2024년 지구 밖에서 수행될 멋진 미션들

2024년에는 태양계의 다른 행성과 위성을 향한 여러 과학 미션이 우리의 관심을 끌 계획이다. 이들은 주로 수년 뒤 각 행성 및 위성에 도착할 예정이며 이후 해당 천체의 이미지와 자료를 수집할 계획이다.

화성 에스카파데(EscaPADE) 임무

2024년에 예정대로 블루 오리진(Blue Origin)의 뉴 글렌(New Glenn)이 두 대의 로켓랩(Rocket Lab) 포톤 우주선(Photon spacecraft)을 싣고 우주로 보내게 된다면 위 두 우주선(로켓랩 포톤 우주선)은 화성으로 출발하게 된다.

EscaPADE라고 불리는 이 임무는 미항공우주국(NASA)의 행성 탐사를 위한 소규모 혁신 임무(SIMPLEx) 프로그램의 일환으로, 화성 궤도 탐사를 실시하게 된다. 위 미션은 화성의 자기권을 중심으로 탐사를 시작하며 화성의 대기가 왜 그렇게 희박한지에 대한 궁금증을 해결하려 한다.

목성의 얼음 위성 탐사선 주스(JUICE) 임무

유럽우주국(ESA)은 목성의 얼음 위성인 가니메데, 칼리스토, 유로파 등을 탐험하기 위해 2023년 4월에 주스(JUICE) 탐사선을 쏘아 올렸다. 주스 탐사선은 2024년 8월부터 목성으로 가는 긴 여정 동안 몇 번의 중력 도움 비행을 수행하게 된다. 이는 혜성 탐사선 Rosetta가 보였던 방식과 비슷한 방식으로 수행되지만, 한층 더 업그레이드된 중력 도움 비행으로 마치 수성 탐사선 베피콜롬보(BepiColombo) 탐사선이 보이고 있는 방식과 비슷하다.

주스 미션은 연료를 아끼고 보다 효과적인 목성 도착을 위하여 여러 차례에 걸쳐 금성과 지구, 달의 중력을 이용하는 비행 방식을 채택했다. 이 때문에 주스 탐사선의 경로가 빠르지는 않다. 올해 10월 출발하게 될 미항공우주국의 유로파클리파(Europa Clipper) 미션은 2030년 4월에 목성계에 도달하는 반면 주스 탐사선은 이보다 1년 3개월이나 늦은 2031년 7월에 도착하게 된다. 주스 탐사선은 이를 위한 여정으로 2024년 8월 지구와 달 중력을 동시에 이용하는 첫 중력 도움 비행이 계획되어 있다.

미항공우주국의 유로파 클리퍼(Europa Clipper) 미션

앞선 설명대로 2024년 10월에 발사될 예정인 미항공우주국의 유로파 클리퍼는 목성의 또 다른 위성인 유로파에서 생명체의 흔적을 찾는 것을 목표로 하며, 팰컨 헤비 로켓을 타고 긴 여정을 떠날 예정이다. 유로파는 얼음으로 뒤덮인 지각 아래에 생명체가 살 수 있는 지하 바다가 있을 것으로 추정되는 흥미로운 행성이다.

강렬한 방사선을 견딜 수 있도록 제작된 이 우주선은 2030년에 목성 주위의 넓은 궤도에 진입할 예정이며, 이 경로를 통해 유로파에 반복적으로 근접하며 생명체가 존재할 가능성이 있는 이 위성에 대한 자세한 자료를 수집할 계획이다.

수성의 베피콜롬보(BepiColombo) 미션

2024년 9월 5일, 수성을 자세히 연구하는 임무를 맡은 유럽우주국의 베피콜롬보(BepiColombo) 탐사선 역시 네 번째 수성 중력 도움 비행을 수행한다. 2025년 12월 최종 종착지에 도착할 베피콜롬보는 궤도를 조정하고 귀중한 데이터를 수집하며 이 뜨겁고 신비로운 행성에 다가갈 준비를 하고 있다.

위 미션은 유럽우주국과 일본우주항공연구개발기구(JAXA)가 공동으로 준비하는 미션이며 수성 궤도에 진입한 후 1년 이상 탐사 활동을 할 계획에 있다. 주로 다양한 파장에서 수성을 매핑하며 태양빛에 항상 그림자가 지는 극점 분화구에서 물이나 얼음을 발견할 계획이 있다.

