최근 태양의 100배가 넘는 초대형 홍염(프로미넌스)이 관측되면서 내년 발사될 최신형 태양 관측 위성에 관심이 쏠렸다. 태양 같은 천체의 표면에서 나타나는 거대한 폭발 현상인 코로나와 이로 인한 홍염은 강력한 항성풍을 일으켜 주변 행성에 재앙을 초래할 수 있다.
유럽우주국(ESA)의 '프로바(PROBA, PRoject for On-Board Automy)-3' 미션은 그래서 더욱 주목받는다. 이 미션은 소형 위성 'OSC(Occulter Spacecraft)' 및 'CSC(Coronagraph spacecraft)'를 내년에 쏘아 올려 태양 활동을 면밀하게 관측하는 것이 목적이다.
지난 3월 27일 조립을 마친 OSC는 가로 1.4m, 세로 1.1m, 높이 1.2m, 무게 250㎏이다. CSC는 가로 1m, 세로 1.5m, 높이 1.2m, 무게 350㎏다. 미 항공우주국(NASA)의 행성 탐사선 '보이저(Voyager) 1·2호'와 마찬가지로 2대가 한 쌍으로 운용된다. 서로 다른 속도로 비행 중인 '보이저' 탐사선들과 달리 '프로바-3' 미션의 위성들은 위치와 자세가 조화를 이루는 편대 비행에 중점을 둔다.
ESA는 "두 위성은 약 144m 거리를 유지하며 비행하게 된다"며 "지구 주회 궤도(geocentric orbit)를 약 19.5시간 만에 한 바퀴 돌면서 태양의 활동을 시시각각 관찰하고 정보를 수집, 지구로 전송한다"고 설명했다.
두 위성은 기본적으로 코로나그래프를 활용해 태양을 감시한다. 원반형 차광기로 일식 같은 상황을 인공적으로 만들어내는 장치로 생각하면 이해가 쉽다. 태양은 광구가 아주 눈부시기 때문에 일반적인 방법으로는 코로나나 홍염을 자세히 관측할 수 없다.
직경 약 1.4m의 차광기는 OSC에 장착됐다. 이를 통해 태양의 빛을 차단하면 CSC에 탑재된 관측 장치 'ASPIICS'가 태양 코로나를 포착한다. 개기일식이 일어날 때 태양-달-지구가 일직선이 되는 것과 같이, 태양-OSC-CSC 순이 되도록 비행한다.
'프로바-3' 미션처럼 두 위성이 함께 비행하면 위성 하나로 모두 해결할 수 없는 미션을 분담해 실행할 수 있다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 '키쿠 7호(ETS-VII)' 위성이나 미 항공우주국(NASA)이 지구 중력의 영향을 알아보기 위해 2002년부터 운용한 '그레이스(GRACE)' 위성이 대표적이다. 이들 장비가 모두 중·대형이었던 만큼, 학계는 소형 위성의 첫 편대 비행이 되는 '프로바-3' 미션에 주목하고 있다.
ESA는 "변동이 없다면 두 위성은 2024년 인도에서 발사될 예정으로, 약 2년 동안 1000시간 넘는 태양 코로나 데이터를 수집한다"며 "이를 분석하면 대규모 통신장애 등 지구에 심각한 위협이 되는 코로나와 프로미넌스의 비밀을 자세히 알아낼 수 있을 것"이라고 강조했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
