우주탐사로봇은 무엇으로 움직일까? 태양광 발전의 힘!

태양광 발전이 우리 생활에 큰 도움을 주는 것, 가까이에 있는 것에 대해서는 자주 이야기를 나누어 왔습니다. 그래서 오늘은 더 특별한 이야기를 하고자 해요. 태양광 발전으로 우주탐사까지 가능하다면 믿겨지시나요? 그동안 발사된 우주탐사로봇은 태양광 발전을 통해 행성을 탐성하고 있답니다. 그 이야기를 자세하게 들려드릴게요.

지난 2014년 인류 역사상 처음으로 혜성에 착륙한 유럽의 탐사로봇 ‘필레’와 작별을 맞게 됐습니다. 독일항공우주센터(DLR)는 현지 시간 2월 12일 홈페이지를 통해 “필레에게 더 이상 명령을 내릴 수 없게 됐다”며 필레가 영원히 잠이 들었다고 밝혔는데요. 이후 유럽우주국(ESA)도 같은 날 필레의 운영 중단을 공식적으로 발표했습니다.

필레가 혜성을 찾아 우주로 떠난 것은 지난 2004년의 일입니다. 필레는 그해 3월 ESA의 탐사선 ‘로제타’ 호에 실려 10년 동안 6억4000만 km를 날아갔습니다. 2014년 11월 일명 ‘추리’로 불리는 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’에 무사히 착륙했지만 3일 만에 깊은 잠에 빠지고 말았습니다. 필레는 자체 동력을 다 쓰면 몸체를 둘러싼 태양전지 판을 이용해 태양광을 받아 에너지를 충전하도록 설계됐습니다. 하지만 착륙 당시 착륙 예정지에서 1km 떨어진 절벽 옆 그늘진 곳에 불시착하는 바람에 태양광을 제대로 받을 수 없어 잠에 들게 됐죠. 

▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [이미지 출처-DLR (바로가기 클릭)]

하지만 그동안 과학자들은 태양광이 필레의 잠을 깨울 수 있을 것이라고 희망의 끈을 놓지 않고 있었습니다. 지난해 3월 DLR은 홈페이지를 통해 필레와의 교신을 기다린다는 문구로 응답을 계속 시도하고 있음을 밝혔는데요. 필레 운영 책임자인 슈테판 울라메크 박사는 당시 “필레는 지난해 착륙 당시보다 태양광 충전을 시간당 2배 이상 하고 있다”면서 “필레가 서서히 깨어날 때가 됐다”고 말했습니다.

▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [이미지 출처-ESA (바로가기 클릭)]

실제 몇 개월 뒤인 지난해 6월에는 추리가 태양에 가까워지며 필레가 충전을 마치고 다시 짧은 신호를 보내는 기적 같은 일이 일어나기도 했습니다. 하지만 ‘부활’은 오래가지 못했어요. 지난해 7월 마지막으로 필레와는 영영 소식이 끊기게 됐지요.

▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [이미지 출처-ESA (바로가기 클릭)]

한편 필레를 싣고 추리를 찾아간 로제타는 반가운 소식을 여럿 전해왔습니다. 로제타는 2013년 10월 17∼23일 탑재돼 있던 질량분석기 ‘로시나’를 이용해 추리에서 분출되는 가스 성분을 분석해 질소 분자를 처음 확인하는 데 성공했습니다. 그간 지상망원경을 이용한 관측에서는 질소 분자가 발견되지 않았지요. 가스에서 질소 분자와 일산화탄소 분자의 비율을 조사한 결과 추리가 영하 243도에 이르는 극저온 상태에서 생성됐다는 사실도 밝혀졌습니다. 질소와 일산화탄소의 성분비는 태양계가 생성될 때 온도 등을 유추하는 근거가 되지요. 

▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [이미지 출처-NASA (바로가기 클릭)]

올해 태양광은 새 우주탐사 이벤트를 선사할 예정입니다. 미 항공우주국(NASA)은 태양광을 이용해 이동하는 목성 탐사선 ‘주노(Juno)’를 2011년 발사했습니다. 오는 7월 목성 궤도에 진입할 예정이예요.

목성은 태양에서 멀리 떨어졌기 때문에 지구의 25분의 1 정도 밖에 태양 에너지를 사용할 수 없습니다. 따라서 충분한 전력을 얻기 위해 주노는 가로 2.7m, 세로 8.9m의 거대한 태양광 패널을 3개나 달아야 했죠. 무게로 치면 340kg에 달하는 거대한 태양광 패널에서 생산할 수 있는 전력량은 12~14kW나 된다고 합니다. 

▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [이미지 출처-NASA (바로가기 클릭)]

주노는 목성의 대기 성분을 분석해 목성 형성 과정을 밝혀내는 임무를 맡았습니다. NASA는 홈페이지를 통해 “주노는 목성의 자기장과 중력장을 정확히 밝혀내 거대한 행성의 진화와 구조를 이해하는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했습니다. 주노가 알려 줄 거대 행성의 이야기가 무척 기대되지 않나요?

가깝게는 친환경 에너지로 우리 생활에 편리함과 윤택함을 가져다주는 태양광 발전! 이렇게 멀리서는 우주의 신비를 밝혀내 과학의 발전을 돕고 있었네요. 태양광 발전이 가져다 줄 미래는 얼마나 더 발전할 수 있을지 기대가 되네요!

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