인류의 금성 탐험 역사

 금성은 태양계에서 지구와 가장 유사한 크기와 질량을 가진 행성으로 오랫동안 인류의 호기심을 자극해 왔습니다.

 '샛별' 또는 '샛별'로도 불리는 금성은 밤하늘에서 달 다음으로 밝게 빛나 고대부터 많은 관심을 받아왔지만, 실제 과학적 탐사는 20세기 중반에 이르러서야 시작되었습니다.

 지금부터 인류의 금성 탐사 역사를 시간 순서대로 살펴보며, 주요 임무와 발견들을 자세히 소개해 보려 합니다.

 

NASA 홈페이지 갈무리

초기 금성 탐사의 도전 (1960년대)

첫 번째 도전: 소련과 미국의 경쟁

 인류의 금성 탐사는 1960년대 냉전 시대 우주 경쟁 속에서 시작되었습니다.

 1961년 2월 12일, 소련은 스푸트니크와 달 탐사선의 성공에 이어 최초의 행성 탐사선인 베네라 1호를 금성을 향해 발사했습니다.

 그러나 이 첫 시도는 중간에 통신이 두절되어 실패로 끝났습니다.

 

매리너 2호: 최초의 성공적인 금성 탐사

 인류 역사상 최초로 성공한 금성 탐사는 미국 항공우주국(NASA)의 매리너 2호였습니다.

 1962년 8월 27일 오전 6시 53분 14초 케이프커내버럴에서 발사된 매리너 2호는 3개월 반의 비행 끝에 금성에 도착했습니다.

 1962년 12월 14일, 매리너 2호는 초속 37.7km로 금성에 3만 5000km까지 접근하여 42분간 금성을 관측하였으며, 임무는 금성의 대기와 온도, 행성 공간의 증기, 우주선과 미립자 등에 관한 중요한 데이터를 수집했습니다.

 

 매리너 2호가 가져온 가장 충격적인 발견은 금성의 표면 온도가 섭씨 150~200도에 이르며 대기압이 지구의 20배가 넘는다는 사실이었습니다.

 이는 당시 사람들이 상상했던 "지중해 휴양지" 같은 금성의 이미지를 완전히 뒤엎는 발견이었습니다.

 

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베네라 프로그램: 소련의 도전

 소련은 1965년 11월에 베네라 2호를 발사했지만, 금성 표면에서 약 24,000km 지점을 통과하다 통신이 두절되어 데이터를 얻는 데 실패했습니다.

 2호보다 4일 늦게 발사된 베네라 3호는 금성에 도착하는 데 성공하여 지구 이외의 행성에 처음 도달한 인공 물체라는 기록을 세웠지만, 역시 통신 두절로 관측 자료를 얻지 못했습니다.

 

 반면에, 1967년 미국의 매리너 5호가 발사되어 금성 대기를 조사하고 자외선 촬영에 성공했습니다.

 이 임무는 금성의 대기가 대부분 이산화탄소로 구성되어 있으며, 행성에 자기장이 있다는 새로운 사실을 밝혀냈습니다.

 

 이에 소련은 같은 해 6월 12일, 소련의 베네라 4호는 금성의 대기층으로 직접 들어가 관측 자료를 지구로 전송하는 데 성공하였고, 이는 금성 대기에 관한 최초의 직접적인 측정 데이터였습니다.

 

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금성 표면 탐사의 성과 (1970년대)

베네라 7호: 최초의 금성 착륙 성공

 금성 탐사의 가장 중요한 이정표 중 하나는 1970년 소련의 베네라 7호가 세운 것입니다.

 금성이 "지옥"과도 같은 환경임을 인식한 소련은 탐사선을 대폭 개량했습니다.

 티타늄 등을 이용해 지구 대기압의 180배를 견딜 수 있도록 제작된 베네라 7호는 마침내 금성 표면에 도달하여 지구와의 통신에 성공했습니다.

