아라타입니다.

자유게시판에 80%가 세월호 사고 및 그 대처에 대한 정부이야기 밖엔 없는 것 같아,
자게 정화..를 위해 이 한 몸 불사지르...는 아니고,

오늘 뉴스에 목성에 대한 이야기가 나오길래,
최초 목성 탐사선은 아니지만,
현재 지구에서 인간이 만든 물체 중 가장 멀리 떨어져 있는 '보이저'호로 우주이야기를 해볼까..합니다.

재밌게 읽어주셔요..





[Voyager program]






귀여운 보이저 1호..


보이저 2호



1. 시  작

: 보이저 프로그램, 즉 보이저계획은 1962년부터 미국이 이미 실시하고 있었던 매리너 계획에서 연계된 프로그램입니다.
  
  1962년부터의 매리너 계획으로 미국은 수성, 금성과 화성의 탐사를 실패를 반복하다가, 결국 세 행성 모두 성공했습니다.
  이 탐사라는 것이, 행성 바닥에 내려낮아 직접적으로 토질을 연구하는 등의 임무가 아니라,
  최대한 가까이 접근해서 사진찍는게 전부인 임무였죠..
  물론 당시 미국의 우주탐사 개발의지는 너무나 열정적이었고 확고한 상태였기에,
  달에 인간을 보냈듯이, 기술이 없어서 내려앉지 않은건 아닌 것 같습니다.

  이 매리너 계획은 10호까지 발사되었고,
  그 후 11호부터 탐사하려는 행성을 늘리며 이름이 바뀌어 보이저 프로그램으로 시작하게 된 것입니다.



: 스윙-바이 항법의 발견

  이 매리너 계획의 중요성은, 지금까지도 전 세계가 써먹는 행성간 항법기술을 미국이 개발해냈다는 것에 있습니다.
  스윙-바이라고 하는 이 기술을 매리너 계획에 의해 처음으로 개발되었는데,
  1970년대 초반까지는 우주선의 자체 추진력에 의해서는 목성이상의 탐사가 불가능했기 때문입니다.
  
  그래서 발견된 이 스윙-바이 항법을 간략하게 설명 드리자면,

  태양계에 분포된 행성들은 태양을 중심으로 공전을 하고 있죠.
  그리고 각 행성들엔 자기만의 중력이 있습니다.
  그렇다면 우주선을 그 행성에 근접시킨다면, 그 우주선은 행성과 가까워질수록 중력에 의해 속도가 점점 빨라지죠.
  그 때 어느 한 지점에서 그 우주선의 최고속도가 나올 것이고,
  그 지점을 지나게 되면 다시 중력에 의해 잡아당겨지며 느려질 것입니다. 그렇죠?
  이 방법을 이용해서, 우주선 자체 추진력의 한계 이상으로 우주선을 빨라지게 만들고,
  공전을 하고 있는 행성의 궤도를 파악해서,
  가장 빨라지는 시점을 지나자마자 그 가속을 지닌 채, 궤도를 수정하여 행성을 벗어나게끔 하는 것이죠.

  이 방법을 쓰기 때문에,
  먼 곳을 탐사하는 우주탐사선들은 그 행성의 방향으로 일직선이 되게 날라가지 않습니다.
  화성을 빙그르르 돌고 가속력을 받아 그 엄청난 힘으로 날아가는 것입니다.
  현재 보이저 1호는 목성에서 다시 스윙바이를 하여 토성을 향할 수 있었고,
  토성에서 다시 스윙바이를 해서 태양계를 벗어나기 위해 가고 있는 것이죠.
  대단하지 않습니까? 글로 쓰면서도 믿을 수가 없네요..흐흐..

  또한 스윙바이 덕택에 이 방법을 이용하는 우주선은,
  스윙바이를 할 때 궤도수정을 위해 필요한 최소의 에너지만을 가지고 있을 수 있게 되었습니다.
  스윙바이가 주는 극대의 효율이죠.



  이런 방법을 이용해야 아주 먼(진짜로 멀디 먼) 곳에 있는 행성을 향해 그나마 빨리 달려갈 수 있는 것입니다.
  
  우리나라가 새마을 운동하던 그 당시에 미국은 대체 이런걸 어떻게 개발해냈고,
  수십만 킬로미터 떨어진 곳에 있는 다른 행성의 중력을 계산해서 실수없이 이 방법을 써먹는지 지금도 의아합니다..
  당장 책상의자에 앉아,
  눈 앞에 휴지통에 휴지뭉치 던지는 것도 안들어 가는데,
  대체 이 스윙바이가 어떻게 삑사리가 안나지..........?



2. 발  사

: 이 방법을 이용하여 목성을 지나 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성까지 갈 수 있다고 자신감을 얻은 미국은,
  정말이지 기나긴 여행을 위해 준비-설계된, 보이저 우주선 2대를 1977년에 발사하게 됩니다..

