목성 얼음위성 탐사선 JUICE, 성공적으로 출발!
유럽 우주국(ESA)의 JUICE 탐사선(목성 얼음 위성 탐사선)이 지난 4월 14일 발사되었다는 소식입니다.
JUICE는 목성과 목성 주변 위성인 기나메데, 칼리스토, 유로파를 연구하기 위한 탐사선이죠. 이 세 위성은 두꺼운 얼음 층 아래에 물이 매우 풍부할 것으로 예상되는데요. 태양에서 너무나 멀기 때문에 이 물의 온도가 낮을 가능성도 높지만, 목성의 기조력과 행성 내부의 열로 인해 얼음층 밑에 생명이 존재할만한 거대한 바다가 존재할 확률도 높은것으로 나타났습니다. 실제로 유로파에서는 대기중 물분자가 있다는 것을 허블우주망원경이 포착하였고, 갈라진 얼음 층 위로 물이 분출되고 있다는 증거를 지난 2019년에 하와이의 천문대에서 발견하기도 했는데요.
행성 과학자이자 JUICE 팀 멤버인 올리비에 위타스(Olivier Witasse)는 "JUICE의 주목적은 얼음 위성들 사이와 목성과 같은 거대한 행성 주위에 생명이 존재할 수 있는 환경이 있는지 이해하는 것입니다"라고 말했습니다.
JUICE는 우리나라시간으로 4월 14일 저녁 9시 14분에 프랑스령 기아나 우주센터에서 arianespace의 arian5 로켓으로 발사되었습니다.
JUICE은 4번의 행성 플라이바이(중력도움)를 이용하여 목성까지 이동할 것인데요. 첫 번째로는 2024년 8월에 JUICE는 지구와 달, 두 천체의 행성 플라이바이를 사용하며 1.5일 동안 가속하게됩니다. 이는 이전에 시도된 적 없는 "달-지구 중력 도움" 행성 플라이바이로, 이를 성공적으로 수행하는 것은 큰 도전이 될 것입니다. 2025년 8월 금성으로부터 두 번째 중력 도움을 받은 후 2026년 9월과 2029년 1월에 다시 가속을 받기 위해 지구로부터 플라이바이를 시도합니다. JUICE의 관계자들은 탐사선이 목성 궤도에 접근해 실제 관측임무를 수행하는 시점을 2031년으로 예상했습니다. JUICE는 2031년 7월쯤 가니메데를 이용한 플라이바이로 목성 궤도에 안착할 것이라 합니다.
칼리스토는 태양계에서 가장 많은 크레이터가 있는 천체라고 알려져있습니다. 때문에 JUICE는 21번의 칼리스토 초근접 비행을 수행할 것인데요. 유로파에서는 얼음 껍질 아래의 액체 물이 존재한다는 증거를 찾고, 표면에서 증기가 나올 가능성이 있는 물의 분출구를 찾을 것입니다. 이후 JUICE는 가니메데를 12번의 초근접 비행을 한 뒤 2034년 12월에 가니메데 주위를 공전하기 시작할 것입니다. 이것은 지구 이외의 행성 위성에 탐사선이 처음으로 궤도에 진입하는 것입니다. 가니메데는 지구 이외에서 알려진 유일한 자기장을 가진 위성으로서, 자기장이 각종 우주방사선을 막아줄 수 있기때문에 적당한 환경이 갖춰진다면 먼 미래에 인류가 이주하게 될 천체 중 유력한 후보이기도 한데요.JUICE는 가니메데를 공전하며 데이터를 수집하다가, 연료가 바닥나면 결국 가니메데에 추락하게 될 것입니다. 이 임무에서 수집된 데이터는 다양한 분야의 과학자들이 수년간 연구할 자료를 제공할 것입니다.
반면 JUICE는 목성의 네 번째이자 가장 안쪽에 있는 갈릴레이 위성인 이오에 대해 심층적인 연구를 하지 않을 것입니다. 이오는 목성과 다른 위성의 중력 덕분에 태양계에서 가장 화산이 많은 천체인 것으로 알려져있습니다. 따라서 이오에는 생명이 있을 확률이 적다고 합니다.
이를 위해 JUICE는 10개의 과학 기기로 이루어져 있으며, 광학 카메라 시스템, 분광계, 레이더 사운더, 레이저 고도계, 자기계측기 및 입자 분석기 등을 포함합니다. 이 탐사선은 목성에 도달하기 6개월 전부터 목성 체제를 관측하기 시작할 것이며, JUICE가 목성에 도착하면 자세한 관측을 시작할 것입니다.
한편 JUICE는 동력을 확보하기 위해 태양광 발전을 사용하는데요. JUICE의 임무 지역이 지구보다 5배 정도 태양에서 더 멀리 떨어져있기 때문에 거대하고 효율적인 태양광 패널을 장착했다고 합니다. 하지만 목성 궤도에서는 이 태양광 발전을 이용하더라도 드라이어기 하나를 가동하는 데도 충분한 전기를 생산하지 못할 정도로 태양광이 약합니다. 따라서 JUICE의 장비들은 저전력으로도 작동될 수 있도록 효율적으로 제작되었습니다.
또한 목성은 강력한 자기장과 방사선을 내뿜기때문에 이에 민감한 과학 장비에 직접적인 영향을 미칠 것으로 예상되는데요. 이를 위해 JUICE의 민감한 장비들 납으로 덮인 금고 안에 봉인했다고 합니다. 한편 가니메데 주변에서는 자기장으로 인해 환경이 덜 극단적이라고 합니다. 따라서 JUICE는 탐사임무 중 많은 부분을 가니메데에 활용한다고 합니다.
목성을 탐사하기위한 유럽우주국의 JUICE. JUICE로 인해 외계생명체의 발견에 한걸음 더 가까이 다가갈 수 있을까요?
