여행자가 들려준 이야기
코스모스 Ch6. 해설
보이저 1호, 2호
(p.298-308)
보이저 호는 NASA의 그랜드 투어(Grand Tour) 계획에 의해 발사된 탐사선입니다. 두 탐사선 모두 1977년에 발사되었지요.
시기 상으로는 보이저 2호가 먼저 발사되었지만, 목성까지 도달하는 시간이 더 빠른 1호에 ‘1호’라는 명칭이 붙었습니다.
두 탐사선은 각각 목성과 토성을 지나, 태양계 밖의 더 먼 우주로 여행을 하고 있습니다.
지금 이 순간, 보이저 1, 2호의 위치가 궁금하다면?
아래의 링크(NASA 홈페이지)에서 확인해볼 수 있습니다!
https://science.nasa.gov/mission/voyager/where-are-voyager-1-and-voyager-2-now/
가장 큰 행성, 목성
570일. 드디어 목성이 그 웅장한 모습으로 우리에게 다가온다. 이제 우리는 지구상의 어떤 망원경으로도 볼 수 없었던 목성의 모습들을 자세히 관측할 수 있을 것이다.
- p.305, 코스모스(칼 세이건)
최초로 목성에 가장 근접한 관측을 한 것은 보이저(Voyager) 1호 입니다.
목성은 태양계에서 가장 반지름도, 질량도 큰 행성입니다. 질량은 태양의 약 1/1,000 정도인데, 목성의 질량 때문에 태양도 아주 조금씩 원 궤도 운동을 하고 있답니다.
목성에서 가장 눈에 띄는 점은 눈처럼 보이는 ‘대적점’이 아닐까 싶은데요. 지구의 태풍과 비슷한 현상으로, 대기에서 발생하는 난류 때문에 형성됩니다.
고리를 가진 행성, 하면 딱 떠오르는 것은 아름다운 고리로 유명한 토성일 것입니다.
하지만 실은, 목성에도 고리가 있습니다.
최근에 JWST(제임스웹 우주 망원경)이 촬영한 목성의 사진을 보면, 목성 중심부에서 바깥쪽으로 나 있는 희미한 고리의 형태를 볼 수 있습니다.
행성의 중력을 빌려 가속하기 : 스윙 바이
(p.279)
책의 본문에 이런 내용이 있습니다.
보이저 2호가 목성 곁을 지날 때 목성은 보이저를 가속시켜서 토성을 근거리에서 통과할 수 있는 길목으로 보이저를 슬쩍 밀어넣었다. 토성 중력의 도움으로 보이저는 다시 천왕성을 향해 힘차게 달리게 된다.
- p.279, 코스모스(칼 세이건)
우주를 여행할 때 가장 중요한 것 중 하나는 비용 문제입니다. 비용을 적게 쓰면서 우주 여행을 하기 위해서, ‘효율적인’ 움직임을 갖는 것이 중요하죠.
(자동차로 따지면, 연비가 높을수록 더 효율적으로 연료를 쓸 수 있는 것처럼요!)
우주에서는 연료보다 더 강력한 에너지원이 있습니다. 바로 행성들이 가지고 있는 중력이죠!
일시적으로 어떤 행성에 가까워 진다면, 그 행성의 중력에 이끌려 우주선이 가속하게 됩니다. 즉, 중력의 힘을 빌려서, 연료를 사용하지 않고도 더 빠른 속력을 낼 수 있다는 것이지요.
다시 이 그림을 살펴볼까요? 보이저 1, 2호는 각자 목성과 토성의 중력을 이용해 가속하고, 더 먼 우주로 나갈 수 있는 원동력을 얻습니다.
이 모습이 마치 그네를 타는 것 같다고 해서, 이런 기술을 ‘스윙 바이’ 또는 ‘중력 그네’, ‘슬링샷’ 등으로 부릅니다.
말은 쉽지만, 실제로는 특정 시점에 각 행성의 위치와 탐사선의 방향, 속력, 적절한 시기 등을 계산해야 하기 때문에 복잡한 시뮬레이션을 통해 계산해야 합니다.
목성의 위성들
지구에는 위성이 딱 1개, 달 밖에 없지만, 다른 행성들은 더 많은 위성을 가지고 있습니다.
특히 목성은 최소 90개 이상의 위성을 가지고 있는데요.
이 중 가장 유명한 4개는 갈릴레이가 발견한 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토 입니다.
토성의 위성들
토성에도 수많은 위성이 있습니다. 2025년 기준으로 확인된 토성의 위성 수는 무려 274개라고 합니다!
토성에서 가장 유명한 행성은 타이탄입니다.
타이탄은 토성의 가장 큰 위성이자 태양계에서 두 번째로 큰 위성으로, 수성보다 크며 지구와 유사한 대기를 가지고 있습니다.
덕분에 태양계 내에 지구 말고 생명체가 산다면? 이라는 질문에서 화성 다음으로 많이 언급되는 천체입니다.
마무리하며
이번 챕터에서는 보이저 1, 2호의 안내에 따라 목성과 토성을 여행해봤습니다.
다음 챕터부터는 조금 더 먼 우주의 이야기를 살펴보기로 해요!
그럼 다음에 또 만나요~ �