보이저 1호 과학 데이터 전송 재개

보이저 1호 과학 데이터 전송 재개

NASA가 보이저 1호의 상태에 대한 고무적인 소식을 발표했습니다. 보이저 1호는 최근 두 개의 과학 장비로부터 데이터를 전송하기 시작했습니다. 1977년에 태양계의 거대 행성들을 연구하기 위해 발사된 보이저 1호는 이제 곧 47주년을 맞이하게 되지만, 여전히 인류가 만든 물체 중 지구로부터 가장 멀리 떨어진 곳에서 활동 중입니다.

성간 공간에서의 수리

2023년 11월, 보이저 1호는 46년간의 대장정 중 가장 심각한 문제에 직면하게 되었습니다.
보이저 1호의 오랜 나이로 인한 문제들은 이미 나타나고 있습니다. 2023년 11월, 보이저 1호는 오랜 임무 중 가장 심각한 위기 중 하나를 겪었습니다. 비행 데이터 시스템(FDS) 코드의 일부를 담고 있는 보이저 1호의 칩이 고장 나면서, 유용한 정보 대신 무의미한 1과 0의 조합을 지구로 전송하기 시작했습니다. 비행 데이터 시스템(FDS)의 일부 코드를 저장하는 칩이 오작동하면서, 보이저 1호는 지구로 텔레메트리 및 과학 정보를 전송할 수 없게 되었습니다. 이 문제를 더욱 복잡하게 만든 것은 탐사선이 지구로부터 매우 먼 거리에 위치하고 있다는 점입니다.

신호가 지구에서 보이저 1호에 도달하는 데는 무려 22.5시간이 걸립니다. 또한, 보이저 1호를 설계한 대부분의 엔지니어들은 이미 세상을 떠났거나 은퇴했기 때문에, 남아있는 기술자들은 수십 년 전 작성된 문서를 참고하며 문제를 해결해야 했습니다.

NASA 엔지니어들은 이 문제를 해결하기 위해 무려 5개월간의 분석과 연구를 거쳤습니다. 그 결과, 오작동한 칩에서 문제의 코드를 다른 부분으로 옮기는 방법을 찾아냈고, 이를 통해 다시 텔레메트리를 수신할 수 있게 되었습니다. 이어서 과학 작업을 재개하기 위한 단계로, 2024년 5월에 보이저 1호에 두 개의 작동 중인 장비(플라스마 파 수신기와 자기계)에서 정보를 얻기 위한 명령이 전송되었습니다. 이후 남아있는 두 개의 장비(우주선 측정기와 저에너지 입자 검출기)도 성공적으로 설정되었으며, 이로 인해 보이저 1호는 다시 과학 작업을 수행할 수 있게 되었습니다.

이제 과학 작업의 재개가 다음 단계로 진행되었습니다. 2024년 5월 17일, 엔지니어들은 보이저 1호에 명령을 보내 두 개의 여전히 작동 중인 장비로부터 데이터를 받기 시작했습니다. 이 두 장비는 플라스마 웨이브 서브시스템과 자력계입니다. 현재 임무 전문가들은 나머지 두 장비(우주선 관측 장비와 저에너지 충전 입자 장비)를 재조정하는 방법을 결정하고 있으며, 이 과정에는 몇 주가 걸릴 것으로 예상됩니다. 이 과정이 완료되면 보이저 1호는 마침내 완전한 서비스로 복귀하게 됩니다.

오늘날 보이저 1호는 지구로부터 240억 km 이상 떨어진 곳에 위치해 있습니다. 보이저 2호와 함께 이들은 인류 역사상 유일하게 성간 공간을 탐사한 우주선입니다.

NASA의 추산에 따르면 보이저 1호와 2호는 약 2027년까지 지구로 정보를 전송할 수 있을 것으로 예상되며, 이후에는 온보드 방사성 동위원소 발전기의 에너지가 부족하여 작업을 계속할 수 없게 될 것입니다.

보이저 1호의 미래

보이저 1호의 컴퓨터가 다시 정상적으로 작동하게 되면서, 이제 남은 과제는 보이저 1호와 보이저 2호가 보유한 전력의 감소 문제를 관리하는 것입니다. 이들 탐사선은 탑재된 방사성 동위원소 발전기(RTG)를 통해 전력을 얻고 있는데, 이는 연간 약 4와트씩 전력이 줄어들고 있습니다. 이 전력 감소는 플루토늄-238의 점진적인 붕괴와 열을 전기로 변환하는 열전소자의 성능 저하로 인해 발생합니다.

현재, 임무 제어팀은 비필수 시스템과 주요 구성 요소 및 과학 장비를 얼지 않게 유지하는 히터를 차단하여 전력 소모를 줄이고 있습니다. 하지만 시간이 지날수록 이러한 균형을 유지하는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다. 결국, 남아있는 장비를 순차적으로 종료해야 하는 상황이 올 수밖에 없을 것입니다. NASA의 목표는 보이저 1호와 2호가 2027년, 즉 발사 50주년까지 작동을 유지하는 것입니다. 이상적으로는 2030년대까지 데이터를 수신하기를 희망하고 있으며, 만약 보이저 1호와의 통신이 2035년까지 유지된다면, 보이저 1호는 지구로부터 200천문단위(AU, 약 300억 km)의 거리까지 도달하게 될 것입니다.

결론적으로, 보이저 1호는 여전히 과학적 데이터를 지구로 전송하고 있으며, 이는 인류가 우주에서 얼마나 멀리 탐사할 수 있는지를 보여주는 상징적인 예시입니다. 보이저 1호와 2호는 태양계를 넘어 성간 공간으로 나아가면서, 우리에게 새로운 과학적 통찰을 제공하고 있습니다. 이 탐사선들이 언제까지 데이터를 전송할 수 있을지는 불확실하지만, 이들의 업적은 영원히 기록될 것입니다.