 

 이는 인간이 만든 물체가 지구 외의 행성 표면에 착륙해 지구와 통신한 최초의 사례로, 우주 탐사 역사에 중요한 이정표가 되었으며, 베네라 7호의 성공으로 금성 표면 환경에 관한 직접적인 데이터를 얻을 수 있게 되었고, 이는 금성의 극한 환경을 더욱 정확하게 이해하는 데 기여했습니다.

 

위키피아 글 갈무리

 

베네라 9호: 금성 표면의 첫 이미지

 금성 표면의 모습을 최초로 확인할 수 있게 해 준 것은 소련의 베네라 9호였습니다.

 베네라 9호는 금성 착륙 후 최초로 표면 사진을 촬영하여 지구로 전송하는 데 성공했으며, 이 역사적인 사진은 금성의 "살기 좋은 환경"에 대한 마지막 희망마저 완전히 사라지게 만들었습니다.

 

 지옥 같은 고압과 고온을 견디며 금성에 착륙한 베네라 9호는 이 기념비적인 사진을 남기고 53분 만에 작동을 멈췄습니다.

 이 사진은 인류에게 금성의 진짜 모습을 최초로 보여주었고, 금성이 얼마나 척박한 환경인지를 생생하게 증명했습니다.

 

위키피아 글 갈무리

현대 금성 탐사 (1980년대 ~ 현재)

마젤란 호: 마지막 미국 금성 미션

 1989년, 미국은 마젤란 호를 발사했습니다.

 이 탐사선은 1990년 금성 궤도에 진입해 4년간 운영되었으며, 이후 미국은 30년 이상 금성 직접 탐사에서 손을 뗐습니다.

 마젤란 호는 금성 표면의 상세한 레이더 지도를 만들어 지형에 대한 이해를 크게 향상했습니다.

 

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21세기 금성 탐사의 부활

 2005년, 유럽 우주국(ESA)은 비너스 익스프레스를 발사했습니다.

 이 미션은 금성의 대기 동적과 온실 효과를 연구하여 금성 대기의 복잡한 구조와 변화를 밝혀냈습니다.

 2010년에는 일본이 아카츠키 탐사선을 발사하여 금성의 기후와 대기 순환을 연구하고 있으며, 아카츠키는 금성 대기의 초고속 바람과 구름의 복잡한 패턴을 관찰하고 있습니다.

 

새로운 금성 탐사 계획

 2021년 6월 2일, NASA는 30년 만에 금성 탐사 계획을 발표했습니다.

 '다빈치+'와 '베리타스'라는 두 프로젝트에 약 5억 달러(약 5천567억 원)를 투자할 계획입니다.

 

 다빈치+(금성 심층 대기 희가스 및 화학, 이미징 탐사)는 분석도구를 실은 구체를 금성 대기에 내려보내 대기 조성을 파악하는 것이 목표이며, 이를 통해 금성에서 극도의 온실효과가 발생하는 이유를 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대됩니다.

https://ssed.gsfc.nasa.gov/davinci/mission

 

 베리타스는 레이더를 이용해 금성의 3차원 지형도를 만들고 지진과 화산활동이 여전히 일어나고 있는지 확인하는 것을 목표로 합니다.

 또한 활화산들이 대기로 수증기를 내뿜고 있는지 파악하고, 지표면에서 나오는 적외선을 탐지해 어떤 암석이 존재하는지 지도를 그릴 계획입니다.

Overview - NASA Science

 

 2023년 6월 23일, 한국의 기초과학연구원(IBS)도 '금성 장기 관측 프로젝트(CLOVE)'를 발표했습니다.

 이 프로젝트는 3년마다 지구 저궤도에 금성 반사도와 편광률을 관측할 탑재체를 실은 초소형위성을 띄워 10년 이상 금성을 관측하는 계획이며, 첫 위성은 2026년에 궤도에 올릴 예정이며, 약 30억 원의 예산이 투입됩니다.

