혜성 67/P C-G 에 최초로 착륙한 로제타 & 필레 (Rosetta Mission & Philae Lander)

 

혜성 67/PChuryumov-Gerasimenko에 착륙한 필레착륙기가 처음으로 지구로 보낸 사진 

Photograph: European Space Agency/AFP/Getty Images

 

 

11월 12일 어제 오전 11시 3분에(EST)에

2004년 3월에  유럽 우주국(ESA)이 발사한 로제타 우주선이

6억 4000만 km를 날라서

지구에서 약 5억1000만 km 떨어졌고 빠른 속도로 움직이는 

67P/Chuyumov-Gerasimenko 혜성의 먼지와 얼음으로 덮힌 혜성 표면에

필레(Philae lander) 착륙기가 최초로 성공적으로 착륙하면서

우주 탐험에 새로운 장을 열었다.

 

 

독일 담슈타트(Darmstadt) 에 위치한 ESA 메인 콘트롤 실에서 성공적인 착륙 후 환호하고 있다.

Photograph: J Mai/AFP/Getty Images

 

 

 

10년전 2004년 3월 2일에 ESA 에서 발사된 로제타 공전 탐사선에 대해서 요약해 보면,

로제타의 무게는 약 3,000 kg,

혜성 착륙선 필레의 무게는 100 kg

이 미션에 투자한 금액은 $18억에 달하며

로제타의 미션은 2015년 12월까지 이어진다. 

 

 

2004년 발사후의 로제타는 (위의 도표의 A, 아래 도표 1), 지구의 중력에서 벗어나기 위해서

투포한 선수가 빠르게 빙글빙글 돈 후에 공을 던져서 멀리 보내듯이

아이러니칼하게 그 중력을 역이용해서 빠른 속도로 중력에서 벗어날만큼

빠른 속도를 얻기 위해서  slingshot 방식으로

2005년 초반에 지구의 중력을 (B-2 참조)

2년후인 2007년도 초반에 역시 같은 방식으로 화성 의 중력을 이용해서 서서히 속도를 늘여갔다.(C-3)

그리고 추가로 두번 slingshot 방식(도표 4, 5번)을 거쳐서 태양계를 떠나서

오랫동안 '우주동면' (6번)으로 들어간다.

2014년 1월 20일에 동면에서 벗어나서 (7번)

지난 8월에 (H-8)에 드디어 혜성 궤도에 들어서서

어제 11월 12일에 혜성 표면에 필레가 착륙했다.

 

 

로제타의 궤도

 

혜성궤도,  지구궤도  화성궤도

 

 

 

사진으로 본 8월부터 어제까지 로제타의 여정

 

67p/C-G 혜성의 길이는 약 4km로 뉴욕의 센트럴 팍 길이와 비슷하다.

Photo illustration by The New York Times

 

 

Aug. 11

남 유럽 천문대에서 포착한  혜성

 

 

Aug. 13 혜성에서 70 마일 상공에서..

 

 

 Aug. 14 필레가 착륙하려고 예정된 혜성의 머리라고 불리우는 부분

 

 

 

Aug. 20 필레 착륙 예정지에  + 표시가 된 혜성의 머리

 

 

 

Sept. 2 

 

 

Sept. 5  (오른편 위의 선 길이는 1/8 mile)

 

 

Sept. 7 혜성의 아랫배 부분이 그림자로 어둡게 보인다.

 

 

 

Sept. 12  필레의 제2의 착륙지점으로 예정된 혜성의 목부분

 

 

 

Sept. 14

 

 

Sept. 30 비교적 평평하고 돌과 암석이 없는 혜성의 중앙 윗부분이

예정된 착륙지점이다.  (1/4 mile)

 

 

 

길이가 105 feet 인 로제타(오른편의 작은 점)이 왼편에 있는 혜성과 6 mile 떨어져 있는데

상대적으로 작아서 거의 보이지 않는다.

 

 

 

Oct. 7  약 10 mile 상공에서 찍은 이 사진에

로제타의 긴 여정을 할 수 있게 해 46 feet의 솔라 패널 한쪽이 보인다.

