하야부사2호의 귀환
하야부사2호의 귀환
  • 김명진 | 우주위험감시센터
  • 승인 2020.12.01 16:20
  • 조회수 12703
  • 댓글 2
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지난달 26일 일본국립천문대(NAOJ: National Astronomical Observatory of Japan)는 홈페이지를 통해 한 장의 영상을 공개했다. 하와이 마우나케아 정상에 위치한 수바루(Subaru) 망원경이 촬영한 이 애니메이션은 5장의 사진을 연속으로 붙여서 만들었다. 영상의 중앙에서 오른쪽 아래를 향해서 움직이고 있는 이것은 무엇일까?

수바루 망원경을 촬영한 하야부사2호 탐사선. 출처: NAOJ
수바루 망원경을 촬영한 하야부사2호 탐사선. 출처: NAOJ

노란색 원으로 표시해놓지 않았다면 제대로 확인하기로 어려운 이 작은 물체는 바로 소행성 류구(Ryugu)에서 샘플을 채취하고 지구로 귀환하고 있는 하야부사2호 탐사선이다.

 

일본이 자랑하는 단일 거울로는 세계 최대 크기의 광학 망원경으로 일본의 우주 탐사의 대표작품이자 현시점에서 세계 최고의 성과를 창출하고 있는 하야부사2호(참고: 세계 최초 소행성 탐사로 일궈낸 성과들) 탐사선을 촬영한 것이다. 이는 세계 최고 수준이라고 자부하는 일본의 과학기술이 얼마나 뛰어난지를 보여주는 대표적인 한 장면이라고 할 수 있다.

 

이 사진은 2020년 11월 20일 하와이 시각으로 자정을 조금 넘긴 시간에 촬영되었는데 그 당시 하야부사2호 탐사선은 지구와 약 580만km 떨어진 곳(지구-달 거리의 약 15배 먼 위치)에 위치하고 있었고, 3분의 노출시간을 통해 약 24.6등급 정도 되는 매우 어두운 탐사선의 움직임을 찾아낸 것이다.1) 

 

하야부사 2호는 지난 2014년 12월 발사에 성공하여 3년 6개월 간의 긴 여정 끝에 2018년 6월 소행성 류구에 도착하여 세계 최초로 소행성에 탐사차(rover)를 착륙시키고, 소행성 표면에서 두 번의 착륙을 통한 샘플 채취 등의 모든 임무를 성공적으로 마치고 2019년 11월 류구를 떠나 현재 지구로 귀환 중이다. 2)

하야부사 2호 탐사선의 임무 순서. 출처: JAXA,
하야부사 2호 탐사선의 임무 순서. 출처: JAXA,

지구로 귀환 과정에 필요한 궤도 조정 기동(TCM: Trajectory Correction Maneuver)은 현재 3단계까지 성공적으로 수행한 상황이며 4번째 TCM을 마친 뒤 하야부사2호 탐사선은 샘플 귀환 캡슐을 분리하여 지구에 떨어뜨린다. 이전의 하야부사호가 별도의 캡슐 분리 과정 없이 탐사선 전체가 지구에 진입한 뒤 캡슐을 제외한 부분은 대기권에서 소멸되었던 것과는 달리 하야부사2호는 캡슐 분리 후 지구와 약 20만km 떨어진 곳에서 5번째 TCM을 통해 지구를 스쳐지나갈 예정이다.

하야부사 2호 탐사선의 샘플 캡슐 분리 과정. 출처: JAXA,
하야부사 2호 탐사선의 샘플 캡슐 분리 과정. 출처: JAXA,

샘플 캡슐의 착륙 예정지는 직전 하야부사호와 동일한 호주 우메라(Woomera) 사막 지역이다. 현재 계획을 보면 도착은 한국 시각 12월 6일 새벽 2~3시 사이가 될 것으로 예상된다. 코로나19 등 많은 제한 조건이 있는 상황에도 불구하고 하야부사2호 임무의 샘플 회수 팀은 현재 호주에 무사히 도착하여 캡슐 귀환 및 회수에 필요한 모든 준비 작업을 마친 상태다. 

