행성탐사의 역사

김일훈 기자 승인 2019.05.28 11:42 | 최종 수정 2019.10.29 13:46 의견 0

달 탐사와 더불어 미국은 행성 탐사 계획을 진행하였다. 미국의 행성 탐사 계획은 매리너(Mariner program)로 시작이 되었다. 매리너1호와 2호는 수성과 금성 궤도를, 매리너 3호와 4호는 화성의 궤도근접 통과(swing by)를 목표로 발사 되었으며 1호와 3호는 발사에 실패하였지만, 2호는 최초로 지구가 아닌 금성과 수성의 중력을 이용하여 궤도 변경을 하는 스윙 바이에 성공하였으며, 4호는 화성의 스윙 바이에 성공하였다. 매리너 5호는 금성의 대기가 대부분 이산화탄소로 구성되어 있다는 것을 확인하였고, 매리너 9호는 최초로 화성 궤도를 돌며 표면 사진 촬영에 성공하였다. 매리너 계획은 수성의 표면온도를 확인한 10호를 끝으로 보이저 계획으로 연계 되었다.

보이저 계획(Voyager program)은 미국의 외행성 탐사 및 연구를 위해 2개의 탐사선을 쏘아 올린 프로젝트로 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하였다. 1977년 9월 5일에 발사된 보이저1호는 1979년 5월에 목성을, 1980년 11월에 토성을 거쳐 2019년 5월 3일 현재는 지구에서 144.8849 AU(천문단위, 지구-태양간의 평균 거리가 1AU) 떨어진 곳을 항해 중이다. 1977년 8월 20일에 발사된 보이저2호는 1979년 6월에 목성에 도착하였고, 1981년 8월에 토성을 거쳐, 1986년 1월에 천왕성 그리고 1989년 8월에는 해왕성을 거쳐 태양계 끝을 향하고 있다. 보이저 2호는 2019년 5월 3일 현재 지구에서 120.2827 AU 거리에 있다. (링크)

보이저 호에는 금제음반 (Voyager Golden Record)가 실려 있다. 이 금제 음반은 코스모스의 저자인 칼 세이건의 제안으로 만들어 졌으며, 지구를 알리는 다양한 사진, 지구의 과학 수준을 알려 주는 그림 그리고 55개국 언어로 녹음된 인사말과 음악 등이 포함되어 있다.

매리너로 시작된 화성 탐사는 많은 실패를 거쳤고, 1976년에 이르러 두 대의 바이킹 호가 처음으로 화성 표면에 착륙하였다. 바이킹 호는 많은 컬러 사진을 지구로 전송 하였고, 1997년 마스 패스파인더가 화성에 착륙하여 로버인 소저너가 착륙 지점 주변의 환경과 표면을 분석하였다. 2004년에는 쌍둥이 로버인 오퍼튜니티와 스피릿이 화성에 물이 존재하는지를 탐사하였다. 이 쌍둥이 로버의 계획 수명은 90 화성일이었으나, 스피릿은 착륙 후 5년간 활동을 하였고, 오퍼튜니티는 15년이상 활동을 계속 하다가 2019년 2월 13일 임무 완료가 선언되었다. 2012년 8월 6일에 화성에 착륙한 큐리오시티는 화성의 기후와 지질을 조사하고, 화성에 생명체가 존재하는지를 확인하기 위해 활동을 계속하고 있다. 2018년 11월 26에는 인사이트가 엘리시움 평원(Elysium Planitia)에 착륙하여 화성 내부 구조 탐사를 시작하였고, 최초로 화성의 지진을 포착하였다. (링크)

NASA의 화성 탐사 로버. 왼쪽부터 오퍼튜니티/스피릿, 소저너 그리고 큐리오시티 @NASA

미국이 화성과 달에 집중하는 동안 소련은 금성 탐사에 집중하였다. 1961년 2월에 최초의 금성 탐사선인 베네라 1호 발사를 시작으로 1965년 11월에 발사된 베네라 3호는 금성 표면 낙하하여 최초로 지구 이외의 행성에 도달한 인공 물체라는 기록을 세우게 되었다. 1967년 6월에 발사된 베네라 4호는 금성 대기의 90%가 이산화탄소이며 대기 온도는 최대 500도씨이고 대기압은 약 90기압이라는 것을 확인하였다. 1970년 12월 15일에는 베네라 7호가 낙하산을 이용하여 금성 표면에 안착하여 표면 온도와 표면에서의 대기압 등의 자료를 지구로 전송하였다. 이후에도 소련은 베네라 시리즈를 계속 금성에 보내어 대기의 성분을 분석하고 환경 정보를 종합하여 금성에는 생물이 살 수 없다는 결론을 내렸다. 1983년 6월에는 베네라 시리즈의 마지막 탐사선인 15호와 16호를 발사하여 금성을 선회하며 금성의 전체 지도를 제작하였다.