49년 된 보이저 2호, 장비 수명 1년 더 늘렸다…어떻게? [우주로 간다]

미국 항공우주국(NASA)이 인류 역사상 가장 오래 활동 중인 우주 탐사선 중 하나인 ‘보이저 2호’에 ‘빅뱅’이라는 이름의 정밀한 조정을 통해 과학 장비를 더 오래 가동하도록 조치했다고 스페이스닷컴 등 외신이 최근 보도했다.

NASA의 쌍둥이 탐사선 보이저 1호와 2호는 1977년 태양계 외곽 탐사를 목표로 발사됐다. 보이저호는 발사 후 오랜 기간이 지난 지금까지도 임무를 이어가고 있다. 두 탐사선은 플루토늄의 방사성 붕괴 과정에서 발생하는 열을 전기로 변환하는 방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)에 의존한다. 하지만 시간이 지날수록 플루토늄의 양이 줄면서 탐사선이 사용할 수 있는 전력도 매년 약 4와트씩 감소하고 있다.

현재 지구에서 약 142천문단위(AU) 떨어져 우주를 항해 중인 보이저 2호의 모습 (출처=NASA/JPL-칼텍)

NASA는 성명을 통해 “점점 줄어드는 동력을 계속 가동시키기 위해 엔지니어들이 최근 일부 비과학 장치를 끄고 우주선을 따뜻하게 유지하는 데 사용할 수 있는 저전력 대안을 적용해 전력 소모를 줄였다”고 설명했다.

이번 ‘빅뱅’ 기술은 탐사선에 탑재된 일부 고출력 장비를 선택적으로 끄고 상대적으로 전력 소모가 적은 장비를 사용하는 방식이다. 특히 성간 공간의 극저온 환경에서도 탐사선이 정상적으로 작동할 수 있도록 필요한 온도를 유지하면서 전력을 보다 효율적으로 배분하는 것이 핵심이다.

이번 조치로 보이저 2호는 올해 말 추가로 과학 장비 하나를 끄는 상황을 피할 수 있게 됐다. NASA는 새 전력 전환 방식 덕분에 현재 남아 있는 3개의 과학 장비를 최소 1년 더 가동할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

보이저 2호는 발사 당시 총 10개의 과학 장비를 탑재했다. 전력 감소는 보이저 1호와 2호 두 우주선에 상당한 영향을 미치고 있으며, 각 우주선은 2024년 이후에 각각 두 개의 과학 장비를 꺼야 했다. 이 장비들 중 일부는 우주선이 수십 년 전 역사적인 행성 근접 비행을 마친 후 작동이 중단됐지만, 다른 일부는 전력 소모 문제로 인해 꺼진 상태다. 현재 3개의 과학 장비만 남아 있다.

보이저 2호가 1979년 7월 9일 목성의 갈릴레이 위성 네 개 중 가장 작은 유로파의 모습을 촬영한 모습 (출처=NASA/JPL)

보이저 1호 역시 전력 감소의 영향을 받고 있다. 두 탐사선은 2024년 이후 각각 2개의 과학 장비를 추가로 끈 상태다. NASA는 앞으로 몇 달 안에 보이저 1호에도 동일한 ‘빅뱅’ 전력 전환 작업을 적용할 계획이다.

두 탐사선에 신호를 보내고 데이터를 받는 데는 긴 시간이 걸린다. 현재 보이저 2호는 지구에서 약 142천문단위(AU•1AU는 태양과 지구 사이의 평균 거리) 떨어져 있으며, 보이저 1호는 약 171AU 거리에 있다. 보이저 1호와 지구 사이의 신호 왕복 시간은 약 48시간에 달한다.