 

특히 JAXA에서는 캡슐이 떨어지며 빛을 내는 궤적을 JAXA 홈페이지 등을 통해 일반에게 공개할 예정이다.3) JAXA 예측에 따르면 지구 대기권에 진입한 뒤 캡슐은 화구(火球: fireball)4)의 형태로 관측될 것이고 약 90초 동안 금성보다 100배 가량 더 밝은 –7에서 –9등급 정도로 빛날 것으로 추정된다. 캡슐 도착 예정지 우메라 사막 근처인 호주 중남부 쿠버페디(Coober Pedy) 지역이 낙하 화구 관측에 용이할 것으로 예상되는데, JAXA에서는 특히 낙하 궤적과 방향, 시각 정보 등을 실시간 제공해주는 스마트폰 모바일 어플리케이션5)을 개발하여 어느 누구든지 화구 관측에 필요한 정보를 얻을 수 있도록 하였다.

하야부사 2호 캡슐 낙하 궤적 증강현실(AR) 어플리케이션. 출처: Apple Inc.,
하야부사 2호 캡슐 낙하 궤적 증강현실(AR) 어플리케이션. 출처: Apple Inc.,

캡슐 재진입 관측은 호주 현지시간으로 2020년 12월 6일 새벽 3시 30분부터 4시 30분 사이에 화구가 나타날 것이고, JAXA의 요청에 따른 호주 정부의 승인에 따라 낙하 지역 근처 A37번 고속도로는 전날(12/5) 밤 10시 이후에는 폐쇄가 된다. 따라서 화구 관측을 하고 싶은 사람들은 해지기 전에 관측 장소로 이동할 것을 권고하며 따뜻한 옷을 챙길 것, 야생동물로부터 안전하게 보호할 것, 뿐만 아니라 호주 원주민 보호 구역에 들어가지 말 것 등 상세한 안내 문서를 JAXA 홈페이지를 통해 제공하고 있다6). 아무쪼록 하야부사2호 탐사선이 남은 기간 동안 궤도 변경 임무를 무사히 완수하고 소행성 류구 표면으로부터 채취한 샘플도 무사히 지구로 귀환할 수 있기를 기대해 본다.

하야부사 2호 탐사임무 홈페이지 화면 캡쳐(2020년 11월 28일 기준). 출처: JAXA
하야부사 2호 탐사임무 홈페이지 화면 캡쳐(2020년 11월 28일 기준). 출처: JAXA

 

글: 김명진(연세대학교 천문우주학과 이학 박사)

現 한국천문연구원 우주위험감시센터 선임연구원

前 한국천문연구원 행성과학그룹 박사후연구원

 


##참고자료##

 

1)https://subarutelescope.org/en/news/topics/2020/11/25/2914.html 

2)http://www.hayabusa2.jaxa.jp/enjoy/material/press/Hayabusa2_Press_20200902_ver9_en2.pdf 

3)http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20201118_fireball/ 

4)금성의 겉보기 등급인 –4등급보다 밝은 유성(별똥별)을 말함https://www.iau.org/public/themes/meteors_and_meteorites/

5) 어플리케이션 다운로드: https://apps.apple.com/us/app/reentry-ar/id1536701365 

6) http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20201118_fireball/Fireball_observation_ver_1_1_1_EN.pdf


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김가네 2021-01-05 05:39:05
또 일본이냐 일본우수하다고 광고하나 망해가는 일본을 우수하다니 어처구니가없군

서한결 2020-12-06 03:04:26
소행성에서 샘플을 채취하고 다시 지구로 돌아오는 탐사선이라니 정말 공상과학 영화에나 나올법한 일이 현실이 되었네요. 하야부사2호의 캡슐이 호주에 안전하게 낙하하여 잘 회수되기를 바랍니다.

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