[뉴스스페이스=이종화 기자] 미국 항공우주국(NASA)의 주노 탐사선이 오는 2025년 9월 목성 탐사 임무를 종료할 예정이다.

NASA, Southwest Research Institute, BBC, Scientific American, University of Minnesota 등의 발표와 보도에 따르면, 2016년 7월 4일 목성 궤도에 진입한 뒤 당초 예정됐던 32회의 근접 비행을 훨씬 넘어 77회에 달하는 비행으로 태양계 최대 행성에 대한 획기적인 과학적 성과를 쌓았다.

태양광으로 운용되는 주노는 목성의 독특한 대기 구성과 극지방 폭풍, 그리고 목성 주변 위성들의 활발한 지질 활동 등 다방면에서 인류의 천문학적 이해를 확장시켰다.

주노 임무의 주요 성과와 과학적 돌파구

2025년 현재까지 주노가 거둔 과학적 업적은 매우 광범위하다. 특히 올 8월 미네소타대 연구진이 발표한 목성 북극 극지방에서 처음 관측된 새로운 유형의 플라즈마 파동 발견은 천체물리학적 의의가 크다.

이는 지구에서 관찰된 것과는 전혀 다른 주파수 대역으로, 목성 자기장과 극지 플라즈마의 복합적 상호작용에서 비롯된다. 이 연구는 목성의 ‘외계 오로라’를 이해하는데 핵심적인 역할을 하며, 지구 자기권이 태양 방사선으로부터 어떻게 인류를 보호하는지에 대한 비교 연구에도 기여한다.

또한, 주노는 목성 대기의 라디오 전파 굴절을 통한 최초의 북극 성층권 온도 측정도 수행해 해당 지역이 주변 대비 약 11°C 낮은 온도를 나타내며, 시속 161km 속도의 강력한 바람으로 둘러싸여 있다는 점을 밝혀냈다.

목성 가니메데, 유로파, 이오 등의 주요 위성들을 대상으로 한 근접 비행(플라이바이)도 임무 연장 후 큰 사건이었다. 특히 이오 위성에서는 2024년 12월 기록된 태양계 내 가장 강력한 화산 폭발이 포착됐고, 2025년 3월까지도 그 활동이 이어진 것으로 확인됐다. 이오는 지하 마그마 흐름 등 아직 미지의 내부 지질학적 특성도 주노 데이터를 통해 새롭게 드러났다.

임무 연장과 전략적 의의

주노 임무는 2017년 종료 예정에서 2021년 7월까지, 그리고 다시 2025년 9월로 두 차례 연장됐다. 연장 임무 기간에는 목성의 고리, 위성 탐사뿐 아니라 극지방 사이클론, 대기 구조 연구가 강화됐다. 목성의 극지방은 거대한 폭풍들이 안정적으로 극을 감싸고 있으며, 이들의 움직임과 형성 원리도 주노 관측으로 새롭게 밝혀졌다.

이 같은 성과는 2030년 도착 예정인 NASA의 유로파 클리퍼(Europa Clipper) 및 유럽우주국(ESA)의 주스(JUICE, 목성 얼음 위성 탐사선, Jupiter Icy Moons Explorer의 약자) 임무 등 후속 프로젝트에도 중요한 기초 데이터를 제공한다. 주노가 쌓은 목성계 전반에 대한 다각도의 과학적 인사이트는 미래 탐사 전략의 핵심 토대가 됐다.

임무 종료와 대비책

주노 임무는 연료 및 궤도 감소로 2025년 9월 종료 예정이며, 이후 탐사선은 약 5.5일간 ‘죽음의 나선’ 궤도를 그리며 목성 대기로 안전히 진입해 소멸한다. 탐사선 내 지구 미생물 오염 방지를 위한 계획적인 ‘자멸 궤도’로, 유로파 등 거주 가능성이 제기되는 목성 위성에 대한 오염 위험을 사전 차단하는 목적이다.

주노 탐사선 미션 총괄인 스콧 볼턴 박사는 "목성은 태양계의 로제타 스톤"이라며, "이번 탐사가 목성 내부 구조와 태양계 형성의 기원을 해독하는 데 결정적인 역할을 했다"고 강조했다.

스콧 볼턴 박사의 이 말은 인류가 고대 이집트 상형문자를 해독하는 데 결정적 역할을 했던 로제타 스톤처럼, 목성은 태양계가 어떻게 만들어졌는지, 그리고 지구와 생명의 기원이 무엇인지 이해하는 데 결정적인 단서, 태양계 형성과 진화의 비밀을 푸는 열쇠 역할을 할 수 있다는 의미다.

목성은 태양계에서 가장 크고 질량이 큰 행성으로, 초창기 태양계 물질들을 그대로 간직하고 있을 가능성이 높다. 따라서 목성을 연구함으로써 태양계의 형성 초기 과정과 행성 생성 방식, 그리고 우리 지구에 물과 생명이 어떻게 왔는지에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있다는 뜻이다.

또 볼턴 박사는 목성의 내부 구조와 강력한 자기장, 대기의 복잡한 움직임 등이 이전 과학자들이 예상한 것과 달리 매우 복잡하며, 이를 통해 태양계에 대한 기존의 단순한 이해가 재검토될 필요가 있음도 시사하고 있다.

9년간 인류가 목성계를 바라보는 관점을 혁신적으로 바꾼 주노는 우주 탐사의 새로운 이정표로 기억될 것이다. 이번 임무 종료 이후에도 주노가 기록한 막대한 과학 데이터는 향후 우주 탐사 연구에 풍부한 자산으로 활용될 전망이다.