며칠전인 14일 유럽우주국(ESA)는 우주개발의 대표적인 프로젝트인 목성 위성 탐사선 'Juice'가 ‘아리안5’ 로켓에 실려 프랑스령인 기아나의 크루우주센터에서 우주로의 발사에 성공했다고 밝혔다. Juice는 지구를 비행하고 금성을 거쳐 태양계의 최대 행성인 목성과 그의 위성인 가니메데, 칼리스토, 유로파 세개의 큰 위성을 탐사할 계획이다.

목성과 그 위성들 탐험 가상(자료:ESA)

8년간의 Juice의 목성 여행

왜 목성에 가려하는가?

지구와의 거리가 상당히 먼 목성은 태양계 내에서 가장 큰 가스 행성 중 하나로 대기가 두껍고 자기장도 강력하다는 특징이 있으며 많은 위성들을 가지고 있어 이 중 일부 위성들은 지구 외에서 생명체 존재 가능성이 있는 것으로 여겨지고 있기 때문일 것이다.
예를 들어, 유로파 위성은 얼음층 아래에 액체 형태의 해양이 존재한다고 알려져 있으며, 이 곳에서 다른 생명체의 존재 가능성을 탐색하는 것이 중요해져서가 아닐까 한다.

Juice의 목성여행(자료:ESA)

따라서, 목성을 탐사함으로써 우주 개발 분야에서 매우 중요한 정보를 수집할 수 있으며, 이를 통해 지구 외 다른 생명체 발견 가능성이나 모든 우주 행서들이 그러하듯이 우주 환경, 지질학 등에 대한 새로운 정보를 얻을 수 있어서다.
그래서 목성의 대기권을 조사함으로써 다른 태양계 행성들과 마찬가지로 우주 및 지구의 기후와 대기를 이해하는데 매우 중요한 정보를 제공하고 지구 환경 및 기후 변화를 연구 하는데에도 매우 유용 할 것이다.

목성 주위를 돌고 있는 위성들 중 가니메데 와 유로파는 juice 이전 400년전의 갈릴레오의 발견과 더불어 탐사선의 탐사 정보로 지구와 매우 비슷한 특성을 가지고 있는 것으로 판단되고 있으며, 우주 개발 분야에서 인류가 다른 행성에서 살아남을 수 있는 환경 조건을 연구하는데에도 아주 중요한 지표가 될 수 있는점을 제공 하고 있다.

또한, 가장 중요한건 인류가 생존하기 위해서는 궁극적으로 물이 필수로 필요하다는 것이다. 그래서 목성은 수소와 헬륨을 주성분으로 하는 가스 행성으로써 그 대기 중의 수소와 산소를 이용하여 물을 생산 할수 있다.

이를 위해서는 먼저 수소를 추출하여야 하는데, 목성의 대기에서 수소를 추출하여 저장하고 그 수소와 산소를 합성하여 물을 생산할 수 있다. 산소도 목성 대기 중의 수소를 추출, 분리하는 기술을 통해 산소를 생산할 수 있다.

이렇게, 목성은 태양계 내에서 물과 산소의 원천으로서도 중요한 역할을 한다고 볼수 있으며, 이를 통해 우주 개발 분야에서 식량 및 산소 생산 등 다양한 분야에서 활용이 가능 하다. 이러한 이유로 목성은 우주 개발 분야에서 매우 중요한 행성 중 하나로 평가되고 있다.

Juice의 임무

Juice는 목성 궤도를 돌며 가니메데, 칼리스토, 유로파 세개의 목성 위성을 탐사하는데 큰 목적이 있으며 이런 탐사된 자료를 통해 아직 신비한 목성과 그 위성들을 파해치고 더나아가 인류의 거주 가능성에도 탐구한다는 계획이다.
‘Jupiter Icy Moons Explorer’의 약어인 Juice는 앞으로 8년 동안, 약 60억㎞를 날아 갈 긴 여정을 시작 했다. 14일 발사된 Juice는 2주 정도 지구 궤도에서 16m길이의 레이더 안테나와 태양광 패널등, 목성의 환경과 표면을 연구할 다양한 기기 및 안테나들에 대한 배치 및 점검 기간을 거친다.

지구 궤도에서 Juice가 안테나를 펼치고 있다(자료:ESA)

이후, 지구 주위는 3번, 금성은 1번의 중력을 이용한 궤도 비행을 수행한뒤 저 멀리 목성을 향해 순항해 나아갈 예정이다.

2031년 7월 쯤 목성 궤도에 도착후 총 2년 반에 걸쳐 목성의 궤도에서 앞에 언급한 3개의 큰 위성들에 대해 35회의 탐사 임무를 수행하고, 이후 2034년 12월부터는 이번 탐사의 또 다른 주요한 과학적 목표인 거대한 위성 가니메데 궤도로 돌입하여 9개월간 면밀히 관찰할 계획이다.
또한, 지구와 비슷하다고 알려진 가니메데의 내부 구조에 대해 더 많이 밝혀낼 것이며 어떻게 진화했는지, 더 나아가 인류의 거주 가능성에 대해서도 탐사할 것이다.

이렇게 8년의 긴 여행과 3년반 간의 탐사임무를 포함한 11년간의 Juice의 임무는 너무 길게 느껴지기도 하다. 그러나 곧 다가올 것이며 가까운 곳에서 목성과 그 위성들을 포함한 목성계의 우주 환경, 지질학, 위성간 상호작용등의 탐사와 연구는 더 깊이 있게 많은 신비함이 풀릴 것이다.

또한, 지구 외의 생명체 발견 가능성등에 대한 새로운 정보수집등, 특히 우주 개발 분야에서 내가 가장 흥미롭게 생각하는 얼마나 깊게 지속적으로 우주 여행을 가능하게 할 수 있는지에 대한 우주 기반 기술 개발에도 크게 기여하길 바란다.