오시리스-에이펙스, 아포피스 도착

  • 우주 탐사
  • 2029

베누의 시료를 지구로 가져온 탐사선이 오시리스-에이펙스라는 새 이름으로 아포피스를 찾아갑니다. 2029년 6월 도착해, 지구 곁을 막 지나간 소행성이 어떻게 달라졌는지 조사할 예정입니다.

오시리스-에이펙스, 아포피스 도착
사진: Wikimedia Commons — OSIRIS-REx

이 이벤트 이야기

오시리스-렉스 탐사선은 2023년 9월 24일 소행성 베누에서 모은 시료 약 121g을 지구에 떨어뜨렸습니다. 목표였던 60g의 두 배입니다. 그런데 시료 캡슐만 내려보냈을 뿐, 탐사선 본체는 아직 멀쩡했습니다. 그래서 NASA는 이 탐사선을 은퇴시키지 않고 새 목적지로 보내기로 했습니다.

새 이름은 오시리스-에이펙스이고, 새 목적지는 소행성 아포피스입니다. 아포피스는 평균 지름 약 340m의 소행성으로, 2029년 4월 13일 지구 표면에서 약 3만 2천 km까지 다가옵니다. 방송·기상 위성이 도는 정지궤도보다 안쪽입니다. 이만한 소행성이 이만큼 가까이 오는 일은 평균 800년에 한 번 정도로 드뭅니다.

오시리스-에이펙스는 이 대접근이 끝난 뒤인 2029년 6월 무렵 아포피스에 도착할 예정입니다. 지구의 중력이 소행성을 흔들고 지나간 ‘바로 뒤’의 모습을 가까이서 조사하는 것입니다. 도착한 뒤에는 약 18개월 동안 아포피스 곁에 머물며 표면 지도를 만들고 모양과 도는 방식을 잽니다.

계획 가운데 눈에 띄는 것은 엔진 분사 실험입니다. 탐사선이 표면 가까이 내려가 엔진을 뿜으면 겉의 먼지와 작은 돌이 날아갑니다. 그러면 햇빛과 우주 방사선에 오래 노출되지 않은 속 물질을 볼 수 있습니다. 이 탐사선은 2025년 9월 지구 곁을 지나며 중력의 도움을 받아 아포피스로 가는 길을 조정했습니다.

임무의 목표

지구의 중력이 소행성에 어떤 일을 하는지는 지금까지 주로 계산으로만 연구됐습니다. 아포피스는 지구 곁을 지나면서 도는 속도나 축이 바뀌고, 표면의 돌이 미끄러질 수 있다고 예측됩니다. 오시리스-에이펙스는 그 뒤의 모습을 가까이서 재고, 과학자들은 이것을 접근 전 망원경 관측 자료와 비교할 수 있습니다.

비교할 수 있는 탐사선이 하나 더 있습니다. 유럽우주국(ESA)의 라미세스는 대접근 전인 2029년 2월 아포피스에 도착해 접근 과정을 현장에서 지켜볼 계획입니다. 두 탐사선이 계획대로 움직이면, 한 소행성의 ‘전’과 ‘후’를 모두 가까이서 기록하는 드문 기회가 됩니다.

탐사선을 다시 쓰는 데에는 비용 말고도 장점이 있습니다. 베누에서 이미 잘 작동한 카메라와 측정 장비를 그대로 쓰기 때문입니다. 베누는 탄소가 많은 어두운 소행성이고, 아포피스는 규소가 많은 암석질 소행성입니다. 성질이 다른 두 소행성을 같은 장비로 재면 차이를 더 정확히 비교할 수 있습니다.

임무 연대기와 배경

오시리스-렉스는 2016년 9월 발사돼 2018년 베누에 도착했습니다. 2020년 10월에는 표면에 잠깐 닿아 흙과 돌을 빨아들였는데, 너무 많이 담겨 뚜껑이 잘 닫히지 않을 정도였습니다. 시료 캡슐은 2023년 9월 미국 유타주 사막에 내려앉았고, 분석에서는 생명체의 단백질을 이루는 아미노산 20종 가운데 14종과 물을 머금은 광물이 확인됐습니다.

아포피스는 2004년 6월 애리조나의 키트피크 천문대에서 발견됐습니다. 처음에는 2029년 충돌 확률이 2.7%까지 계산돼 큰 관심을 모았지만, 관측이 쌓이며 그 가능성은 사라졌습니다. 2021년 3월의 레이더 관측으로 앞으로 100년 동안 충돌 위험이 없다는 것이 확인됐고, 아포피스는 위험 목록에서 빠졌습니다.

NASA가 이 연장 임무에 배정한 추가 예산은 약 2억 달러로 알려져 있습니다. 새 탐사선을 처음부터 만드는 것보다 훨씬 적은 돈입니다. 같은 탐사선이 두 소행성을 차례로 찾아가는 셈이라, 탐사선을 다시 쓰는 좋은 본보기로 평가됩니다. 도착 날짜 같은 세부 일정은 운항 상황에 따라 바뀔 수 있습니다.

어디서 볼 수 있나 — 하늘과 시뮬레이터

오시리스-에이펙스 자체는 지상에서 볼 수 없습니다. 그러나 아포피스는 2029년 4월 13일 대접근 때 약 3등급까지 밝아져, 그 시각이 밤인 유럽·아프리카·서아시아에서 맨눈으로 보일 것으로 예상됩니다. 한국에서는 그 시각이 아침이라 보기 어렵습니다. NowSky 별자리뷰의 이벤트 목록에서 ‘아포피스 대접근’을 고르면 그날 밤하늘이 재현됩니다.

공전뷰에서 소행성 표시를 켜고 아포피스를 고르면, 지구 궤도 안팎을 오가는 궤도가 그려집니다. 시각을 2029년 4월 13일로 옮기면 아포피스가 지구에 바짝 다가가는 순간이 보입니다. 지구 중력에 끌린 뒤에는 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간이 약 0.89년에서 약 1.16년으로 길어지므로, 접근 전후의 궤도를 비교하면 그 변화가 보입니다.

자주 묻는 질문

아포피스가 지구에 충돌하나요?

아니요. 2021년 레이더 관측으로 궤도가 정확해져, 앞으로 100년 동안 충돌 위험이 없다는 것이 확인됐습니다. 2029년에는 매우 가깝게 지나가지만 부딪히지는 않습니다.

얼마나 가까이 오나요?

2029년 4월 13일 지구 표면에서 약 3만 2천 km까지 다가옵니다. 정지궤도 위성이 도는 약 3만 6천 km보다 안쪽입니다.

왜 대접근이 끝난 뒤에 도착하나요?

탐사선이 갈 수 있는 경로와 연료 사정 때문에 도착 시점이 2029년 6월 무렵으로 정해졌습니다. 그 덕분에 지구 중력의 영향을 받은 ‘직후’의 소행성을 조사하게 됩니다. 접근 전의 모습은 ESA의 라미세스가 맡을 계획입니다.

왜 오시리스-렉스를 다시 썼나요?

시료를 배달한 뒤에도 탐사선 본체가 잘 작동했기 때문입니다. 이미 검증된 장비를 그대로 쓰면 새 탐사선을 만드는 것보다 비용과 위험이 훨씬 적습니다.

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