NASA 루시, 발사 5년 만에 목성 트로이 소행성군 진입…2027년 첫 근접 관측

미국항공우주국(NASA)의 탐사선 루시(Lucy)가 발사 5년 만에 목성 트로이 소행성군 구역에 들어섰다. NASA는 10월 28일 블로그에서 루시가 이 구역에 진입한 첫 우주선이며, 목성 앞쪽 무리인 L4 지점에 다가가고 있다고 밝혔다. 첫 근접 관측은 2027년 8월 11일 에우리비츠(Eurybates)로 예정돼 있다.

태양계 초기의 ‘타임캡슐’을 향해

트로이 소행성은 목성의 공전 궤도 위에서 목성과 비슷한 속도로 태양을 도는 소행성 무리다. 목성 가까이 있는 것은 아니고, 목성과 태양의 중력 때문에 안정적으로 머무는 궤도에 갇혀 있다. NASA는 이 소행성들이 목성·토성·천왕성·해왕성 같은 바깥 행성을 만든 재료의 잔해일 것으로 본다. 40억 년 넘게 거의 그대로 보존됐을 수 있어 NASA는 ‘태양계 탄생의 타임캡슐’이라고 부른다. 다만 NASA도 ‘모델에 따르면’이라는 단서를 달았듯, 이 해석은 아직 직접 관측으로 확인되지 않은 가설이다.

루시는 2021년 10월 16일 발사됐고 지금까지 22억 마일(약 35억 km) 넘게 날았다. 목성 트로이를 처음 탐사하는 우주선이다. 누적 비행 거리는 지구와 태양 사이 거리(약 1억 5천만 km)의 23배가 넘는다. 길이는 날개 끝에서 끝까지 약 16m이고, 지름 약 7m짜리 태양전지판 2장을 달았다. 태양에서 지구보다 다섯 배쯤 멀리 있지만 우주선과 관측 장비는 정상 작동 중이라고 NASA는 전했다.

L4와 L5, 두 무리 사이의 거리

트로이 소행성은 두 무리로 나뉜다. L4 무리는 목성보다 앞서 달리고, L5 무리는 뒤따른다. L4·L5는 두 천체의 중력과 공전 효과가 맞물려 작은 물체가 머물 수 있는 ‘라그랑주점’ 가운데 목성 궤도 앞뒤에 놓인 두 지점이다. 두 무리는 각각 목성에서 약 4억 8,400만 마일(약 7억 8천만 km) 떨어져 있다. 목성이 태양에서 떨어진 거리와 비슷하다.

구역에 들어섰다고 소행성이 바로 보이는 것은 아니다. 소행성끼리 평균 600만 마일(약 970만 km) 넘게 떨어져 있어 가까이 가기 전에는 점으로만 보인다. NASA는 전파 신호와 별 사진으로 L4 지점 접근을 추적한다고 설명했다.

앞으로의 일정: 소행성 11개 방문

루시는 소행성 11개를 지나가는 임무다. 착륙하지 않고 가까이 스쳐 지나며 관측하는 ‘근접 통과(플라이바이)’ 방식이다. 첫 트로이 근접 통과까지는 1년이 채 남지 않았다. 주 소행성대의 3개와 트로이 8개(위성 포함)다. 주 소행성대에서는 2023년 11월 1일 딘키네시(Dinkinesh)와 위성 셀람(Selam), 2025년 4월 20일 도널드존슨(Donaldjohanson)을 지났다.

구분	날짜	대상 천체	주요 특징 및 임무 내용
완료	2023. 11. 01	딘키네시 & 위성 셀람	최초의 근접 통과 및 접촉 쌍성계 위성(셀람) 발견
완료	2025. 04. 20	도널드존슨	주 소행성대 통과 테스트 및 장비 검증
예정	2027. 08. 11	에우리비츠 & 위성 퀘타	첫 트로이 소행성 진입 (관측 가능 시간 단 몇 시간, 정밀 타깃팅)
예정	2027. 09. 14	폴리멜레 & 위성	L4 무리 내 연속 플라이바이
예정	2028. 04. 18	레우코스	느린 자전 주기를 가진 독특한 트로이 소행성 분석
예정	2028. 11. 11	오루스	L4 그리스 무리의 마지막 탐사 대상
궤도 수정	2030년	지구 (지구 중력 도움)	마지막 지구 스윙바이로 궤도를 수정해 목성 뒤편 L5 무리로 도약
예정	2033. 03. 03	파트로클로스 & 위성 메노이티오스	L5 트로이 무리의 거대 원시 쌍소행성 탐사로 미션 대미

왜 중요한가

행성이 어떻게 만들어졌는지는 소행성의 재료를 직접 보지 않고는 확인하기 어렵다. 루시는 L4 무리와 L5 무리를 모두 방문하도록 짜여 있어, 앞뒤 두 무리를 같은 방식으로 관측해 비교할 기회가 된다. 목성 쪽 소행성이 태양계 초기 재료의 기록이라는 NASA의 설명이 맞는지 가려내는 첫 현장 자료가 되는 셈이다. 다만 NASA가 이번에 공개한 것은 진입 사실과 일정이고, 새 관측 결과는 아니다. 첫 근접 관측 결과는 2027년 8월 이후에야 나온다. 임무는 2033년 3월 파트로클로스·메노이티오스 쌍 탐사까지 이어져, 결과를 종합하려면 앞으로 7년 가까이 기다려야 한다.

원문: NASA’s Lucy Reaches Trojan Asteroid Region 5 Years After Launch (NASA Science) · Lucy Mission (NASA Science)

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