금성 탐사의 의미와 미래 전망

금성 탐사의 중요성

 최근 금성 탐사가 다시 주목받는 이유 중 하나는 2020년경 금성 대기에서 생명체의 간접 증거가 될 수 있는 '포스핀'이 발견되었기 때문입니다.

 포스핀은 살아있는 미생물에 의해 만들어질 수 있는 물질로, 생명체와 무관한 방법으로도 생성될 수 있지만 금성에서 비생물적인 방법으로 생성될 확률이 극히 낮다면 금성 대기에 미생물이 존재할 가능성을 시사합니다.

 

 또한 금성은 온난화 연구 측면에서도 매력적인 연구 대상입니다.

 금성이 어떻게 지금처럼 온실가스가 가득한 불덩어리 행성이 됐는지 분석하면 지구 온난화라는 위기를 타개할 실마리를 찾을 수도 있기 때문입니다.

금성, 외계생명체 탐사의 희망이 되다

 

 

다빈치 미션의 세부 계획

 2029년 6월로 예정된 NASA의 다빈치 미션은 더욱 구체적인 계획을 갖고 있습니다.

 이 미션은 금성 중력 도움 비행을 할 본선과 대기를 뚫고 들어가 표면까지 하강할 소형 탐사선으로 구성됩니다.

 '운송·중계·이미징 우주선'(CRIS)은 근접 비행을 통해 금성 대기의 구름을 분석하고 고원지대 지도를 만들며, 행성 표면까지 지구의 90배에 달하는 고밀도 대기를 뚫고 하강하는 소형 탐사선을 관리합니다.

 

 이 미션은 3차례에 걸쳐 금성에 근접 비행하며 중력을 이용해 비행 속도와 방향을 조정하는 중력도움 비행을 하게 됩니다.

 첫 근접 비행은 발사 6개월 후에 이루어지며, 2년 후인 2031년 6월 "정오"에 이상적인 빛 조건에서 하강 탐사선이 대기에 진입하게 됩니다.

 

 탐사선은 금성 표면에서 120km 상공의 상층 대기에 도달한 후, 67km 상공에서 열방패를 제거하고 대기 가스를 수집해 화학적 성분을 측정하기 시작합니다. 약 30.5km 상공의 구름을 통과하면서는 수백 장의 이미지를 촬영할 예정입니다.

 

 

불타는 별의 미스터리를 풀어가며

 인류의 금성 탐사 역사는 처음에는 어렵고 실패가 많았지만, 점차 성공적인 미션들을 통해 금성에 대한 이해를 넓혀왔습니다. 

 1962년 매리너 2호의 첫 성공적인 탐사부터 1970년 베네라 7호의 첫 착륙 성공, 그리고 베네라 9호의 첫 표면 사진까지, 금성 탐사는 우주 탐사 역사에 중요한 이정표를 남겼습니다.

 

 오늘날 우리는 금성이 지구와 비슷한 크기와 질량을 가졌지만, 이산화탄소로 가득한 두꺼운 대기로 인해 극심한 온실 효과가 발생해 표면 온도가 약 464℃에 달하고 대기압은 지구의 92배에 이르는 극한 환경임을 알고 있습니다.

 그럼에도 불구하고, 금성은 지구의 기후 변화를 이해하고, 생명체의 존재 가능성을 탐색하는 데 중요한 연구 대상입니다.

 

 앞으로 다가올 다빈치+, 베리타스, 그리고 한국의 CLOVE 프로젝트와 같은 새로운 미션들은 금성에 대한 우리의 이해를 더욱 깊게 해 줄 것입니다.

 인류의 금성 탐사는 계속되고 있으며, 이 불타는 행성의 비밀이 하나씩 밝혀질 때마다 우리는 태양계와 지구에 대한 더 큰 통찰을 얻게 될 것입니다.

국내 첫 금성 탐사 위해 2026년까지 초소형위성 띄운다 | 연합뉴스

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