베피콜롬보 발사 — 수성으로
2018년 10월 20일 유럽과 일본이 함께 만든 수성 탐사선 베피콜롬보가 발사됐습니다. 여러 차례 행성 곁을 지나며 속도를 줄여, 2026년 말 수성 궤도에 들어갈 예정입니다.
볼 수 있는 뷰: 공전뷰 ✓ · 별자리뷰 — (하늘에서 볼 수 없는 이벤트)
이 이벤트 이야기
2018년 10월 20일, 유럽우주국(ESA)과 일본우주항공연구개발기구(JAXA)가 함께 만든 베피콜롬보가 아리안 5 로켓에 실려 수성으로 떠났습니다. 탐사선은 사실 세 부분이 겹쳐 쌓인 모습입니다. 유럽의 수성 궤도선(MPO), 일본의 수성 자기권 궤도선 ‘미오’, 그리고 둘을 싣고 가는 전기 추진 모듈입니다. 이름은 1970년대 매리너 10호가 수성을 여러 번 지나갈 수 있는 궤도를 제안한 이탈리아 과학자 주세페 ‘베피’ 콜롬보에게서 따왔습니다.
수성으로 가는 길은 ‘태양 쪽으로 내려가는’ 비행입니다. 태양을 향해 갈수록 태양의 중력에 끌려 속도가 점점 빨라지는데, 너무 빠르면 수성에 붙잡히지 못하고 지나쳐 버립니다. 그래서 베피콜롬보는 지구 곁을 한 번, 금성 곁을 두 번, 수성 곁을 여섯 번, 모두 아홉 번 행성 곁을 지나며 속도를 줄였습니다. 연료 면에서 보면 이 여행은 목성까지 가는 것보다 더 까다로운 일입니다.
2024년 4월에는 전기 추진 모듈에 전력 문제가 생겨 엔진의 힘이 약해졌습니다. 그래서 운영팀은 남은 비행 경로를 다시 짰고, 도착은 원래 계획보다 약 11개월 늦춰졌습니다. 탐사선은 2026년 말 수성 궤도에 들어갈 예정입니다. 도착하면 두 궤도선이 서로 떨어져, MPO는 가까운 궤도에서 표면과 속을, 미오는 길쭉한 궤도에서 수성을 둘러싼 자기장을 조사합니다.
베피콜롬보는 2011~2015년에 활동한 NASA의 메신저 이후 처음으로 수성 둘레를 도는 탐사선이 됩니다. 궤도선 두 대가 동시에 서로 다른 높이에서 수성을 살피는 것도 이 임무의 특징입니다. 공전뷰에서는 베피콜롬보가 행성들 곁을 지날 때마다 태양 쪽으로 궤도가 점점 좁아지는 모습이 재현됩니다.
임무의 목표
수성은 태양에 가장 가까운 행성이지만 가장 적게 탐사된 행성 가운데 하나입니다. 지금까지 수성을 찾아간 탐사선은 매리너 10호와 메신저뿐입니다. 메신저는 주로 북반구 가까이를 지나며 관측해서, 남반구는 상대적으로 덜 자세히 알려져 있습니다. 수성은 행성 반지름의 약 85%를 철로 된 핵이 차지할 만큼 핵이 큰데, 왜 그런지도 아직 풀리지 않은 문제입니다.
궤도선 두 대가 함께 재는 것이 이 임무의 핵심입니다. 태양풍이 수성의 자기장에 부딪칠 때, 표면 가까이의 MPO와 먼 곳의 미오가 같은 순간을 동시에 재면 탐사선 한 대로는 알 수 없는 전체 모습이 드러납니다. 지구 둘레의 자기장을 연구할 때 여러 대의 위성을 함께 띄우는 것과 같은 이유입니다.
수성은 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 처음으로 뒷받침한 행성이기도 합니다. 수성의 궤도가 조금씩 돌아가는 현상이 뉴턴의 이론만으로는 설명되지 않았는데, 상대성 이론이 그 차이를 맞게 설명했습니다. 베피콜롬보는 수성까지의 거리를 아주 정밀하게 재서, 이 이론을 다시 한번 시험하는 실험도 함께 할 계획입니다.
