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최초로 3D프린트된 부품을 탑재한 무인 우주선 주노(JUNO), 목성 궤도 진입

어제 과학계에서 가장 큰 뉴스는 나사의 목성 탐사선 주노(JUNO)가 성공적으로 목성궤도에 진입한 것일 겁니다. 아마 미 전역에서 가장 큰 뉴스 중 하나였을 것 같습니다.

Welcome to Jupiter

무인탐사선 주노는 미국동부시각으로 4일 오후 11시 53분(한국 5일 오후 12시 53분) 목성궤도 진입에 성공했습니다. 'Welcome to Jupiter'라는 문구가 NASA 제트추진연구소 전광판에 뜨자 연구원들의 환호성이 울려퍼졌다고 합니다. 
2011년 8월 발사된 후 5년 동안 무려 28억 km를 이동해서 목성을 날아갔습니다. 비행속도는 초속 58km. 속도를 줄여야지 목성궤도로 진입할 수 있기 때문에 11시 18분 역추진 로켓을 분사하여 35분 동안 속도를 초속 542m까지 떨어뜨리고 자연스레 목성의 중력에 이끌려 궤도 진입에 성공한 것입니다.

Juno In Jupiter Orbit! NASA Confirms and Celebrates | Video

우리 태양계의 가장 큰 행성인 목성의 탄생 비결을 밝히기 위해 11억달러 (약 1조 2800억원)가 투입된 주노는 앞으로 목성 표면 5천km상공에서 20개월동안 37회 목성주위를 돌면서 임무를 수행할 계획입니다. 목성 탐사선은 1995년 갈릴레오 탐사선이 도착한 이후 21년 만에 도착한 것입니다. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
이미지출처: http://www.lockheedmartin.com/

주노의 임무는 목성의 기원과 발달과정을 밝혀내는 것인데, 목성의 중심에 고체로 된 핵이 있는지를 밝혀내고, 강력한 목성 자기장의 비밀, 두터운 목성 대기층의 구성요소 등을 관찰할 계획이라고 합니다.
목성은 우리 태양계의 가장 큰 행성이자 가장 오래된 행성으로 밝혀져있기 때문에 이번 연구를 통하여 태양계의 기원을 밝혀내는데 큰 도움이 될 것이라고 과학자들은 기대하고 있습니다.

주노는 록히드 마틴에서 제작하였는데, 행성탐사선으로서는 최초로 3D프린트된 부품 (12개의 웨이브가드 브라켓)을 장착하였습니다. 궁금해서 더 찾아보니 아캄(Arcam)의 EBM기술을 이용하여 제작된 부품들이라고 합니다. 지금에는 우주 항공 분야에서 훨씬 더 광범위하게 3D프린티드 부품들이 경량화, 비용절감을 위해서 사용되고 있지만 5년 전에 쏘아 올린 것이라서 새삼 다시 주목받게 되었네요.

이미지출처: http://www.engineering.com/

주노는 최초의 3D프린티드 부품을 장착한 기록외에도, 태양력을 사용하는 가장 원거리 우주선이자 최초의 목성탐사선이기도 합니다. 지구에서 벗어나 화성 너머로 여행하게 되면 태양에너지가 점점 약해지기 때문에 원자력 에너지를 싣고 가는 것이 일반적인데, 주노는 1만 8698개 셀로 구성된 20m길이의 태양광 전지 날개를 이용하여 태양광발전만으로 임무를 수행하게 됩니다. 주노에 탑재된 각종 분광기와 실험장치들도 초저전력에서 작동할 수 있도록 설계되었다고 하니...우주선은 역시 과학과 공학의 집합체인 것 같습니다.

이미지출처: http://www.nasa.gov/

주노는 무인탐사선이지만 세명의 승무원(???)이 탑승하고 있습니다.
그 주인공인 바로 알루미늄으로 제작된 쥬피터, 주노, 갈릴레오 갈릴레이의 레고 인형입니다.
쥬피터(Jupiter)는 목성의 영어 이름이자 로마신화의 최고신의 이름이고, 주노(Juno)는 이번 탐사선의 이름이자 로마신화에서 쥬피터의 아내로, 바람끼 많은 쥬피터가 다른 여성을 유혹할때 구름으로 장막을 쳐서 감추곤 했는데 주노는 구름을 꿰뚫어보는 능력을 가지고 있었다고 합니다. (목성의 가스층을 꿰뚫어 보라는 의미로 주노라고 지은 듯...) 그리고 목성의 위성을 처음 발견한 과학자 갈릴레오 갈릴레이까지, 이렇게 3명을 태워서 보낸 것입니다. 이 레고들도 3D프린터로 만들었을 것 같긴한데, 증거는 못찾겠네요. ^^.  NASA가 조직이 유연하지 못하다는 평이 많아도 서양사람들은 진지한 가운데에서도 이런 작은 이벤트나 재치가 풍부한 것 같습니다.

이미지출처: http://edition.cnn.com/2016/07/04/world/juno-jupiter-nasa/
Juno: Making Solar Power History
Juno Approach Movie of Jupiter and the Galilean Moons

최근 Space X나 블루오리진, 버진캘러틱 등 민간 우주 업체들이 경쟁하면서 일반인들도 그 어느 때보다 우주에 관심이 많아지고 있지만 이 넓은 우주 속에 너무나도 작은 우리 태양계. 그 중에서도 이웃 행성인 화성에 조차 우주인을 보내지 못한 인간의 과학기술이기에, 주노(Juno)가 임무를 잘 완수하여 태양계 탄생의 비밀에 대해 한걸음 더 다가갈 수 있는 좋은 기회가 되었으면 좋겠네요.

 

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