지금까지 인류가 만든 탐사우주선 가운데 가장 성공적인 탐사선을 뽑으라면 현재 화성에서 활동 중인 ‘스피릿(Spirit)’과 ‘오퍼튜니티(Opportunity)’를 비롯해 다양한 탐사선들이 후보에 오를 수 있겠지만, 그 중에서도 지금도 태양계를 벗어나 가장 먼 거리를 비행하고 있고, 그 어떤 탐사선들도 하지 못했던 많은 행성 탐사 임무를 담당했던 ‘보이저 호’를 꼽을 수 있을 것이다.
‘보이저 호’는 1963년 외행성을 한꺼번에 탐사할 계획을 세우고 제작한 탐사 우주선으로, ‘보이저 1호’와 ‘2호’가 제작되었다.
외행성이란 태양계에서 지구를 기준으로 지구 바깥쪽에서 태양을 중심으로 공전하는 행성을 말하는 것으로 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등이 외행성이다.
반면 지구 안쪽으로 공전하는 수성, 금성은 내행성이라고 한다.
외행성 모두를 한꺼번에 탐사할 계획은 175년마다 한 번씩 생기는 외행성의 배열을 이용할 목적으로 진행되었는데, 천문학자들은 많은 연구 끝에 1976년과 1980년 사이에 화성을 제외한 나머지 외행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 비슷한 일직선상에 놓인다는 것을 발견하게 되었다.
이때 탐사선을 이 일직선에 맞게 발사한다면 탐사선이 이 행성들의 주위를 비행하면서 한 번에 여러 개의 행성을 탐사할 수 있어 그 비용과 노력을 획기적으로 줄 일 수 있게 되어 효율적인 행성 탐사가 가능하리라 판단했다.
이후 미 항공우주국 나사(NASA)에서는 1977년 8월 20일 타이탄III형 로켓을 이용해 ‘보이저 2호’를 먼저 발사하고, 15일 후인 9월 5일에는 ‘보이저 1호’를 발사하였다.
‘보이저 호’는 무게 825kg의 작은 우주선으로 지구와 교신을 위한 3.66m의 접시형 안테나와 궤도 수정을 위한 분사장치, 행성의 모습을 촬영할 TV카메라 및 적외선, 자외선 측정기와 사진 편광기, 입사 탐사기, 전파 탐지기 등 10종의 과학측정장치를 부착하고 있으며, 태양계 끝으로 갈수록 태양열이 약해지기 때문에 이런 장비를 운용할 전력원으로 350와트의 전력을 생산해 낼 수 있는 소형 원자로도 가지고 있다.
‘보이저 호’의 모든 장비는 안전을 고려해 2벌로 제작이 되었으며, 탐사 장치 외에도 혹시 우주에서 만나게 될지도 모르는 우주 지성체에게 보내는 세계 55개국의 인사말과 사진, 지구의 자연 소리와 음악을 담은 메시지를 가지고 있다.
또한, 보이저 1호’와 ‘2호’는 모두 목성의 인력을 이용한 ‘스윙바이(Swing by)비행’을 통해 외행성 탐사를 위한 속도를 얻었는데, 이는 탐사선이 가진 속도에 목성의 인력이 끌어당기는 힘까지 더해져 탐사선의 속도와 방향을 얻는데 매우 효과적이다.
‘보이저 1호’는 1979년 3월 목성을 통과한 뒤 1980년 11월 토성을 탐사했고 발사한지 28년째 되는 2005년 태양계 끝단에 도착했고, ‘보이저 2호’는 ‘보이저 1호’ 보다 먼저 발사되었지만 4개의 외행성 탐사를 위해 궤도를 조정하였기 때문에 ‘보이저 1호’보다 4달 늦은 1979년 7월 목성을 지났고, 1981년 8월에는 토성을 그리고 1986년 1월에는 천왕성을, 1989년 8월에는 해왕성을 탐사한 다음, 현재 태양계 끝단인 ‘헬리오시스(Heliosheath)’ 지역을 통과중이다.
‘헬리오시스’란 ‘태양계의 칼집’이란 뜻으로 외부 우주에서 날아오는 고에너지 입자들로부터 태양계를 보호하는 공간으로 이 지점을 지나게 되면 태양계를 완전히 벗어난다고 할 수 있다.
현재 ‘보이저 1, 2호’는 외행성의 탐사를 모두 마친 후, 각각 태양계 외부를 향해 초당 20km 의 속도로 비행하고 있으며, 과학자들은 ‘보이저 호’의 원자로 수명이 끝나는 2025년까지 무사히 작동될 수 있을 것으로 보고 있다.
지금껏 인류가 만든 탐사선 가운데 이렇게 먼 거리를 아무런 문제없이 여행한 탐사선은 없었다.
게다가 ‘보이저 호’는 지금도 매 시간당 지구로부터 72,000km씩 멀어지고 있다.
앞으로 ‘보이저 호’가 얼마나 오랫동안 비행할 수 있는지 그리고 어디까지 갈 수 있을지 아무도 모른다.
하지만 ‘보이저 호’를 보낼 때 우주 지성체와의 혹시 있을지도 모를 만남을 준비했듯이 ‘보이저 호’의 이런 기적적인 비행이 어쩌면 기적적인 만남을 만들어 내게 되지 않을까?