일본우주항공 연구개발기구(JAXA) 연구진에 따르면 소행성에 총을 쏘아 샘플을 얻는 실험이 지난 4월 5일 실시됐다고 합니다. JAXA는 트위터를 통해 실험이 성공했다고 알렸습니다. 연구진은 현재 충돌구(crater)가 생성됐는지 확인 작업 중입니다.
하야부사 2호(Hayabusa2)란?
일본우주항공 연구개발기구(JAXA)의 소행성 탐사선인 하야부사 2호(Hayabusa2)는 소행성 류구(Ryugu)에 착륙한 뒤 재이륙해 표본을 안전하게 운송해 오는 미션을 맡았습니다. 지난 2014년 12월 3일 발사됐습니다. 2018년 6월 소행성 류구에 도착했습니다.
하야부사 2호는 지난 2010년 소행성 이토카와에서 작은 표본을 가지고 온 소행성 왕복선 하야부사호의 후속 작품입니다. 하야부사 2호는 이전 모델과 기본 구조는 동일하지만, 통신 안테나와 유도 시스템 기술이 향상됐습니다. 이온 엔진의 출력은 25% 높아졌습니다. 또 소행성 표면 착륙 시 최종 하강 과정을 자동으로 통제할 수 있는 기능을 갖췄습니다.
하야부사 2호는 모선의 역할도 합니다. 내부에 작은 착륙용 로봇과 3개의 탐사 로봇이 탑재돼 있어 소행성의 표면을 더욱 가까이서 볼 수 있으며 풍경을 따라 다른 위치로 이동할 수도 있습니다.
하야부사 2호는 왜 총알을 갖고 있을까
하야부사 2호의 가장 큰 특징이라고 하면 SCI(Small Carry-on Impactor)라는 장치가 탑재돼 있다는 점인데요. 여기에는 4.5kg의 HMX(폭약의 일종)와 구리로 만든 탄환이 달려있습니다.
하야부사 2호는 이 폭발물을 사용해 소행성 류구의 표면에 탄환을 발사했습니다. 하야부사2는 폭파된 파편으로부터 본체를 보호하기 위해 소행성 저편으로 날아갑니다. 소행성에는 카메라 로봇을 남겨두는데요. 소행성의 폭파 장면을 촬영하고, 본체로 사진을 전송합니다. 위 사진이 바로 충돌구를 만드는 장면을 카메라 로봇이 포착한 장면입니다.
현재 하야부사 2팀과 공동연구를 진행하고 있는 한국천문연구원 김명진 박사는 <이웃집과학자>의 인터뷰를 통해 "하야부사 2호는 '총알' 충돌 실험 당시 파편을 피해 대피했지만 현재는 소행성 표면으로부터 대략 20km 떨어진 원래 위치(Home Position)로 복귀 중입니다"라고 밝혔습니다.
김명진 박사는 <이웃집과학자>와의 지난 3월 인터뷰에서 소행성 류구(Ryugu)에 총알을 발사하는 실험은 오는 4월 초에 예정돼 있고 실험으로 생긴 충돌구(crater)에서 샘플을 채취하는 임무는 5월 이후에 예정돼 있다고 밝혔는데요.
충돌구를 만드는 실험과 샘플채취 임무 사이의 시간차를 두는 이유에 대해 김명진 박사는 "여러 가지가 있지만 이번 실험으로 생긴 충돌구의 '형태'나 '크기' 등을 먼저 하야부사 2호에 탑재된 카메라 등의 장비로 촬영해 영상을 분석해야 한다"며 "인공 충돌구에 착륙해 샘플을 채취하는 실험을 하기 전에 안전에 대한 검토가 다각도로 이뤄져야 하기 때문"이라고 전했습니다. 탐사선은 소중하니까요.
폭발물을 배치하고 탄환을 발사해 충돌구(crater)를 만드는 과정까지 약 40분 소요됐다고 합니다. 카메라 로봇이 소행성 폭파 장면을 성공적으로 담았다면 과학자들은 이 이미지를 분석할 수 있을 겁니다. 가령, 폭발로 발생한 파편이 분화구에서 어떻게 날아가는지 관찰함으로써 소행성 류구가 무엇으로 만들어졌는지 더 잘 이해할 수 있을 것입니다.
한편, 하야부사 2호는 자외선과 태양풍에 노출되지 않은 표본을 채취해 2020년 12월 지구로 표본을 가지고 돌아올 예정입니다. 지구로 귀환하기 전 수행해야할 임무가 몇 개 더 있는데요. 하야부사 2호는 작은 착륙용 호핑 로봇 2개와 착륙선을 소행성 류구 표면에 발사하기도 했는데, 앞으로 MINERVA-II라는 세 번째 착륙용 호핑 로봇(hopping rover)을 류구 표면에 보내야 합니다.
연구진은 올 여름쯤 MINERVA-II호를 내려보내기 희망하고 있습니다. 이 작업을 모두 수행하고 나면 하야부사 2호는 류구의 기념품을 잔뜩 싣고 지구로 돌아오게 됩니다. 이 샘플들은 2020년 12월 특별한 귀환 캡슐(return capsule)로 낙하산을 타고 내려올 예정입니다.
