보이저 1호 과학 데이터 전송 재개

보이저 1호 과학 데이터 전송 재개

보이저 1호 우주 탐사선이 정상 작동을 재개하고 모든 과학 장비에서 데이터를 전송하기 시작했다고 NASA의 제트 추진 연구소(JPL) 웹사이트에 보고되었습니다. 이 우주 탐사선은 46년 간의 대장정에서 가장 심각한 문제 중 하나를 겪었던 지난해 11월, 비행 데이터 시스템(Flight Data System, FDS) 코드를 저장하는 칩이 고장 나는 사건을 맞이했습니다.

이 칩의 고장으로 인해 보이저 1호는 지구로부터의 텔레메트리와 과학 정보를 전송할 수 없었습니다.

성간 공간에서의 보이저 1호 수리

성간 공간에서의 보이저 1호 수리 작업은 우주 탐사선과의 엄청난 거리(지구에서 발사된 신호가 보이저 1호에 도달하는 데는 22.5시간이 걸림)와 나이로 인해 복잡해졌습니다. 대부분의 설계자는 이제 사망했거나 오래전에 은퇴한 상태여서, 미션 전문가는 반세기 전의 문서를 조사하며 저자들의 논리를 이해하려고 노력해야 했습니다. 심지어 보이저 1호에 사용된 프로그래밍 언어는 요즘은 아무도 쓰지 않는 포트란 5였습니다. 결과적으로 NASA 엔지니어들은 문제의 원인을 파악하고, 실패한 부위에서 다른 FDS 부위로 코드를 이동시키는 해결책을 개발하는 데 5개월이 걸렸습니다. 그나마 다행인 점은 명맥은 유지 중인 포트란 77로 업데이트도 했습니다. 이를 통해 탐사선의 텔레메트리 전송이 재개되었습니다.

다음 단계는 과학 작업의 재개였습니다. 5월에 엔지니어들은 보이저 1호에 명령을 보내 두 개의 작동 중인 장비에서 정보를 얻을 수 있도록 했습니다: 플라즈마 파동 수신기와 자기계 측정기입니다. 현재는 나머지 두 개의 장비, 즉 우주선의 고에너지 입자 탐지기와 저에너지 입자 탐지기를 설정하는 작업이 진행되고 있습니다. 전문가들은 추가적인 작업을 계획하고 있으며, 이에는 장비의 컴퓨터 클럭 재프로그래밍과 플라즈마 파동 데이터 기록을 위한 온보드 테이프 레코더의 유지 보수가 포함됩니다. 전반적으로 보이저 1호는 이제 완전히 정상 작동에 들어갔습니다.

보이저의 미래

우주선 컴퓨터가 다시 작동하게 되면서, 보이저 1호와 보이저 2호의 생명을 제한하는 주요 요인은 이들 우주선의 온보드 방사능 동위원소 발전기에 의해 생성되는 전력의 손실입니다. 이들은 매년 약 4와트를 잃고 있으며, 이는 플루토늄-238의 서서히 붕괴와 이 붕괴에서 발생하는 열을 에너지로 변환하는 열전쌍의 열화로 인한 것입니다.

미션 컨트롤러는 전력 감소 문제를 해결하기 위해 비필수 시스템과 주요 구성 요소 및 과학 장비의 동결을 방지하는 히터를 종료하는 방식으로 조절하고 있습니다. 현재까지는 균형을 유지하고 있지만, 매년 상황이 어려워지고 있습니다. 언젠가는 남은 장비를 종료해야 할 수도 있습니다. 전문가들의 즉각적인 목표는 2027년까지 보이저 쌍을 운영하는 것으로, 이 시점이 되면 발사 50주년을 맞이하게 됩니다.

이상적으로는 2030년대까지 장비에서 데이터를 받기를 희망하고 있습니다. 만약 보이저 1호와의 연락이 2035년까지 유지된다면, 지구로부터 약 200 천문단위(300억 킬로미터) 거리에 도달하게 됩니다.

NASA는 보이저 1호가 과학 장비 두 개에서 데이터를 전송을 재개했다는 희망적인 소식을 발표했습니다. 1977년 거대 행성 탐사를 위해 발사된 보이저 1호는 곧 47번째 생일을 맞이하게 되며, 여전히 인류가 만든 가장 먼 물체로 남아 있습니다.

하지만 보이저 1호의 고령화는 이미 가시화되고 있습니다. 2023년 11월, 이 우주선은 장기 임무 중 가장 심각한 위기에 직면했습니다. 보이저 1호의 칩이 고장 나면서 유용한 정보 대신 의미 없는 이진수 데이터를 지구로 전송하기 시작한 것입니다. NASA 엔지니어들은 문제의 원인을 이해하고, 실패한 부위에서 다른 FDS 부위로 코드를 전송하는 해결책을 마련하는 데 5개월이 걸렸습니다. 이로 인해 탐사선의 텔레메트리 수신이 재개되었습니다.

다음 단계는 과학 작업의 재개였으며, 5월 17일 엔지니어들은 보이저 1호에 명령을 보내 두 개의 작동 중인 장비, 즉 플라즈마 파동 서브시스템과 자기계 측정기에서 정보를 수집할 수 있게 했습니다. 현재 미션 전문가들은 나머지 두 개의 장비, 즉 우주선의 고에너지 입자 서브시스템과 저에너지 입자 탐지기의 재조정 단계를 결정하고 있으며, 이 작업은 몇 주가 걸릴 것으로 예상됩니다. 이후 보이저 1호는 다시 정상 서비스에 들어가게 될 것입니다.

현재 보이저 1호는 지구로부터 240억 킬로미터 이상의 거리에 위치하고 있으며, 보이저 2호와 함께 역사상 유일하게 별의 사이를 탐사한 우주선입니다. NASA의 추정에 따르면, 보이저 쌍은 2027년까지 지구로 정보를 전송할 수 있을 것입니다. 그 이후에는 온보드 방사능 동위원소 발전기에서 생성되는 에너지가 충분하지 않아 계속 작업할 수 없게 될 것입니다.

결론

보이저 1호의 과학 데이터 전송 재개는 인류 우주 탐사의 중요한 이정표입니다. 비록 탐사선의 나이가 많고 많은 도전에 직면해 있지만, NASA의 엔지니어들은 끊임없는 노력과 기술적 ingenuity를 통해 이 우주선을 다시 정상적으로 운영할 수 있게 했습니다. 보이저 1호의 임무가 계속되면서, 인류는 우주에 대한 깊은 이해를 넓히고 있으며, 미래의 우주 탐사에 중요한 교훈을 제공하고 있습니다.