[아하! 우주] 안녕 케플러..마지막이 가까워진 우주 망원경 이야기

[서울신문 나우뉴스]

태양 주위를 공전하는 케플러의 개념도. 출처: 나사

미국항공우주국(NASA, 이하 나사)이 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경의 수명이 얼마 남지 않았다고 발표했다. 케플러 우주 망원경의 연료가 거의 고갈되어 사실상 망원경으로써 작동이 불가능해지는 것이다. 공교롭게도 케플러의 후계자인 TESS가 다음 달 발사될 예정이라 케플러는 그 임무를 후임에게 맡기고 퇴역하게 된다.

케플러는 2009년 외계 행성 탐사의 임무를 띠고 발사됐다. 15만 개 이상의 별의 밝기 변화를 감지하는 망원경으로 행성이 별 앞을 지날 때 별빛이 미세하게 감소하는 것을 측정하는 원리다. 다만 별에 비하면 행성이 워낙 작기 때문에 매우 미세한 변화를 감지해야 한다. 따라서 대기에 의한 왜곡이나 날씨의 변화를 받지 않는 우주 공간에 망원경을 발사해 이를 3.5년에 걸쳐 관측하는 것이 첫 번째 목표였다.

케플러 우주 망원경은 이 임무를 충실히 수행했다. 케플러의 활약으로 수천 개의 새로운 외계 행성이 밝혀졌으며 이 가운데는 지구와 비슷한 크기의 행성도 여럿 존재했다. 케플러의 성과에 만족한 나사는 3.5년의 추가 임무를 승인했다.

그런데 2013년에 케플러의 자세를 잡아주는 중요한 부품인 리액션 휠이 말썽을 일으켰다. 케플러는 4개의 리액션 휠이 있는데, 자세를 고정하기 위해서는 삼각대처럼 적어도 3개의 리액션 휠이 필요하다. 그런데 두 개가 고장 난 것이다. 따라서 케플러는 임무를 종료해야 할 위기 상황에 몰렸다.

나사의 과학자들은 새로운 대안을 생각했다. 두 개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 케플러의 방향을 본래 목표와 다른 방향으로 고정하는 것이다. 물론 완전하지는 않지만, 덕분에 2018년까지 임무를 연장했을 뿐 아니라 본래 목표로 삼았던 지역 이외에 다른 별도 관측할 수 있게 됐다.

K2 임무로 명명된 2차 관측에서 케플러는 수많은 외계 행성을 발견해 적지 않은 과학적 성과를 올렸다. 하지만 이제는 발사된 지 9년째에 이르러 연료가 고갈되고 있다. 연료가 완전히 떨어지면 케플러는 임무 수행을 위한 궤도를 유지할 수 없게 되어 거기서 임무가 종료될 것으로 보인다. 다만 지구에서 멀리 떨어진 위치에 있어 지구로 추락하지는 않는다.

케플러의 후계자인 TESS는 성능이 대폭 업그레이드 되어 발사된다. 따라서 훨씬 많은 제2의 지구를 찾아낼 것으로 기대된다. 하지만 그래도 외계 행성에 대한 우리의 지식을 대폭 확장한 케플러의 업적은 사라지지 않을 것이다. 위기의 순간에도 포기하지 않고 오히려 새로운 기회로 만든 나사 과학자들의 이야기 역시 전설로 남게 될 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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