일본의 화성 달 탐사(MMX) 미션

2024년 9월 일본 우주항공연구개발기구는 화성의 달 탐사(MMX: Martian Moons eXploration)를 위해서 로봇 우주 탐사선을 쏘아 올린다. 위 미션의 주요 목표는 화성의 가장 큰 달인 포보스에서 첫 번째 샘플을 채취하여 귀환하는 것인데, 이는 일본이 그간 보여주었던 세심하고 정확한 심우주 미션 궤도 계산을 바탕으로 이루어질 예정이다.

MMX 미션은 화성의 위성인 포보스와 데이모스가 소행성에서 떨어져 나온 것인지, 아니면 화성에 거대한 충돌로 만들어진 것인지 밝혀낼 계획에 있으며 이를 통해서 화성계와 태양계 천체 형성에 대한 이해를 높이는 데 도움이 되는 통찰력을 얻을 수 있을 것으로 기대되고 있다.

헤라(Hera) 소행성 탐사

2022년에 가장 유명세를 치렀던 우주 미션을 꼽자면 단연 미항공우주국의 다트(DART: Double Asteroid Redirection Test) 미션을 들 수 있을 것이다. 다트 미션은 2022년 9월 지구를 위협하는 소행성 등의 천체 궤도를 우주선과 충돌시켜 변경할 수 있는지 알아보기 위해  소행성 ‘디모르포스’에  우주선을 정확히 충돌시켰다. 미션은 큰 성공을 거두었으며 보다 자세한 결과 확인을 위하여 이번에는 유럽우주국이 나선다.

소행성 디디모스와 그 위성 디모르포스를 재방문하는 유럽우주국의 헤라(Hera) 탐사선은 2024년 10월에 발사될 예정이다. 2026년 12월 디디모스-디모르포스 쌍성계에 도착하는 헤라 탐사선은 2022년 9월 26일 디모포스에 충돌한 DART 실험의 효과를 평가하기 위하여 자세한 현장 조사를 실시할 예정이다.

로켓랩의 금성 생명체 발견 임무

로켓랩(Rocket Lab)과 MIT가 협력하는 비너스 라이프 파인더 미션(Venus Life Finder Mission)은 금성 탐구를 위한 민간 우주 과학 미션으로, 2024년 12월 이전에 발사될 예정이다. 위 미션은 하나의 과학 장비를 탑재한 소형 탐사선을 보내 금성 대기 중에 있는 유기 분자와 잠재적인 생명체 흔적을 분석하려 하고 있으며 로켓랩의 일렉트론 로켓에 실려 발사될 예정이다.

이 탐사선은 달의 중력 도움을 이용하여 2025년까지 금성에 도달한 후 금성의 구름층을 통과하여 하강할 예정이다.

이외의 지구 저궤도 미션들 

2024년 1월에 발사될 예정인 액시엄 미션 3(Ax-3: Axiom Space Mission 3)은 민간 우주 비행 전반에 있어, 또 하나의 중요한 발걸음이 될 것으로 보인다. 액시엄 스페이스의 운영 아래 SpaceX의 팰컨 9 로켓과 크루 드래곤 우주선을 이용하는 이 임무는 플로리다에 있는 케네디 우주센터에서 발사되어 국제우주정거장(ISS)으로 향할 예정이다. 우주비행사들은 선구적인 극미중력 연구를 수행하는 데 초점을 맞추며 14일간의 임무에 착수할 예정이다. 액시엄은 10월에 액시엄 미션 4(Ax-4)를 통해 국제우주정거장에서 다시 2주간의 임무를 수행할 계획이다.

반면 SpaceX는 올해 스타링크 인터넷 위성을 지구 저궤도에 계속해서 배치할 예정이다. 또한 스타십 메가 로켓의 개발에 몰두할 예정이며, 2024년에 2단계 발사체의 여러 테스트 임무를 수행할 것으로 예상된다. SpaceX의 스타링크와 유사한 위성 인터넷인 아마존(Amazon)의 프로젝트 카이퍼 (Kuiper) 역시 2024년 본격적인 시작을 앞두고 있다. 아마존은 이를 위해서 위성 생산을 준비하고 있으며, 2024년 하반기에 예비 시험을 시작할 수 있을 만큼 충분한 위성을 궤도에 올려놓을 계획이다.