[저멀리 우주로: 우주경쟁] 파이어니어 10호, 목성 너머로

• Two step from hell - Victory

https://www.youtube.com/watch?v=hKRUPYrAQoE

Two step from hell - Victory

 

 

 

• 금성과 화성

마스 3호 화성착륙탐사선

소련과 미국은 1960년대에 금성과 화성에 탐사선을 파견하며 금성과 화성에 먼저 도달함을 두고 경쟁했습니다. 하지만 1960년대의 주요 목표는 달로 1969년 7월 16일 지구를 떠난 아폴로 11호에 탑승한 대원들이 달에 착륙하며 달을 둔 경쟁은 미국의 승리로 끝이 났습니다. 그럼에도 소련은 꾸준히 금성과 화성으로 탐사선을 보냈습니다. 1971년 12월 2일에 소련은 화성 지표면에 착륙하는 마스 3호 화성탐사선Mapc-3을 화성에 부드럽게 착륙시키는데 성공했습니다. 이에 NASA는 태양계 행성 탐사에서도 소련을 확실히 제압할 방안을 구상했습니다.
 
 
 

• 목성으로 가는 길

파이어니어 탐사선들

NASA는 1960년대 아폴로 계획을 진행하면서도 파이어니어 계획을 진행했습니다. 파이어니어 계획은 태양계 행성들 간의 거리를 측정하고 행성별 환경을 조사하는 임무였습니다. NASA는 수많은 파이어니어 탐사선을 보내 행성 간 거리와 태양계의 환경을 조사했습니다. 1960년대에 미국은 파이어니어 탐사선으로 금성과 화성을 조사했고 그 이상의 너머에 도전했습니다.

목성 위성

먼저 도전한 곳은 목성이었습니다. 목성을 탐사할 탐사선은 파이어니어 10호Pioneer 10으로 멀리 떨어진 목성에 도달하기 위한 난관을 뚫고 나가야 했습니다. 그중 큰 난관은 목성 궤도에 진입해야 하는데 위성이 없는 금성이나 아주 작은 위성 두개가 존재하는 화성과 달리 목성은 4개의 큰 위성들이 존재했기에 그 위성들을 피해 목성에 진입해야 했습니다.

파이어니어 10호 경로

또한 지구에서 목성까지의 거리는 8억 5천만km에 달하기에 빠른 속도로 이동해도 도달하는데 장장 1년이 걸렸습니다. 파이어니어 10호Pioneer 10 개발자들은 우선 지구에서 목성까지의 경로를 측정해 예상경로를 설정했습니다. NASA의 파이어니어 팀은 지구 공전속도와 목성 공전속도를 비교해 지구에서 발사해 최단경로로 목성에 도달하는 경로를 계산하고 설정했습니다.

목성 위성을 피해 목성에 도달하는 파이어니어 10호

이후 목성의 위성들의 공전속도와 거리도 계산해 위성과 충돌하지 않고 목성 궤도에 안전하게 도달하는 경로 역시 탐색했습니다. 목성 궤도 진입 뿐만 아니라 목성 궤도에서 벗어날 때도 위성과 충돌하지 않아야했기에 계산해야 할 부분이 상당히 많았습니다. NASA 팀은 모든 계산을 마치고 파이어니어 10호를 준비했습니다.
 
 
 

• 목성과 그 너머로 나아간 파이어니어 10호Pioneer 10

파이어니어 10호

1972년 3월 3일 NASA는 파이어니어 10호 목성탐사선Pioneer 10을 발사했습니다. 우주에 나아간 파이어니어 10호Pioneer 10은 빠르게 빈 우주공간을 지나며 목성으로 향했고 1973년 12월 3일 목성 궤도에 도달했습니다. 파이어니어 10호Pioneer 10는 목성 사진을 찍고 목성의 고리를 발견하며 목성의 대기상태를 측정한 뒤 더 먼 우주로 나아갔습니다. NASA는 애초에 파이어니어 10호Pioneer 10를 목성을 탐사한 후 먼 우주로 나아가 목성 너머에 뭐가 더 있는지 탐사하도록 프로그래밍했습니다. 그리고 칼 세이건의 안건에 따라 우주 너머 어딘가에 있을지도 모르는 외계인에게 지구를 소개하는 그림을 금속판에 세겨 파이어니어 10호Pioneer 10에 탑재했습니다. 그 금속판은 인간과 태양계의 모습을 그린 그림이 그려져있어 외계인에게 지구와 인간의 존재를 알리는 용도로 사용되었습니다.

먼 우주로 떠난 파이어니어 10호

파이어니어 10호Pioneer 10은 1972년 3월 3일 지구를 떠나 1972년 7월 15일 소행성대를 지나면서 소행성대를 관찰하고 정보를 지구로 보낸 뒤, 1973년 12월 3일부터 1974년 1월 1일 목성탐사를 진행하고 목성 너머 성간으로 이동했습니다. 파이어니어 10호Pioneer 10은 소행성대를 넘어 외행성을 탐사한 최초의 사례로 NASA는 자신감을 얻고 또다른 탐사선도 발사했습니다.
 
 
 

• 토성으로 간 파이어니어 11호Pioneer 11

파이어니어 11호 경로

NASA는 파이어니어 10호Pioneer 10가 소행성대를 훌륭하게 통과하자 1973년 4월 6일 파이어니어 11호Pioneer 11을 발사해 목성탐사와 토성탐사 동시에 하는 임무를 제시했습니다. 허나 파이어니어 11호Pioneer 11의 경로는 더 악랄했습니다. 목성과 토성이 서로 정반대에 위치했기에 일방향으로만 갈 수는 없었습니다. 이에 NASA는 파이어니어 11호Pioneer 11가 목성궤도를 돌다가 중간에 탈출해 빠른 속도로 태양을 지나 토성에 가는 경로를 설정했습니다.

파이어니어 11호와 토성

1973년 4월 6일 지구에서 출발한 파이어니어 11호Pioneer 11는 1974년 12월 4일 목성궤도에 진입해 목성을 관측하고 1979년 9월 1일에 토성에 도착했습니다. 파이어니어 11호Pioneer 11은 토성궤도에 접근해 토성 고리가 여러 고리로 되어있음을 관측해 NASA로 보냈으며 토성 대기도 관측했습니다. 파이어니어 11호Pioneer 11 역시 토성관측 임무를 완수한 후 먼 우주로 나아갈 것이었기에 파이어니어 10호Pioneer 10과 동일한 금속판을 안고 우주로 나아갔습니다.