파이어니어 10호 발사 — 소행성대 너머로
1972년 3월 3일 발사된 파이어니어 10호는 소행성대를 처음 건너고 목성을 처음 가까이 지나간 탐사선입니다. 먼 훗날 누군가 발견하기를 바라며 인류를 소개하는 금속판을 싣고 있습니다.
볼 수 있는 뷰: 공전뷰 ✓ · 별자리뷰 — (하늘에서 볼 수 없는 이벤트)
이 이벤트 이야기
1972년 3월 3일, 파이어니어 10호가 아틀라스-센타우르 로켓에 실려 미국 케이프커내버럴을 떠났습니다. 지구를 벗어날 때의 속도는 시속 약 5만 2천 km로, 당시 사람이 만든 물체 가운데 가장 빨랐습니다. 목적지는 그때까지 어떤 탐사선도 가 보지 않은 목성이었습니다. 무게는 258kg이었고, 태양전지 대신 플루토늄이 내는 열로 전기를 만드는 장치를 썼습니다. 목성 근처에서는 햇빛이 너무 약하기 때문입니다.
가는 길에는 소행성대가 있었습니다. 화성과 목성 사이에 작은 암석 천체가 많이 모여 있는 곳입니다. 그곳의 먼지가 탐사선을 망가뜨릴지 아무도 몰랐습니다. 파이어니어 10호는 1972년 7월 소행성대에 들어가 이듬해 2월 무사히 빠져나왔습니다. 그리고 1973년 12월 3일 목성 구름 위 약 13만 km를 지나며 거대 행성의 모습을 처음 가까이서 찍었습니다.
목성 근처의 방사선은 예상보다 훨씬 강했습니다. 방사선은 전자 장비를 망가뜨리는 눈에 보이지 않는 에너지입니다. 파이어니어 10호는 일부 장비가 손상을 입었지만 끝까지 살아남았습니다. 이때 얻은 자료 덕분에 나중에 발사된 보이저 탐사선들은 방사선을 더 잘 막도록 설계됐습니다.
탐사선에는 칼 세이건과 프랭크 드레이크가 고안한 금빛 금속판이 붙어 있습니다. 남자와 여자의 모습, 태양계에서 지구의 자리, 수소 원자를 이용한 길이와 시간 단위가 그려져 있습니다. 먼 훗날 외계의 누군가가 탐사선을 발견하면 누가 보냈는지 알 수 있게 하려는 것입니다. 공전뷰에서는 탐사선이 소행성대를 지나 목성을 스치고 태양계 밖으로 나가는 길이 재현됩니다.
임무의 목표
파이어니어 10호는 이름 그대로 먼저 길을 살피는 ‘개척자’였습니다. 발사 전에는 소행성대를 건널 수 있는지, 목성의 방사선 속에서 전자 장비가 살아남을지 알 수 없었습니다. 파이어니어 10호가 직접 부딪히며 모은 자료로 그 답을 얻었습니다. 소행성대는 생각보다 텅 빈 곳이었고, 덕분에 뒤따른 탐사선들은 특별한 방호 없이 같은 길을 지났습니다.
목성을 지날 때 파이어니어 10호는 목성의 중력을 이용해 속도를 크게 얻었습니다. 이 방법을 ‘스윙바이’라고 합니다. 목성 곁을 지나면서 빨라진 덕분에 파이어니어 10호는 태양의 중력을 벗어날 만큼 빠른 속도를 얻었습니다. 이후 보이저를 비롯한 외행성 탐사선들도 거대 행성의 중력을 이용해 먼 곳까지 날아갔습니다.
금속판은 과학보다 문화에 더 큰 흔적을 남겼습니다. 옷을 입지 않은 남녀 그림을 두고 미국에서 논쟁이 일었습니다. 그 논쟁은 ‘인류는 자신을 어떻게 소개해야 하는가’라는 질문을 많은 사람에게 던졌습니다. 5년 뒤 보이저 탐사선에는 소리와 사진을 담은 골든 레코드가 실렸습니다.
임무 연대기와 배경
쌍둥이 탐사선 파이어니어 11호는 1973년 4월 발사됐습니다. 11호는 1974년 목성을 10호보다 더 가까이 지난 뒤, 1979년 토성을 처음 가까이서 관측했습니다. 두 탐사선이 먼저 다녀온 덕분에 보이저의 길이 한결 쉬워졌습니다. 11호와의 교신은 1995년에 끊겼습니다.
파이어니어 10호는 1983년 해왕성 궤도를 넘어, 당시 사람이 만든 물체 가운데 가장 먼 곳에 있게 됐습니다. 1998년 2월에는 더 빠른 보이저 1호가 이 기록을 넘겨받았습니다. 한때 파이어니어가 설명할 수 없는 힘으로 아주 조금씩 느려진다는 ‘파이어니어 이상’이 논란이 되었습니다. 2012년 연구에서 그 원인은 탐사선의 전기 장치가 한쪽으로 더 많이 내보내는 열 때문으로 밝혀졌습니다.
마지막 신호는 2003년 1월 23일, 지구에서 약 122억 km 떨어진 곳에서 왔습니다. 빛의 속도로도 11시간 넘게 걸리는 거리입니다. 그 뒤 파이어니어 10호는 조용히 황소자리의 밝은 별 알데바란 쪽으로 날아가고 있습니다. 그 근처에 이르려면 약 200만 년이 걸립니다.
어디서 볼 수 있나 — 하늘과 시뮬레이터
파이어니어 10호와의 교신은 2003년에 끊겼습니다. 그래서 지금 위치는 마지막으로 알려진 궤도를 바탕으로 계산한 값입니다. 2026년 기준으로 태양에서 약 140AU 떨어진 곳, 황소자리 방향에 있습니다. 1AU는 지구와 태양 사이의 거리이니, 그보다 140배 먼 곳입니다. 어떤 망원경으로도 보이지 않습니다.
공전뷰에서는 1972년 3월 발사부터 소행성대 통과, 1973년 12월 목성 근접, 그리고 태양계 밖으로 나가는 길이 시간 순서대로 재현됩니다. 탐사선을 따라가며 속도를 높이면 목성을 지날 때 궤적이 크게 꺾이는 모습이 보입니다. 성간뷰(3D)에서는 파이어니어 10호가 보이저 1·2호, 뉴호라이즌스와 함께 태양계 가장자리의 현재 위치로 표시됩니다.
이 대목을 화면에서 확인하려면 — 공전 궤도에서 그 순간 재생
자주 묻는 질문
목성에 얼마나 가까이 갔나요?
1973년 12월 3일 목성 구름 위 약 13만 km를 지났습니다. 거대 행성을 처음 가까이서 찍은 순간이었습니다.
금속판에는 무엇이 그려져 있나요?
남자와 여자의 모습, 수소 원자를 이용한 단위, 펄서 14개로 표시한 태양의 위치, 태양계와 탐사선이 떠난 길이 그려져 있습니다.
지금은 어디에 있나요?
2026년 기준 태양에서 약 140AU, 황소자리 알데바란 방향입니다. 2003년 이후로는 교신이 없어 계산으로 추정한 위치입니다.
보이저보다 더 멀리 있나요?
아닙니다. 1998년 보이저 1호가 파이어니어 10호를 앞질렀고, 지금은 보이저 1·2호가 모두 더 멀리 있습니다.
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시각·수치는 근사이며 관측 계획엔 공식 자료를 확인하세요. 시뮬레이션은 J2000 평균 궤도요소 기반입니다.