은 시간이 지나며 출력이 크게 감소했다. 지금은 극히 일부 전력만 사용할 수 있는 상태다.

보이저 1호는 2012년 태양권을 벗어나 성간 공간에 진입했으며, 보이저 2호도 2018년 뒤를 이었다. NASA는 전력 부족 문제로 수년간 탐사 장비를 하나씩 차례로 꺼왔지만, 현재도 매년 약 4W씩 전력이 소모되고 있다.

이에 따라 NASA 제트추진연구소(JPL)는 탐사선의 전력을 추가로 절약할 수 있는 새로운 방안을 시험할 계획이다.

연료관 결빙 막는 새 방식 시험

두 보이저 탐사선은 발사 당시 동일한 10개의 과학 장비를 탑재했다. 현재 보이저 1호는 자기계와 플라즈마 파동 하위 시스템 등 2개의 장비만 가동 중이며, 보이저 2호는 우주선 하위 시스템과 자기계, 플라즈마 파동 하위 시스템 등 3개의 장비를 운용하고 있다.

보이저 2호의 모습 (사진=NASA/JPL-칼텍)

NASA 대변인은 “보이저 임무팀은 장비 수명을 연장하는 것을 목표로 하고 있다”고 밝혔다. NASA가 준비 중인 작업의 이름은 ‘빅뱅’이다. 이 프로젝트는 탐사선 추진체 연료관의 결빙을 막기 위해 사용되던 장비 3개의 전원을 끄고, 대신 전력 소비가 약 10W 더 적으면서도 연료관을 따뜻하게 유지할 수 있는 다른 장비 3개를 가동하는 방식이다.

NASA는 이 방법이 성공할 경우 각 탐사선의 과학 장비 운용 기간을 최소 1년 이상 추가로 연장할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 엔지니어링 팀은 오는 5~6월 보이저 2호에서 해당 시스템을 먼저 시험한 뒤, 결과가 긍정적일 경우 올 여름 보이저 1호에도 동일한 작업을 적용할 계획이다.

“2035년까지 버틸 수도?”

보이저 탐사선은 현재 지구에서 너무 멀리 떨어져 있어 신호를 주고받는 데만 거의 하루가 걸린다. 내년이면 발사 50주년을 맞지만, NASA는 당분간 탐사 임무가 계속될 것으로 보고 있다.

수잔 도드 NASA JPL 보이저 프로젝트 책임자는 2022년 “보이저 탐사선이 지구에서 점점 더 멀어질수록 더 놀라운 과학적 발견을 가져다 줄 것이라고 확신한다”고 밝힌 바 있다.

그는 같은 해 진행된 라이브 스트리밍 방송에서 “보이저 탐사선은 최소한 2027년 50주년까지는 확실히 임무를 이어갈 것”이라고 전망했다.

또한 이상적으로는 탐사선이 지구와 태양 거리의 200배에 해당하는 200천문단위(AU) 지점까지 도달하길 바란다고 설명했다. 이는 약 2035년경에 해당하는 거리다.

도드는 당시 “그 목표를 이루기 위해서는 엄청난 행운과 뛰어난 엔지니어링이 필요하다”면서도 “애초에 보이저호가 지금까지 버틸 것이라고 예상한 사람은 거의 없었다. 그렇다면 15년을 더 버틴다고 해도 불가능한 일만은 아닐 것”이라고 말했다.