 

 

 

ROSETTA 우주선의 길이는  약 7 feet이며

에너지를 공급해 준 솔라 패널은 약 105 feet 에 달한다.

 

 

Oct. 8  혜성의 아랫배 부분

(왼편에 약 80 feet 크기의 바위가 보인다.) (하얀선 - 1/8 mile)

 

 

 

 Oct. 18 .

 

 

 Oct. 24  험한 지형을 보이는 혜성의 목부분

 

 

 

 Oct. 28  상공 5 mile 에서 보인 혜성의 목부분  (500 feet)

 

 

 

 Nov. 6  혜성 67P는 오리처럼 생겼고, 목부분을 사이에 두고 양쪽에 귀처럼 생긴 부분(lobes)가 달려 있다.

이 사진의 가운데 부분이 머리이며, 목과 몸통부분이 그림자로 가려져있다.

필레가 착륙할 지점은 Agilkia 라고 부르는 곳으로 머리부분의 평평한 지점이다.

 (1/4 mile)

 

 

 NOV. 12  로제타에서 필레 착륙선이 분리 직후에 찍힌 사진

 

 

 

 NOV. 12   필레 랜더가 혜성에 착륙하기 위해서 랜딩기어를 내린 상태의 모습이다.

(하얀선 = 6 feet)

 

 

 

 NOV. 12 예정된 착지로 향하고 있는 필레 (약 2 mile 떨어진 거리에서)

 (1/4 mile)

 

 

 

 

Philae Lander - 착륙선 필레

 

 

필레는 혜성의 지형 사진을 촬영하고 토양 및 가스 등을 수집하는 등

약 9가지 임무를 수행하게 된다.

 

필레의 가장 큰 임무는 혜성의 흙, 얼음, 특히 아미노산을 찾는 일이다.

현재로 받아들여진 학설에 의하면

원래 건조한 암석으로 만들어진 지구가 생물이 살 수 있는 물이 생긴 이유 중 하나가

수억만년 전부터 수많은 혜성들이 지구와 충돌하면서 혜성의 주 성분인 얼음을 전달해 주었다고 본다.

그리고 다른 학설은 생물의 기초인 아미노산도 우주에서 같은 방식으로 지구로 도입 되었다고 보기에

이 혜성에서 생물의 근원인 아미노산을 발견할지 기대가 크다.

 

이를 위해 필레는 카메라와 드릴 그리고 26개의 작은 오븐이 갖추어졌는데

이는 수집한 돌과 얼음을 달구어서  분출된 가스의 성분을 조사 분석하기 위함이다.

그 외에 총 21kg 무게의 10가지 장비와 기구를 사용해서
수집한 정보를 고성능 안테나를 통해

인공위성을 경유하여 지구로 보낼 예정이다.

 

 

ESA의 우주선과 혜성착륙선의 이름이 '로제타'와 '필레'로 지어진데에는 배경은 이러하다.
로제타는 고대 이집트 문명을 이해하는데 중요 자료가 됐던 '로제타석'을 따서 지은 것이다.
762kg의 돌에는 고대 이집트 상형 문자와 그리스어로 같은 내용의 비문이 적혀있었는데

역사 학자들은 비교적 이해가 쉬웠던 그리스어를 통해 상형 문자를 해독해냈고

또 그로 인해서 미스테리에 가려졌던 고대 역사의 숨겨진 비밀들을 밝혀 낼 수 있었다.

필레는 이집트 나일강 지역에 있는 섬의 이름에서 따 왔는데

그곳에서도 2가지 언어가 적힌 오벨리스크가 발견되어서

로제타석을 제대로 해독하는데 또한 도움을 주었다.

로제타석과 필레가 이집트 문명을 해독하는 열쇠가 됐던 것처럼

ESA는 로제타 탐사선과 필레 착륙선이 혜성 연구를 통해

오랜 기간 감춰진 태양계의 비밀을 풀어내기를 바라고 있는 것이다.

