"50년 우주여행의 결실"…보이저 1호, 지구서 1광일 거리 눈앞 [우주로 간다]

미국 항공우주국(NASA)의 우주탐사선 보이저 1호가 임무 50주년을 앞두고 또 하나의 역사적인 기록을 세울 전망이다.

씨보이저 1호가 오는 18일 오전 5시 16분(미국 동부시간 기준, 한국시간 18일 오후 7시 16분) 지구에서 1광일 떨어진 거리에 도달할 예정이라고 씨넷 등 주요 외신이 9일 보도했다.

이번 비행은 인류가 만든 물체가 지구에서 빛이 하루 동안 이동하는 거리만큼 멀리 떨어지는 첫 사례다. 보이저 1호가 50년 여정 끝에 세우는 기록이다.

인류 최장수 우주 탐사선 보이저 1호가 곧 지구에서 1광일 거리에 도달할 예정이다. (출처=NASA/JPL-칼텍)

1광일은 빛이 진공 상태에서 24시간 동안 이동하는 거리를 뜻한다. 빛은 초속 30만㎞로 이동하므로 1광일은 259억㎞에 해당한다. 평균 시속 4.8㎞로 걷는 사람이라면 이 거리를 이동하는 데 약 61만년이 걸린다.

보이저 1호는 이보다 훨씬 빠른 속도로 우주를 비행하고 있다. 현재 비행 속도는 시속 약 6만1200㎞에 달한다. 이 속도는 1980년 토성 근접 비행 당시 행성의 중력을 이용해 얻은 것으로, 이후에도 큰 변화 없이 유지되고 있다.

이번 기록은 보이저 1호가 태양권의 경계인 헬리오포즈를 넘어 성간 공간에 진입한 지 약 14년 만에 세우는 이정표다. 또 1998년 파이오니어 10호를 제치고 인류가 만든 물체 가운데 가장 멀리 나아간 탐사선이 된 지 약 28년 만이기도 하다.

위험으로 가득 찬 여정

이번 이정표에 이르기까지 보이저 1호의 여정에는 수많은 위기와 극복 과정이 있었다. 거의 반세기 동안 우주를 비행하는 동안 NASA 제트추진연구소(JPL)는 탐사선의 수명을 연장하기 위해 지속적인 유지보수와 문제 해결에 나섰다. 전력 소모를 줄이고 일부 장비의 작동을 중단하는 등 가용 전력을 최대한 확보하기 위한 조치도 이어졌다.

올해 보이저 1호 운영팀은 전력 소비를 줄이기 위해 몇 주에 걸쳐 기존 장치 3개의 작동을 중단하고 저전력 대체 장치 3개를 가동했다. 내부적으로 '빅뱅'이라고 불린 이 작업은 쌍둥이 탐사선인 보이저 2호에도 적용됐다.

보이저 1호는 1979년과 1980년에 목성과 토성의 중력 보조 속도 향상 덕분에 먼 거리를 여행했다. (출처=NASA)

전환 작업은 9월 초 완료됐다. 이를 통해 보이저 1호는 제한된 전력으로도 더 오랫동안 임무를 수행할 수 있게 됐으며, 극한의 성간 공간 환경에서 장비가 정상적으로 작동할 수 있도록 필요한 온도를 유지할 여유도 확보했다.

2036년경 지구와의 통신 끊길 것으로 예상

지구에서 1광일 떨어진 거리에 도달하는 것은 보이저 1호가 지구와 통신할 수 있는 전력을 유지하는 동안 달성할 마지막 주요 이정표가 될 가능성이 있다.

보이저 1호는 방사성 동위원소 열전 발전기(RTG) 3개를 동력원으로 사용한다. 이 발전기는 방사성 물질인 플루토늄-238이 붕괴하면서 발생하는 열을 전기에너지로 변환한다. 발사 당시 보이저 1호의 RTG는 약 470와트(W)의 전력을 생산했다. 그러나 플루토늄-238의 방사성 붕괴가 계속되면서 발전량은 꾸준히 줄어들고 있다. 우주에서 약 50년을 보낸 현재 발전량은 약 215W로 감소했으며, 매년 평균 4W씩 줄어드는 추세다.

생산되는 전력의 대부분은 탐사선의 기본적인 작동을 유지하는 데 사용된다. 이에 따라 NASA는 보이저 1호가 발사 당시 탑재했던 과학 장비와 시스템 가운데 상당수의 작동을 중단했다. 현재는 전체 10개 장비 중 8개가 꺼진 상태다.

현재의 전력 소비량과 발전량 감소 추세를 고려하면 보이저 1호는 2030년대에 마지막으로 남은 과학 장비의 작동을 중단하고, 2036년경 지구와의 통신도 끊길 것으로 예상된다. 지구로 신호를 전송하는 데 필요한 전력을 더 이상 확보할 수 없기 때문이다.