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A Journey of New Horizons

A Journey of New Horizon

A Journey of New Horizo

A Journey of New Horiz

작성 한국항공우주연구원 김은혁 선임연구원

(

)

한국시각

년 월

일 밤 시경 인류의 우주 탐사에 있어서 기념비적인 임무

2015

가 수행될 예정이다

년 월 미국 플로리다주의 케이프 캐네버럴 공군기지에서

. 2006

아틀라스

우주발사체에 의해 발사된 우주탐사선

이 년 이상의 우주

New Horizons

비행 끝에 마침내 과거 태양계 개 행성의 말석을 차지했던 명왕성 근처

12,500km

를 근접 비행할 예정이다 참고로 현재 한반도의 기상과 해양 정보를 획득하는 천리

(

안위성의 임무 고도는

임

이번 임무는 인류 최초의 명왕성 탐사로서 명왕

40,000km

성뿐만 아니라 위성인 카론 및 주변

천체들의 특징을 연구하고자 하는

Kuiper Belt

목적을 갖고 있다 본 글에서는 명왕성 탐사 위성

의 우주 비행 여정

New Horizons

및 임무에 대하여 설명한다.

가 탐사를 수행하게 되는

이제는 왜행성

New Horizons

으로 분류되는 명왕성은

년 미국은 클

(dwarf planet)

1930

라이드 톰보에 의해 발견되었다 명왕성 발견에 사용된 관

측 자료는 그림 에 잘 보이고 있다 이 후

년 국제천

2006

문연맹

에 의해

(International Astronomical Union: IAU)

태양계 주요 행성의 지위를 박탈당하기 전까지 태양계 제 9

행성의 위치를 차지하였다 특히 명왕성은 미국인에 의해

발 견 된

유일한 행성이었기에

년 당

2006

시 명왕성 지위의 변동과 관련되

어서 많은 미국인들이 실망하였

던 것으로 알려졌다 흥미롭게도

명왕성을 발견한 톰보는 현재 한

국인 류현진 선수가 활약하고 있

는 미국 프로야구팀

다저스의

, LA

투수 클레이튼 커쇼의 할아버지

라고 알려졌다 명왕성은 공전궤

그림

의 탑재

1 New Horizons

체

로 본 명왕성

LORRI

그림 명왕성의 발견에 사용된 사진 자료 주변 별들에 비해 다르게

움직인 명왕성을 확인할 수 있음 화살표

(

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도 공전궤도의 일부가 해왕성 공전궤도의 안쪽에 위치함 의 특징 위성인 카론과의

(

)

질량비 등 태양계 행성이라고 정의하기에 몇 가지 문제가 있었고 결국

년에 행

2006

성지위를 잃게 되었다.

년 탐사선 개발이 시작된 이래

년

2001

2015

까지 미화 약 억 천만불 한화 약 천억원

(

)

이 투입된

미션은

년 발사

New Horizons

2006

당시부터 몇 가지 주목할 만한 특징을 갖는다:

명왕성을 탐사하는 인류 최초의 미션

지

, 2)

구중력권을 탈출하는 데 있어서 가장 빠른 속

도를 갖는 미션

지구 상대속도 초속 약

(

명왕성에 빨리 도착하기 위해 태

16.3km), 3)

양계 직접 탈출 궤도를 이용한 것 등이다 비

록 지구 중력권을 벗어날 당시에는 매우 빠른 속도로 우주비행이 이루어졌지만 태양

의 중력 때문에 탐사선의 속도는 점점 느려지게 된다 이를 보상하기 위해서

년

2007

월경

은 목성 근처 약 백 십만 킬로미터를 비행하며 목성의 중력을

New Horizon

이용하여 가속 운동을 하였다

참고로 목성의 대 위성 중 가

(

장 바깥 궤도를 도는 칼리스토의

공전 반경은 약 백 십만 킬로

미터임

그림

에 예상되는

의 태양으로부터의

New Horizons

거리에 따른 속도 변화를 표시하

였다 목성 궤도 진입 전인

2006

년 월에는 목성 궤도와 화성 궤

도 사이에 존재하는 소행성대를 지나며 소행성

을 관측하는 임무를 수행하였다

232524 APL

은 발사 중량 약

의 소

New Horizons

470kg

형 탐사선으로서 궤도 수정등을 위해

의

80kg

연료를 실었고 전기에너지를 사용하기 위해 원

자력전지를 탑재하여 대략

의 전기를 사

250W

용한다 전체적인 모습은 삼각형이며 그림

(

참조

심우주 통신을 위해 직경 약

의 안테

)

나가 사용되었고 과학 연구를 위해 개의 과학

그림

의 속도 변화

3 New Horizons

그림

의 전체 비행 궤적

4 New Horizons

그림

의 전체적인 모습

5 New Horizons

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탑재체가 장착되었다 이들 탑재체들은 명왕성에 도착하기 이전에 일부 사용되었고

최종 근접 비행 이전에 각종 눈금조정이 완료되었다 특히 고해상도 사진기

(LORRI)

는

년 월 이후 허블우주망원경보다 좋은 해상도의 명왕성 관측 사진을 송신하

2015

고 있다.

목성에 의한 가속 운동 이후 탐

사선은

년 중 약

달을 제외한

대부분의 시간은 잠자기 모드로

운행된다 이 모드에서는 내부 작

동 상태를 확인하기 위한 최소한

의 기능을 제외한 모든 기능의 작

동이 제한되어 최소 에너지를 사

용하여 운영된다

년

월 경

. 2014

잠자기 모드에서 깨어났고 명왕성

도착과 관련된 임무 수행을 위한

각종 준비를 수행하였다 그림 에서 탐사선은 그림의 오른쪽 아래 부분에서 왼쪽 위

로 비행하며 중간에 명왕성 및 위성이 포함된 지역을 지나치게 된다 그러므로 탐사

선

은 명왕성을 포함하여 현재까지 알려진 개 위성의 자세한 모습 및

New Horizons

물리 화학적 특징을 조사할 예정이며 혹시라도 존재할 수 있는 명왕성의 미확인 위성

․

의 발견을 기대하고 있다

이 후 탐사선은

에 진입해서

Kuiper Belt

에 대한 관측을 수행할 예정이며

년대 후반 발사된 보이저 탐사

Objects (KBO)

1970

선의 경우와 비슷하게

년경 태양계의 경계면

까지 비행할 예정이

2050

(Heliopause)

다 금번

의 명왕성 근접 비행과 관련되어 예상되는 각종 과학 자료에

New Horizons

대하여 미국뿐만 아니라 전 세계의 많은 학자들이 비상한 관심을 갖고 있고 명왕성의

비밀에 한 발 다가설 것으로 예상하고 있으며 더 나아가 태양계 형성과 관련된 많은

의문을 해결할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이 글은

내용에 기반하여 작성되었다

wikipedia

※

그림 명왕성 궤도 진입 시 탐사선의 비행 궤적