임무 연대기와 배경
수성 곁을 여섯 번 지나는 동안 베피콜롬보는 감시용 카메라로 수성 표면을 가까이서 찍었습니다. 2024년 9월 4일 네 번째 근접 비행에서는 수성의 남극 지방을 처음으로 선명하게 볼 수 있었습니다. 다만 주요 과학 장비는 세 부분이 겹쳐 쌓여 있는 동안에는 대부분 쓸 수 없어서, 본격적인 관측은 궤도에 들어간 뒤에 시작됩니다.
전기 추진 모듈에는 이온 엔진 네 대가 있고, 한 번에 두 대까지 켜서 최대 290밀리뉴턴의 힘을 냅니다. 동전 몇 개를 손바닥에 올려놓은 정도의 아주 약한 힘이지만, 수천 시간 동안 켜 두면 궤도를 크게 바꿀 수 있습니다. 이 모듈은 수성 궤도에 들어가기 직전 떼어 내 버리고, 그 뒤 두 궤도선은 화학 로켓으로 각자의 궤도에 자리를 잡습니다.
수성 표면은 낮에 430도까지 뜨거워지고, 태양에서 오는 빛과 열도 지구 근처보다 훨씬 강합니다. 그래서 궤도선의 열 설계가 임무 기간을 결정하는 중요한 조건입니다. 미오는 몸체를 계속 돌려 태양을 향하는 면을 바꾸는 방법으로 열을 나눕니다. ESA는 MPO의 정규 임무를 2028년 4월까지, 연장 임무를 2029년 말까지 계획하고 있습니다.
이 탐사선의 다른 이정표
- 베피콜롬보 수성 궤도 진입(예정)
어디서 볼 수 있나 — 하늘과 시뮬레이터
베피콜롬보는 수성 가까이에 있어 땅에서는 볼 수 없습니다. 공전뷰에서 베피콜롬보를 고르면 지금 위치와 최근 120일의 궤적이 그려지고, 수성의 궤도를 따라 감기듯 도는 모습이 보입니다. 재생 속도를 높이면 2018년 발사부터 아홉 번의 행성 근접 비행을 거쳐 궤도 진입 예정 시점까지 궤도가 좁아지는 과정이 이어서 재현됩니다.
수성은 하늘에서 태양과 28도 넘게 떨어지지 않습니다. 그래서 해가 뜨기 직전 동쪽 하늘이나 해가 진 직후 서쪽 하늘의 낮은 곳에서만 잠깐 보입니다. 별자리뷰에서 수성을 고르면 지금 관측지에서 언제, 어느 방향에서 보이는지와 달처럼 변하는 모양(위상)이 나옵니다.
이 대목을 화면에서 확인하려면 — 공전 궤도에서 그 순간 재생
자주 묻는 질문
왜 이렇게 오래 걸리나요?
태양 쪽으로 떨어지면서 붙는 속도를 행성 근접 비행 아홉 번으로 줄여야 수성 궤도에 들어갈 수 있기 때문입니다.
언제 도착하나요?
2026년 말 수성 궤도에 들어갈 예정입니다. 2024년 전력 문제로 원래 계획보다 약 11개월 늦어졌습니다.
탐사선이 두 대인가요?
네. 유럽의 MPO는 표면과 속을, 일본의 미오는 자기장을 맡습니다. 한 몸으로 날아가다가 도착한 뒤 나뉩니다.
이름은 누구에게서 왔나요?
매리너 10호가 수성을 여러 번 지나갈 수 있는 궤도를 제안한 이탈리아 과학자 주세페 ‘베피’ 콜롬보입니다.
관련해서 볼 것
시각·수치는 근사이며 관측 계획엔 공식 자료를 확인하세요. 시뮬레이션은 J2000 평균 궤도요소 기반입니다.