뉴호라이즌스호

뉴호라이즌스(New Horizons: '새로운 지평선'이라는 뜻)는 NASA의 뉴 프런티어(New Frontier) 계획의 일환으로 발사된 무인탐사선 임무이다. 이 임무는 왜소행성으로 분류된 명왕성과 그 위성 카론(Charon), 그리고 카이퍼대(Kuiper Belt)에 속한 천체들을 탐사할 목적으로 계획되었으며 같은 이름의 탐사선이 2006년 1월 19일 미국 플로리다 주 케이프커내버럴에서 발사되었다. 탐사선은 2015년 7월 14일에 명왕성을 통과하면서 다양한 탐사활동을 펼쳤으며, 2018년 10월 현재 카이퍼대를 향해 순항중에 있다. 발사 당시의 탈출속도는 초속 16.26 km로 지금까지 인간이 만든 물체 중 가장 빠른 속도로 지구 중력권을 탈출한 것으로 기록되었다.

뉴호라이즌스호의 모습.(출처: )

목차

1930년 미국 천문학자 클라이드 톰보우(Clyde William Tombaugh)가 발견한 명왕성은 9번째 행성으로 대접받았지만 이후 카이퍼대에서 이보다 큰 소행성이 발견되어 2006년 국제천문연맹(IAU)총회에서 왜소행성으로 지위가 격하되었다. 뉴호라이즌스 팀에서는 국제천문연맹의 행성 정의에 관한 새로운 규정에 동의하지 않았고 여전히 명왕성이 태양계 9번째 행성이라고 주장하고 있다. 미국 천문학자에 의해 처음 발견된 천체가 왜소행성으로 격하되었기 때문이다. 이 탐사임무는 NASA의 '뉴 프런티어 계획'의 첫 번째 임무로 수행되었다. '디스커버리 계획(Discovery Plan)'보다 규모가 크고 비용이 더 많이 들지만, '플래그십 계획(Flagship Plan)'보다는 적다. 이 탐사임무의 총비용(탐사선과 기술 개발, 발사, 탐사활동, 자료분석, 교육홍보 활동 포함)은 15년(2001년 ~ 2016년)동안 최대 7억 달러가 소요되었다. 초기에 제안된 명왕성 탐사선 이름은 '플루토 카이퍼 익스프레스(Pluto Kuiper Express)'인데 예산 문제로 2000년도에 NASA가 취소한 바 있다. 탐사선은 SwRI(남서연구소)와 존스홉킨스대학 응용물리연구소(Johns Hopkins Univeristy Applied Physics Laboratory) 등에서 제작했다. 연구책임자는 남서연구소의 앨런 스턴(Alan Stern)이다.

발사체로부터 분리된 탐사선에 대한 종합 통제는 응용물리연구소의 MOC(Mission Operations Center)에서 수행했다. 탐사선에는 성조기와 탐사를 기념하기 위해 만든 25센트 동전과 기념품, 434,738명의 이름이 수록된 CD, 최초의 민간 우주선인 스페이스쉽원(Spaceship-1)의 기체 일부 조각이 들어있다. 그리고 발사 기념으로 명왕성의 발견자인 클라이드 톰보우의 화장한 유골의 일부가 실렸다. 명왕성의 달인 닉스와 히드라는 이 탐사선과 관련성이 있다. 뉴 호라이즌스(New Horizons)의 머리글자와 닉스(Nix)와 히드라(Hydra)의 머리글자가 같기 때문이다. 명왕성 위성 발견자는 이러한 이유 때문에 뉴 호라이즌스라는 이름을 선택했다.

명왕성에 도착한 뉴호라이즌스호의 모습.(출처: )

뉴호라이즌즈호의 탐사목적은 명왕성과 카론, 카이퍼의 띠, 그리고 초기 태양계의 형성과정을 이해하는 것이다. 먼저 명왕성과 카론의 대기, 지각 표면, 그 내부와 주변 환경에 대한 기본자료를 수집하는 것은 물론, 이후 카이퍼대에 있는 여러 소천체들을 탐사할 계획이다. 마리너호가 화성을 탐사하여 수집한 자료와 비교하면 뉴호라이즌즈호는 그보다 약 5,000배 용량이 큰 자료를 수집하게 된다. 이 임무의 과학목표는 다음과 같다:

이들 질문들에 대한 답을 얻기 위해 수행하는 구체적인 탐사 계획은 다음과 같다:

탐사선의 무게는 478㎏, 크기는 2m 내외인 뉴호라이즌스호에는 60m 크기의 물체를 식별할 수 있는 고해상도 카메라 외에도 우주먼지 검출기, 자외선분광기, 대기분석장치 등이 탑재돼 명왕성의 대기와 지질에 대한 자료를 수집한다.

뉴호라이즌스호가 촬영한 명왕성의 모습.(출처; )

뉴호라이즌스호는 2006년 1월 19일 성공적으로 발사되어 2006년 4월 7일 화성궤도를 통과했다. 같은 해 6월 13일에는 소행성대를 통과했으며, 2007년 2월 28일 목성을 통과하면서 목성 중력에 의해 추진력을 얻었다. 이후 동력을 저축하기 위해 2014년 12월까지 동면상태로 항해를 계속하다 2014년 12월 7일 깨어나 명왕성 궤도로 진입했다. 당시 탐사선의 속도는 초속 16 ㎞, 시속 5만 8000㎞에 달했다. 총알보다 약 20배 빠른 속도다. 이후 뉴호라이즌스호는 9년 반 동안 무려 48억㎞를 항해한 뒤, 명왕성에 접근해 방대한 양의 탐사자료를 확보하는데 성공했다. 과학자들은 탐사선으로부터 신호를 받기 위해 송출 이후 4시간 반을 기다려야 하며, 한 차례 교신이 이루어지는데만 9시간이 걸린다. 뉴호라이즌스호의 모든 탐사일정은 다음과 같다.

뉴호라이즌스호의 궤도.(출처: )