'딥임팩트' 현실로..지구 1100만 km 떨어진 곳서 소행성 충돌 실험 성공

[이데일리 강민구 기자]

[이데일리 문승용 기자]

인류가 발사한 우주선이 지구로부터 1100만 km 떨어진 소행성과 정확하게 충돌하는 데 성공했다. 영화 ’아마겟돈’, ‘딥임팩트’, ‘돈룩업’ 등에서처럼 지구를 지키기 위한 요격 실험에 성공한 것이다.

미국항공우주국(NASA)은 26일 오후 7시14분(한국시간 27일 오전 8시 14분) 다트 우주선을 근지구 쌍 소행성 디디모스의 위성 소행성 디모포스에 충돌시키는 ‘쌍소행성궤도변경실험(DART)’을 진행해 목표물에 성공적으로 영향을 줬다고 발표했다.

빌 넬슨 NASA 국장은 “DART는 지구(행성)를 방어하는 전례 없는 성공을 상징히면서 인류에게 실질적인 혜택을 주는 임무”라며 “NASA는 우리 행성을 보호하기 위한 연구를 하면서 국제협력을 통해 공상과학(SF)을 지구를 보호하기 위한 과학적 사실로 보여줬다”고 말했다.

다트 우주선이 소행성 디모포스에 영향을 주는 데 성공했다.(사진=미국항공우주국)

소행성 충돌 대비 기술 확보

이번 임무는 탐사선(운동역학 충돌체)을 인공적으로 소행성을 충돌시키는 기술을 얻고, 충돌을 통해 소행성의 질량, 구성성분, 내부구조 등을 조사해 앞으로 소행성이 지구에 충돌할 긴급 상황에 대비할 기술을 얻기 위해 지구에 영향을 줄 가능성이 없는 소행성 디모포스를 선정해 실험이 이뤄졌다.

인류가 소행성 충돌로부터 지구를 방어하기 위한 실험에 나선 것은 이번이 처음이다. 이번 실험을 통해 소행성과 우주선 잔해의 분포 모습, 디모포스와 같은 유형의 소행성의 구성성분 등을 확인하는 데 필요한 과학적 사실들을 확보할 수 있게 됐다.

우주선 충돌에 따라 현재 소행성과 우주선의 잔해가 발생해 우주 공간을 뒤덮고 있다. 충돌 직후 ‘인류 최대 망원경’인 제임스웹우주망원경 등을 이용해 현상들을 관측하고 있고, 먼지 등이 사라지는 다음 달 중순부터는 우리나라(한국천문연구원), 미국, 유럽, 아프리카 등 전 세계 각국의 연구진이 참여해 지상 망원경으로 디모포스의 궤도 변화를 조사할 예정이다. 이르면 연말께 우주선 충돌에 따라 얼마나 소행성 궤도가 바뀌었는지 확인할 수 있다.

소행성 디모포스 표면.(사진=미국항공우주국)

자동항법장치로 스스로 이동해 명중

이번에 충돌 실험을 한 디모포스는 지름 약 160m의 소행성으로 자유의여신상(93m) 보다 크다. 이보다 더 큰 소행성 디디모스(780m) 주위를 지구와 약 1100만km 떨어진 곳에서 도는 위성(부속) 소행성이다. 미국 존슨 홉킨스대 응용물리학 연구소는 미사일 유도 알고리즘을 활용해 만든 소형 자동 실시간 항법 장치가 탑재 우주선에 탑재해 지구와 통신 없이 스스로 비행궤적을 결정해 초속 6.1km로 소행성과 충돌했다. 충돌 직전에는 다트 우주선에서 나온 이탈리아 우주국의 초소형위성(큐브셋) 리시아큐브를 우주공간으로 보내 충돌 장면을 촬영했다.

NASA 연구원들은 이번 충돌 영향으로 디모포스 궤도가 약 1% 바뀌어 공전주기가 10분 줄어들 것으로 예상하고 있다. 토마스 쥐르뷔헨 NASA 부국장은 “우주선으로 우주의 작은 물체에도 영향을 줄 수 있다는 것을 확인할 수 있게 됐다”며 “작은 속도 변화만으로도 소행성의 경로에 상당한 차이를 줄 수 있다”고 설명했다.

실제 결과는 미국 존스홉킨스대를 비롯해 한국천문연구원 등이 지상국 우주물체 전자광학 감시 시스템(OWL-Net) 망원경 등을 이용해 궤도 변화를 분석해 이르면 연말께 발표할 예정이다.

한국천문연구원 연구진이 이스라엘 미츠페라몬 WISE 천문대에서 천문연 OWL-3호기 0.5미터 망원경을 이용해 다트 탐사선 충돌 전후 모습을 촬영한 영상. 1번은 충돌 직전의 소행성 디모포스, 2-6번은 충돌 직후 먼지가 분출되는 모습을 볼 수 있다.(사진=한국천문연구원)

이번 다트 임무에 한국천문연구원 소속으로 참여한 이희재 박사는 “디디모스를 돌고 있는 디모포스가 앞뒤로 지나가면서 나타나는 빛의 량(광량)의 차이를 분석해 공전 주기를 알아내 실제 궤도 변경이 이뤄졌는지 알아낼 수 있다”며 “10월 중순부터 천문연을 비롯해 미국, 유럽, 아프리카 각지의 지상 망원경을 이용해 디모포스 궤도 변화를 확인하면 연말이나 내년 초께 정확한 결과를 확인할 수 있다”고 말했다.