태양계 여행 35년… 이젠 새 우주로
미지의 영역서 보낼 자료에 큰 기대

연휴에 급증하는 해외여행객은 이제 우리 사회의 보편화된 모습 중 하나이다. 해외여행이란 대부분의 사람에게 미지의 세계로 떠나는 여행을 뜻할 것이다. 비록 방송이나 인터넷을 통해 친숙해진 곳일지라도 직접 찾아가 눈으로 보고 몸으로 부딪치는 모험을 원하는 것이 우리의 원초적 본능인지도 모르겠다. 남극점이나 가장 깊은 바닷속 같은 극한의 조건을 가진 곳까지 탐사한 인류의 호기심은 오늘날 무한한 우주를 향해 뻗어나가고 있다. 그렇지만 빛의 속도로도 한참을 달려야 도달할 수 있는 태양계 내 행성에는 아직 우주선이나 로봇을 보내 탐사를 진행할 수밖에 없다. 얼마 전 화성에 착륙해 과거에 물이 흘렀던 생생한 흔적을 포착한 영상을 보내 온 탐사로봇 큐리오시티가 무인 우주탐사의 한 예가 될 것이다. 우리나라의 경우 이달 말 3차 발사를 앞두고 있는 나로호의 성공적인 비상이 우주를 향해 내딛는 의미 있는 첫걸음으로 남을 것이다.

고재현 한림대 교수·물리학

그러면 인류가 보낸 탐사선 중 지구로부터 가장 멀리 날아간 우주선은 무엇일까. 그것은 바로 현재 지구로부터 약 180억㎞ 떨어진 지점을 날고 있는 보이저 1호이다. 지금으로부터 35년 전인 1977년 발사된 쌍둥이 탐사선인 보이저 1, 2호는 태양계의 외행성인 목성과 토성, 천왕성 및 해왕성을 거치면서 이 기체행성에 대한 새롭고 놀라운 사실을 전송한 후 태양계의 끝을 향한 대장정에 들어갔다. 그런데 더 놀라운 사실은 얼마 전 35살의 생일을 맞이한 이 탐사선의 측정 장비가 아직도 문제없이 가동되고 있으며 데이터를 매일 지구로 보내오고 있다는 것이다. 이에 기반해 과학자들은 이전에 가본 적 없는 미지의 영역에 대한 새로운 사실을 파악하고 있다.

보이저 1호는 현재 헬리오포즈라 불리는 태양계의 경계를 향해 날고 있는데, 이곳은 태양에서 날아온 하전 입자(태양풍)와 태양계 밖인 성간 영역에서 날아온 입자의 흐름(성간풍)이 만나는 곳으로 알려져 있다. 최근 2년간 보이저 1호는 태양에서 날아오는 입자의 양이 줄어들면서 태양 밖에서 날아와 부딪히는 입자의 양이 서서히 늘어나고 있는 자료를 보내왔다. 이러한 결과는 조만간 보이저 1호가 태양계를 벗어나는 역사적 순간을 맞이할 것이라는 기대감을 불러일으켰다. 이에 반해 지난달 과학잡지 네이처에 실린 한 논문에 따르면 보이저 1호를 회전시키며 측정한 입자의 속도 분포를 분석한 결과 보이저가 아직은 헬리오포즈에 근접하지 않았다는 결론이 얻어졌다고 한다.

언제 헬리오포즈를 통과할지에 대한 전망이 엇갈리고 있으나 보이저 1호가 현재 태양계의 끝자락 언저리에 있다는 것은 분명해 보인다. 올해 외부에서 날아온 것으로 보이는 강력한 우주선이 보이저에 의해 측정된 것도 이를 간접적으로 뒷받침해 준다. 결국 보이저 1호는 태양계를 벗어나 성간 여행을 하는 인류 최초의 인공물이 될 것이다. 그 후 플루토늄 연료의 수명이 다하는 2025년까지 성간 물질에 대한 새 정보를 보내올 것으로 기대된다. 태양계를 벗어난 바깥 영역은 태양에서 그리 멀지 않은 곳에서 발생한 초신성 폭발로 형성된 고에너지 입자가 태양풍에 의해 그 속도가 줄어들면서 매우 복잡한 흐름을 형성할 것으로 예상되는 곳이다. 35W의 전력에 기대 광속으로도 17시간을 달려야 하는 거리의 지구와 교신하고 있는 보이저 1호가 언제쯤 이 미지의 영역에 대한 최초의 데이터를 지구로 전송할지 자못 기대된다. 30여년을 보이저와 함께 한 과학자 스톤의 말을 빌리면, ‘보이저가 우리에게 가르쳐 준 하나의 사실은 언제든지 놀랄 준비를 하고 있으라는 것’이다. 트위터(@NASAVoyager)를 통해 조만간 새로운 발견의 소식이 전해지기를 기대해 본다.

고재현 한림대 교수·물리학