[과학을읽다]'1000경 달러' 보물 소행성 탐사 드디어 출발

NASA, 10월 5일 프시케 탐사선 발사
화성-목성 사이 금속형 소행성 16 프시케 탐사 예정
사상 첫 금속형 소행성 탐사
소행성 광산 운영의 가능성 타진에 관심 집중

'16 프시케(Psyche)' 소행성은 과연 소문대로 1000경 달러짜리 보물성(星)일까? 인류 최초의 금속형 소행성 탐사가 오는 10월 마침내 시작된다. 미래 인류의 생존 대안 중 하나로 여겨지는 소행성 광업의 가능성을 타진할 수 있어 전 세계적인 관심을 끌고 있다.

16프시케 소행성과 미 NASA의 프시케 탐사선. 사진출처=NASA 홈페이지

미 항공우주국(NASA)은 오는 10월5일 오전 10시38분(미국 동부시간) 플로리다주 케네디 우주센터 39A 발사대에서 스페이스X의 팰컨 헤비 발사체를 이용해 프시케 소행성 탐사선을 발사할 예정이다. 당초 지난해 8월 발사할 계획이었지만 코로나19 팬데믹(세계적 대유행) 사태에 따른 제작 지연ㆍ예산 부족 등에 따라 1년 4개월 가량 연기됐다. 이번 프로젝트는 NASA가 순수 제작비 300만~500만 달러(발사비ㆍ운영비 제외)의 소액 예산으로 태양계 내 관심있는 천체를 탐사하기 위한 디스커버리(Discovery) 프로그램의 일환이다. 2015년 다른 천체들과 함께 선정됐다. 애리조나주립대와 NASA의 제트추진연구소(JPL)이 주관한다.

16 프시케 소행성 가상도. 사진출처=NASA 홈페이지

'16 프시케' 소행성은?

'16 프시케'는 화성과 목성 사이에서 태양을 공전하고 있는 소행성이다. 1852년 이탈리아 천문학자 안니발레 드 가스파리스에 의해 발견됐다. 그리스 신화에서 에로스의 부인으로 등장하는 '영혼의 여신' 이름에서 따왔다. 천문학자들이 이 소행성에 관심을 가진 것은 지상 전파망원경 등으로 관측해보니 대부분 금속 성분으로 이뤄졌다는 분석 결과 때문이다. 철, 니켈, 금, 백금, 텅스텐을 함유하고 있어 채광시 가치가 무려 1경~1000경 달러(약 100해 원)정도에 달할 것으로 추정된다. 생성 초기 다른 천체와 부딪혀 흩어진 후 중심부에 있던 금속 핵만 남았기 때문으로 추정된다. 직경 약 226km 정도에 표면 넓이는 약 16만5800㎢다. 현재 미국 메사추세츠주 정도의 크기다.

프시케 소행성이 임무를 수행하기 위한 4단계 궤도. 그림출처=NASA 홈페이지

탐사선의 임무는?

탐사선은 지구에서 출발해 태양을 중심으로 화성을 지나쳐 커다랗게 원을 그리며 회전하는 궤적을 통해 프시케에 도착한다. 이후 중력의 도움을 받아 공전하면서 4단계에 걸쳐 궤적을 변경해 프시케의 궤도에 진입한다. 2029년 8월부터 26개월 동안 프시케의 주변을 돌며 이미지 촬영ㆍ성분 분석 등의 임무를 수행한다. 탐사선은 양쪽에 커다란 십자 형태의 태양광 패널 때문에 테니스 코트 하나의 크기(길이 24.756mㆍ폭 7.34m)에 달한다. 무게는 약 2.6t, 본체(길이 3.1mㆍ폭 2.4m)는 소형 화물차보다 약간 크고 높이는 농구 골대와 맞먹는다. 감마선ㆍ중성자 분광계, 다중스펙트럴 이미지 촬영 장치, 자기장 측정 장치, X밴드 무선 통신 시스템 등으로 구성됐다. '심우주 광학 통신기(Deep Space Optical Communication)'리는 이름의 정교한 레이저 통신 시스템도 싣고 있다. 일반 전파 통신보다도 지구와 탐사선간 훨씬 더 빠른 속도로 대용의 데이터를 주고 받을 수 있다. 추진은 태양광 발전기로 생산한 전기 추진 장치를 사용한다.