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* 우리 시간으로 토요일 오전 8시 40분경에 탐사선이 수성의 첫 비행
* 이 날은 1984년에 사망한 이탈리아 우주인 쥬세페 콜롬보(Giuseppe Colombo)의 101번째 생일
* 두 하위 프로브의 자력계도 활성화
* ESA는 토요일에 Flyby의 첫 번째 데이터와 녹음을 기대하고 있다.

베피콜롬보(BepiColombo): 수성의 첫 비행
200km 고도에서 목표 행성 위를 비행하는 우주 탐사선

첫 번째 접촉: 

유럽-일본 우주 탐사선 BepiColombo가 10월 2일(토) 아침 처음으로 목표 행성 수성에 접근한다. 우리 시간으로 토요일 오전 8시 40분경에 탐사선이 수성의 첫 비행을 할 것이다. 이것은 200km의 높이에서 행성 표면을 질주한다. 이는 위험한 기동이다. 행성 연구자들이 수성의 극도로 희박한 대기에서 얻은 첫 번째 근접 촬영과 측정 데이터를 간절히 기다리고 있다. 

▲ 2021년 10월 2일 아침, BepiColombo 우주 탐사선은 수성에 대한 첫 번째 플라이바이 기동을 완료하고  불과 200킬로미터높이에서 비행한다. © ESA / ATG 미디어랩

2018년에 발사된 유럽-일본 BepiColombo 임무는 태양계의 가장 안쪽 행성을 찾는 세 번째 방문자다. 수성은 태양과의 근접성 때문에 탐색하기가 매우 어려운 것으로 악명이 높다. 그래서 거의 ​​탐험되지 않았다. BepiColombo는 수성 궤도에 진입하기 위해 총 9회의 플라이바이(fly-by; 근접비행) 기동을 수행해야 한다. 지구에서 1회, 금성에서 2회, 수성에서 6회다.

임무는 날아가는 동안 여전히 공유 항해에 있는 두 개의 궤도 탐사선으로 구성된다. BepiColombo가 수성 주위의 궤도에 진입한 2025년이 되어서야 회전되면서 서로 독립적으로 측정을 수행한다.

▲ BepiColombo 임무의 두 탐사선의 계획된 궤도 (출처:Mercury Planetary Orbiter , Mercury Magnetospheric Orbiter)

수성(Mercury)을 가까이서 

이제 우주 탐사선이 처음으로 목표 행성에 가까워진다.
2021년 10월 2일 토요일에 BepiColombo는 첫 번째 수성 플라이바이(fly by)를 완료한다.
이 날은 1984년에 사망한 이탈리아 우주인 쥬세페 콜롬보(Giuseppe Colombo)의 101번째 생일이다. 우주 여행은 Flybys를 사용해 수성에 접근하는 방법에 대한 결정적인 계산을 한 그에게 고마워해야 한다.

첫 번째 비행에서 BepiColombo 우주 탐사선은 거의 직접 수성으로 향한다.
우리 시간으로 2일 오전 8시 34분경, 200km 미만의 고도에서 행성의 야간 상공을 비행한다. 이처럼 짧은 거리에서의 비행은 극도로 정밀한 항법이 요구되는데, 이는 지구까지의 거리가 1억 킬로미터 이상이고 무선 트래픽이 6분 지연된다는 점을 감안할 때 쉬운 일이 아니다.

그러나 유럽 우주국(European Space Agency) ESA에 따르면 BepiColombo는 정확히 진행 중이라고 한다. "우리 임무의 비행경로는 매우 신중하게 계획되어 있어 더 이상의 수정 기동이 예상되지 않는다"고 임무의 우주선 운영 관리자인 엘사 몽타뇽(Elsa Montagnon)이 보고했다.

▲ BepiCombo의 도식적 구조: 왼쪽에 유럽 수성 행성 궤도선, 가운데에 열 보호막, 오른쪽에 일본  수성 자기권 궤도선. © NASA

위험한 열

수성의 플라이 바이 동안 우주 탐사선은 태양 복사가 지구 근처보다 6배 더 높기 때문에 극한의 온도에 노출된다. 또한 태양에 의해 470도까지 가열되는 수성의 표면은 강렬한 열복사를 방출한다. 탐사선의 보호되지 않은 표면은 300도 이상까지 가열될 수 있다. 따라서 탐사선의 과학 기기와 전체 전자 장치는 내열성이 있도록 설계되어야 했다.

일부 센서는 180~200도 이상 가열되는 것을 방지하기 위해 특별히 미러링되었다.
또한 열 차폐는 민감한 부품을 직접적인 복사로부터 보호한다. Graz Institute for Space Research(IWF)의 Werner Magnes는 "이 비행은 우리 측정 장치의 열 보호 개념이 작동하는지에 대한 최초의 실제 테스트다"고 설명했다.

최초 기록 및 측정 데이터

수성 근접 비행은 행성 연주자들에게 수성 표면에서 첫 번째 이미지와 측정 데이터를 수신할 수 있는 기회를 제공한다. 임무의 두 개의 하위 프로브는 여전히 운송을 위해 서로의 위에 쌓여 있으므로 모든 과학 장비를 사용할 준비가 된 것은 아니다. 16개의 측정 장치 중 11개가 이미 활성화되었거나 플라이바이를 위해 켜질 것이다. 또한 행성 표면을 클로즈업하는 두 대의 카메라가 있다.

▲ ESTEC에서 수성 행성 궤도선의 EMC 및 안테나 테스트

두 하위 프로브의 자력계도 활성화된다.
여기에는 독일에서 부분적으로 개발된 MPO-MAG 장비도 포함됐다. 이것은 프로브의 붐에 부착된 두 개의 센서로 구성되며 특히 고해상도 자기장 측정을 수행할 수 있다. IMF의 볼프강 바우미오한(Wolfgang Baumjohann)은 "처음으로 우주 탐사선이 남반구의 수은 자기장을 낮은 고도에서 측정할 것"이라며 "이것은 행성 자체 자기장에 대해 지금까지 설정된 모델이 테스트되고 있음을 의미한다"고 설명했다.

처음으로 근거리에서 극도로 얇은 수은 대기의 조성을 측정할 이온 분광계가 특히 플라이바이를 위해 켜질 것이다. ESA의 프로젝트 과학자 요한네스 벤크호프(Johannes Benkhoff)는 "처음으로 수성 표면에 가까운 측정 결과를 얻을 수 있기를 기대하고 있다"고 말했다. ESA는 토요일에 Flyby의 첫 번째 데이터와 녹음을 기대하고 있다.
출처: 유럽 우주국(ESA), 오스트리아 과학 아카데미

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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