  장소는 미국 플로리다 캐이프커네버럴 공군기지.

우주에서 찍은 기지 사진


  1962년부터 줄기차게 지속해온 매리너 계획이 1973년 매리너 10호에 의해 마감을 하고,
  나사는 이 보이저 계획을 4년간 준비,
  1977년 8월 20일에 보이저 2호를 발사하고,
  1977년 9월 5일 보이저 1호가 발사하게 됩니다.


보이저 2호 발사~


보이저 1호도 발사~

  왜 2호가 먼저 발사가 되었냐고요?
  특별한 이유는 없습니다.
  그저 두 대를 동시에 제작했는데,
  1호보다 2호가 발사준비가 먼저 끝났고, 당시 최적의 조건을 맞추다보니, 2호를 먼저 쏘아올린 것이죠.
  1호가 며칠 늦게 쏘아지긴 했으나, 궤도상으로 1호가 2호를 추월하여 더욱 앞설 수 있게 되었고,
  현재는 순서에 맞게 1호가 2호보다 훨씬 더 멀리 날아가고 있습니다.

  이 보이저 형제는 타이탄3E 라는 로켓에 실려 날아갔습니다.  
  이 로켓은, 본래 사용용도로 보자면... 미국의 대륙간 탄도 미사일(ICBM) 용도..라고 알고 계시면 됩니다..
  왜 당시 미국이 미친듯이 우주개발에 나섰는지.. 이런 기술들을 보면 대략 알 수 있죠..
  유사시 핵탄두를 실어 소련으로 날려보낼 더 나은 기술의 미사일 개발을 위해서.. 무서운 넘들..



3. 탐사 및 미션 수행

: 저 위 궤도 그림에서도 보듯이,
  보이저 2호는 - 목성, 토성을 탐사하고 천왕성 해왕성을 위해 날아가고,
  보이저 1호는 - 2호보다 늦게 떳지만 더 빠른 궤도로 2호보다 먼저 목성과 토성을 지나서
                       결국 태양계를 벗어나는 성간임무를 위해 곧장 날아갑니다..

  


<보이저 1호 미션 일지>

- 1977년 9월 5일, 미국 플로리다 캐이프 커네버럴 공군기지에서 발사
- 1977년 12월 10일, 화성을 지나 행성간 벨트에 진입
   (실제 화성과 목성 사이는 태양에서 화성까지의 거리보다 더 멀기 때문에 중간에 엄청난 공간이 있음, 이 곳을 말합니다.)
- 1977년 12월 19일, 보이저 2호 추월
- 1978년 9월 8일, 행성간 벨트를 거의 벗어남
- 1979년 1월 6일, 목성 관측 시작
- 1980년 8월 22일, 토성 관측 시작
- 1980년 12월 14일, 행성관찰 임무 종료 후 미션 확장 - 태양계를 벗어나라
- 2013년 8월 기준, 태양으로부터 125AU 거리 기록(1AU = 태양과 지구의 거리, 약 1억 5천만km)


대략 파악 가능한 보이저 1호 위치, 현재는 이보다 좀 더 나갔을 듯..



<보이저 2호 미션 일지>

- 1977년 8월 20일, 미국 플로리다 캐이프 커네버럴 공군기지에서 1호보다 먼저 발사
- 1977년 12월 10일, 화성을 지나 행성간 벨트에 진입(1호와 동일)
- 1977년 12월 19일, 1호에게 추월당함
- 1978년 10월 21일, 행성간 벨트를 거의 벗어남
- 1979년 4월 25일 , 목성 관측 시작
- 1981년 6월 5일, 토성 관측 시작
- 1985년 11월 4일 , 천왕성 관측 시작
- 1989년 6월 5일, 해왕성 관측 시작
- 1989년 10월 2일, 행성관찰 임무 종료 후 미션 확장 - 1호와 같은 운명이 되라
- 2012년 10월 기준, 태양으로부터 100AU 거리 기록


보이저 2호의 대략적인 위치
- 태양계를 덮고 있는 공간인 헬리오시스를 거의 벗어났습니다..




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쓸 내용이 너무나도 많네요..
도저히 지금 다 쓰진 못할 것 같고,
세 부분으로 확장하는게 오히려 퀼리티를 더 낫게 하지 않을까 싶어요..

앞으로의 내용은 사진도 많고, 위에 시간별로 좀 더 자세하게 정리해볼까 합니다..




그럼 오늘은 여기까지...
(오랜만에 추천 구걸...!)



- 참조 : 사실적인 정보전달의 내용으로써,
           예전 과학동아 및 뉴튼지를 보며 쌓은 지식을 기반으로,
           위키를 비롯 각종 블로그 등 자료를 재편집했습니다.