금성탐사선

요약 금성과 그 주변의 우주공간을 관측하기 위해 발사되는 우주선.

파이어니어 10호

금성은 지구와 거리적으로 가까운 행성(行星)이지만, 밀도 높은 구름으로 항상 둘러싸여 있어, 표면을 관측하기가 곤란하기 때문에, 탐사선을 보내어 직접 관측하고자 하는 계획이 태동하였다. 금성이 지구에 가까워지는 것은 약 1년 7개월의 주기이기 때문에, 금성탐사선의 발사도 거의 그 주기에 맞추어야 한다.

지구의 공전궤도로 발사된 탐사선은 공전속도보다 속도가 떨어지므로, 점차 태양의 인력에 끌려서 공전궤도보다 안쪽으로 들어가게 되는데, 그 궤도도 역시 타원이다. 발사에 즈음하여, 거의 반주(半周)하여 금성의 궤도에 왔을 때 금성과 만나도록 지구와 금성과의 상대위치를 잘 선택하지 않으면 안 된다. 금성에 도달할 수 있는 최저의 초속도(初速度)로 발사되었을 때, 금성에 도착하기까지는 146일이 걸린다.

금성탐사선의 제1호는 1960년 3월에 발사된 미국의 파이어니어 5호이며, 이어 1961년 2월 소련이 비네라(금성) 1호를 발사하였으나, 곧 무선연락이 두절되었다. 1962년 8월에는 미국의 매리너 2호가 발사되어, 금성에서 3만 4800km의 지점을 통과했다. 이 관측에 의하면, 금성에는 자기장이 없고 표면온도는 400℃에 이른다. 1965년 11월에 발사된 소련의 비네라 3호는 명중했으며, 1967년 6월에 발사된 비네라 4호는 1967년 10월 18일 금성에 연착륙하는 데 성공하였다. 이 4호의 관측에 의해서 표면의 기압은 200atm 전후이고, 온도는 270℃, 금성 대기의 90∼95%는 이산화탄소로 되어 있다는 것 등이 밝혀졌다. 비네라 4호보다 2일 늦게 발사된 미국의 매리너 5호는 10월 19일 금성에서 400km까지 접근하였다.

소련은 1969년 1월에 비네라 5호·6호를 연달아 발사하여 5월 16일과 17일에 각각 금성의 밤의 부분에 착륙시켰다. 이들의 관측에 의하면, 표면기압은 100atm이 넘고, 온도는 450℃로, 4호와는 상당한 차이가 있는 결과를 보내왔다. 그후 소련은 1970년 12월에 비네라 7호를, 1972년 7월에 비네라 8호를 연착륙시켰다.

미국의 매리너 10호는 1973년 11월에 발사되어, 이듬해 2월에 금성에서 5,760km까지 접근하여 근접촬영한 후 수성으로 향하였다. 1975년 5월에 발사된 비네라 9호는 그해 10월 22일에 금성의 인공위성이 되었으며, 같은 날에 강하선(降下船)이 연착륙하여 금성표면의 사진촬영에 성공, 기온 485℃, 기압 85atm, 대기의 움직임은 매초 0.9m라는 관측결과를 보내 왔다. 또, 3일 뒤에는 비네라 10호도 금성의 인공위성이 되고 강하선이 연착륙하였다.

1978년 5월에 발사된 미국의 파이어니어 금성 1호는 그해 12월에 금성의 위성이 되어 정상적인 관측을 하였으며, 그해 8월에 발사된 파이어니어 금성 2호는 5기(機)로 분해되어 금성의 표면에 강하하여, 대기의 상태와 성질에 관하여 관측하였다. 1989년 5월에는 미국의 마젤란호가 발사되어 1994년 10월 5년간의 임무를 마칠 때까지 활동하면서 금성의 표면지도와 중력 데이터를 측정해내는 일을 하였다.

마젤란호에는 소련의 비네라 15호·16호에 탑재한 장비보다 10배 이상의 해상력이 좋은 합성개구레이더(해상력 120 ×120m)가 탑재되어 있다. 이와 같은 장비를 갖추고 3시간 9분마다 금성을 한 바퀴 돌면서 5차에 걸쳐 지표면 측정을 하면서 지도완성률을 99%까지 높였다. 지도에는 분화구와 활화산의 모습이 잘 나타나 있으며, 중력측정을 통해 금성의 내부구조를 알 수 있게 하였다.