NASA 의 명왕성 탐사(2/2)
7개의 측정 장치만을 달았기에, 우주선은 그랜드 피아노 정도의 크기로 만들어졌습니다. 파운튼은 존스 홉킨스 팀의 특징으로, 확인된 기술만을 사용하는 것과 핵심 기술만을 유지하는 디자인 철학을 꼽았고, 이 점이 비용과 위험을 모두 줄였다고 말합니다. 새롭게 채택된 단 한 가지 기술은 전력을 적게 소모하는 디지털 수신기입니다. 존스 홉킨스 팀은 앞서 다른 프로젝트에 이미 그 기술을 사용해본 적이 있습니다.
“그 기술에는 큰 위험이 따르지 않습니다.”
개발에는 어떤 큰 문제도 발생하지 않았지만, 비용은 약 8천억 원으로 늘어났습니다.
2004년 8월, 미국 에너지부는 뉴호라이즌스 팀에게 플루토늄 전지를 공급할 수 없다고 통보했습니다. 태양계 외곽에서는 태양 에너지만으로 우주선을 가동시키는 것이 불가능하며, 플루토늄 전지가 반드시 필요했습니다.
뉴멕시코에 있는 로스 알라모스 국립연구소(LANL)가 안전 및 보안상의 이유로 플루토늄 정제의 생산을 중지했기 때문입니다. 원래 계획에 들어있는 220와트의 발전기를 만들기 위해서는 더 많은 정제가 필요했습니다.
“우리는 물었죠. ‘그럼 지금 있는 것으로 어느 정도의 전력이 나올까요?’” 파운튼이 물었을 때 그들은 180와트라는 답을 들었습니다.
디지털 수신기와 같은 에너지를 절약하는 몇 가지 시도에 의해, 파운튼은 180와트로도 계획이 가능할 것이라고 생각했습니다. 마침내 미국 에너지부는 200와트를 낼 수 있는 발전기를 제공할 수 있었습니다.
2006년 1월 19일, 뉴호라이즌스호는 아틀라스 5 로켓에 올라타 사상 가장 빠른 속도로 지구를 벗어났습니다.
13개월만에 목성에 도달한 뉴호라이즌스호는 측정 장비를 시험하기 위해 목성의 4개 위성 중 하나인 이오의 화산폭발을 타임 랩스로 촬영해 지구로 전송했습니다.
목성을 통과한 후, 뉴호라이즌스호는 첫 번째 컴퓨터 오류를 겪었습니다. 지구 대기권 바깥의 고에너지 입자 때문에 컴퓨터 장비에서 메모리 오류가 발생할 수 있습니다. 그 경우 장비들은 재시동하게 되어 있습니다. 연구진은 그런 오류가 뉴호라이즌스의 9년 반의 명왕성 탐사 여행 중 한 번 정도 일어날 것으로 추측했습니다.
그러나 실제 재부팅은 거의 매년 한 번씩 일어났습니다. 하지만 재부팅 후 장비는 정상 작동했으며, 이는 좋은 경험이 되었습니다.
시스템 엔지니어인 크리스토퍼 허스만은 말합니다. “그 사건들 덕분에 우리는 더욱 정신을 바짝 차리게 됐죠. 실제로 우리에게 도움이 되었습니다.”
나머지 여행 기간에는 별다른 일이 일어나지 않았습니다. 우주선을 태양계 바깥의 한 행성 근처로 보내는 데는 로켓 과학이 필요하지만, 아주 첨단의 로켓 과학이 필요한 것은 아닙니다. 그 수식은 아이작 뉴턴이 만든 법칙에 근거한, 수십 년 전의 우주선에 사용되었던 수식과 같은 것입니다.
하지만 작은 오류가 큰 참사를 낳을 수 있기에, 연구진은 긴장의 끈을 놓지 않고 계산을 거듭 확인하고 주기적으로 필요한 점검을 게을리하지 않았습니다.
7월 4일, 명왕성 접근을 단 열흘 남겨두고 우주선은 갑자기 침묵에 빠졌습니다. 운영 책임자 앨리스 바우만은 수년간의 경험을 통해 어떤 문제가 지구 측 수신기의 문제인지 우주선의 문제인지에 대한 감이 있었습니다.
“우주선에 어떤 문제가 생겼다는 것을 직감했죠.”
그녀는 허스만을 관제소로 급히 불렀습니다.
이웃과 미국 독립기념일 바베큐를 즐기고 있던 허스만은 이미 관제소로 오고 있었습니다. “가면서 생각했죠. ‘침착하자.’”
바우만은 파운튼도 함께 불렀습니다.
여러 가지 생각이 이들의 머리에 떠올랐습니다. “어쩌면 우리가 너무 운이 없는 나머지 마지막 순간에 무언가와 충돌한 것일지 모른다고 생각했죠.” 쌀알 크기의 파편도 엄청난 속도로 충돌한다면 우주선에 해를 끼칠 수 있습니다.
다행히 문제의 원인은 밝혀졌습니다. 우주선의 컴퓨터가 명왕성과의 접근시에 해야 할 일을 수신하는 것과 메모리의 이미지를 압축하는 일 두 가지를 동시에 처리하려다가 과열되었던 것입니다. 이 경우 메인 컴퓨터는 우주선에 피해를 끼치지 않도록 “안전모드”로 들어가고, 보조 컴퓨터가 작동하도록 되어 있습니다.
한 시간 반 뒤, 이들은 보조 컴퓨터의 신호를 수신할 수 있었습니다. “할 수 있다는 느낌이 들었습니다. 문제는, 필요한 그 순간에 할 수 있느냐였습니다.”
뉴호라이즌스호가 명왕성에 접근할 때 해야 할 9일간의 명령들은 7월 7일 시작되도록 되어 있었습니다. 바우만은 이틀 밤을 쪽잠을 자며 관제소에서 보냈습니다. “보조 컴퓨터가 얼마나 많은 일을 할 수 있는지를 안다면 놀랄 겁니다. 한숨도 제대로 못 잤습니다.”
몇 시간 뒤, 우주선은 작동을 시작했습니다. 정해진 명령을 수행하기 시작했습니다. 뉴호라이즌스는 마침내 해야 할 일을 모두 마칠 수 있었습니다.
(뉴욕타임스)