 

 

 

 

67P/추류모브-게라시멩코 혜성

 

혜성은 태양계에서 생긴 물체로 먼지와 얼음으로 형성되어 있는데,

타임켑슐처럼 형성된 후 시간이 정지되었기에,

이번에 로제타가 착륙한 혜성 67P 를 분석하면 지구의 시작을 유추 해 볼 수 있다.

따라서 로제타 우주선이 태양 주위를 1여년 더 돌면서 아주 중요한 정보를 제공해 줄 전망이다.

혜성의 화학성분이나 외적인 면을 통해서 4억 6천만년 전에

태양계가 어떻게 어떤 성분으로 형성이 되었는지 엿볼 수 있기를 기대하고 있다. 

 

하지만 시속 13만 7천 km 속도로 태양을 중심으로 빠르게 움직이고

혜성 표면은 돌과 암석, 그리고 구멍도 많고 평탄하지 않기도 하고

혜성의 중력도 알려지지 않아서 예정대로  착륙하는 일은 결코 쉽지만 않다.

 

필레 랜더의 착륙도 한번이 아니라 세번에 걸친 착륙시도 후에 예정지에서 벗어난 곳에

세개의 다리 중에 두개만 표면에 닿은 상태로 약간 불안정하게 약간 기울어진 상태로 착륙을 했다.

따라서 필레의 솔라패널이 예정보다 충전이 더디고, 배터리도 이틀만에 닳을 수 있는 우려도 있다.

 

하지만 일단 soft landing 에는 성공을 해서 관계자들이 안도의 숨을 쉬었다.

하지만 착륙지점이 너무 부드러우면 오랫동안 똑바로 서 있기에 힘들 수도 있고,

행여나 필레가 옆으로 넘어지면, 필레 자체가 똑바로 다시 서는 것은 불가능하지만

필레는 인류 역사상 최초로 혜성에 착륙해서 4억 6천만 년 전에 태양계가 형성이 될 때에

얼어붙은 부스러기인 혜성을 분석하는 계기를 마련해서 대단한 성공적인 미션이라고

전문가들은 입을 모은다.

 

태양계를 맴도는 수많은 혜성 중에서 알맞는 혜성을 고르는 일도 만만치 않았다.

우선 혜성 자체가 꽤 활동적이며, 태양을 중심으로 타원형의 궤도를 따라서 움직여서

탐사선과 랑데뷰와 장시간의 탐사가 가능하며, 착륙도 용이한 조건을 갖추어야 했다.

더불어, 혜성의 궤도가 로제타의 미션 타임라인이 맞아떨어져서

역사적인 랑데뷰가 가능한 혜성을 물색하다가, 67P/츄류모브-게라시멩코 혜성으로 정해졌다.

 

 

혜성 발견자인 천문학자  Klim Churyumov(왼편)

ESA 우두머리 Jean-Jacques Dordain (중간)

천문학자 Svetlana Gerasimenko,

pictured in 2004. Credit: Christian Sotty

 

 

모든 혜성들이 그러하듯이 이 혜성도 처음으로 이 혜성을 발견한 사람들의 이름을 따라서 명명되었다.

1969년에 발견된 이 혜성은 당시 키에브에서 카작스탄에 있는 알마-아타 천문학교로 가서

혜성에 관해서 연구를 하던 차에

9월 20일에 스베틀라나 게라시멩코씨가 찍은 사진을 분석하던 

클림 추류모브씨가  67P  혜성을 처음으로 발견했다.

 

67P 혜성은 쿠이퍼 벨트에서 탄생이 되었다고 간주되고,

공전주기가 20년 미만에 속하는 단주기 혜성이며,

목성의 중력권안에 속해 있어서 목성계 화성으로 분류된다.

이 혜성은 1969년에 첫 발견이 된 후로 평균 7년 주기로 1976, 1982, 1989, 199,

2002, 그리고 2009년에 지구에서 관측이 되었으며,

67이라는 숫자는 이 혜성에게 부여된 고유번호이고 P는 단주기를 뜻하며,

모든 혜성이 그러하듯이 이 혜성도 작고 단단하며 더러운 눈덩이로 이루어졌다.