스페이스 클럽 NASA가 대서사시 OSIRIS-REx 소행성 샘플링 임무의 마무리: '우리가 해낸 일에 대해 매우 자랑스럽다'

[발사대]

OSIRIS-REx는 소행성에서 샘플을 채취해 지구로 반송한 최초의 미국 임무였습니다.

NASA의 OSIRIS-REx 우주선이 관측한 소행성 베누의 모자이크 이미지입니다. (이미지 출처: NASA/고다드/애리조나 대학교)

9월 30일, NASA는 소행성의 완벽한 조각을 채취해 안전하게 지구로 운반한 역사적인 미국 최초의 임무인 OSIRIS-REx를 공식적으로 종료했습니다.

밴 크기의 OSIRIS-REx 우주선은 Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer의 약자입니다. 이 우주선은 45억 년 전 태양계 초창기부터 보존된 원시 유적을 담고 있는 고대 우주 암석 베누를 방문하고 샘플링했습니다. 그 우주적 유물 중에는 지구에 생명을 뿌렸을지도 모르는 원초의 유기 구성 요소들이 포함되어 있습니다.

"이 날이 오는 것을 오래전부터 알고 있었지만, 여전히 그 날이 오는 것을 보는 것이 어렵습니다,"라고 애리조나 대학교에 기반을 둔 OSIRIS-REx 책임 연구원 단테 로레타가 링크드인 게시물에서 말했습니다. "우리가 함께 이룬 성과에 대해 엄청난 자부심을 느끼고, 이 여정이 끝났다는 사실에 진정한 슬픔을 느낍니다."

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Asteroid Bennu samples have 'bio-essential sugars' in new discovery

임무팀에게 이번 작별 인사는 10년간의 고위험 엔지니어링, 즉석 문제 해결, 그리고 손에 땀을 쥐게 하는 아슬아슬한 순간들을 마무리했으며, 결국 우주에서 채취된 가장 큰 소행성 샘플을 지구에 전달했습니다. 이 샘플은 초기 태양계의 비밀을 담고 있었습니다.

발사 훨씬 전부터 팀은 NASA로부터 두 차례 거절당한 등 거의 좌절될 뻔한 장애물에 직면했으나, 2011년 뉴 프런티어 프로그램 하에 10억 달러 규모의 프로젝트에 대한 승인을 마침내 확보했습니다.

OSIRIS-REx가 2016년 9월 8일 내태양계를 횡단하는 2년간의 여정을 시작했을 때, 베누는 망원경 속 빛의 한 점에 불과했습니다. 과학자들은 소행성 표면이 매끄럽고 모래로 이루어진 구체로 오시리스-렉스가 원활하게 착륙할 수 있을 것으로 예상했습니다. 그러나 2018년 말 탐사선이 소행성에 도착했을 때, 벤누가 위험하고 느슨하게 묶인 톱니 모양의 바위들이 뒤섞인 구조임이 드러났다.

"소행성 표면에 대한 우리의 기대는 완전히 틀렸다,"고 로레타는 10월 7일 애리조나 대학교 성명에서 말했다. "샘플을 채취할 명확한 장소는 어디에도 없었다."

OSIRIS-REx가 나이팅게일이라는 작은 분화구에 착륙했을 때, 베누는 구조적 저항이 너무 적어 과학자들은 그 표면이 단단하고 바위가 된 껍질이라기보다 유체처럼 반응한다고 말했다. 우주선의 샘플링 헤드는 소행성 안으로 직접 가라앉았고, 적절한 타이밍에 스러스터를 점화해 소행성을 확보한 채 깊이 20인치(51센티미터)까지 파고들었다.

NASA의 OSIRIS-REx 우주선은 2020년 4월 14일 임무 샘플 채취 행사의 첫 리허설 중 소행성 베누의 이 일련의 이미지를 촬영했습니다. 실제 샘플 채취 과정은 이 모습과 매우 비슷했습니다. (이미지 출처: NASA/고다드/애리조나 대학교)

그리고 또 다른 긴장감 넘치는 순간이 찾아왔다: 샘플 수집기 뚜껑이 너무 많은 물질이 퍼져서 부분적으로 열린 상태로 끼어 귀중한 화물의 조각들이 빠져나갔다. 추가 손실을 막기 위한 시간과의 싸움 속에서, 임무팀은 샘플러 헤드를 재빨리 귀환 캡슐 안에 직접 넣어 우주 보물을 지구로 돌아갈 준비를 했다.

2023년 9월 24일 지구로의 마지막 귀환조차도 팀을 긴장하게 만들었다. 재진입 중 낙하산이 제대로 전개되지 않아 긴장되었지만 결국 유타 사막에 안전하게 착륙해야 했다.

"성공적인 탐사 임무는 놀라움을 피하는 것이 아닙니다; "이들은 의도적으로 적응하도록 설계된 것들입니다."라고 로레타는 성명에서 임무 최종 보고서의 한 구절을 인용하며 말했다.

"그게 바로 OSIRIS-REx를 설명하는 거야," 그가 말했다. "임무는 계속해서 예상치 못한 상황을 우리에게 안겨주었고, 이 팀은 계속해서 앞으로 나아갈 길을 찾았다."

이 임무의 성공은 샘플이 지구에 도착하기 훨씬 전부터 시작되었다. 예를 들어, 탐사선은 폭 1,610피트(490미터) 베누 궤도에 진입해 우주선이 돌았던 가장 작은 천체가 된 기네스 세계 기록을 세웠습니다.

그 후 이어진 과학적 성과는 원격 탐사 연구로 베누의 표면이 탄소 함유 화합물로 코팅되어 있음을 확인한 것이었습니다. 이 관측들은 또한 베누가 한때 훨씬 크고 물이 풍부한 모체 소행성의 일부였으며, 화성과 목성 사이의 주 소행성대에서 치명적인 충돌로 산산조각난 것임을 밝혀냈습니다.

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Touchdown! OSIRIS-REx capsule lands in Utah with asteroid samples

지구상에서 4.29온스(121.6그램) 무게로 임무 요구량의 두 배 이상 되는 반환된 샘플은 과학자들을 계속 흥분시키고 몰두하게 하고 있습니다.

현재 200편을 넘는 연구 논문들이 고대 우주 암석의 구성과 역사를 계속 맞춰 나가고 있습니다. 그 외에도, 베누의 완벽한 자료는 지구에서 생명에 필수적인 아미노산과 당류를 밝혀냈으며, 이들 화합물이 상호작용하는 '육수' 역할을 했을 수 있는 액체 상태의 물에 노출된 역사도 있다.

더 많은 발견이 있을 가능성이 큽니다. 반환된 베누 샘플 대부분은 미래 세대 과학자들을 위해 보존되고 있으며, 그들은 "아직 예측할 수 없는 질문과 도구로 연구할 것"이라고 로레타는 성명에서 말했다.

OSIRIS-REx 장은 닫혔지만, 우주선 자체는 아직 퇴역하지 않았습니다. 오시리스-아펙스(OSIRIS-APEX, OSIRIS-APophis EXplorer)로 이름이 바뀌었으며, 남은 추진제를 사용해 베누와는 다른 종류의 우주 암석인 아포피스를 향해 향하고 있다. 2029년에 도착할 예정입니다.

스페이스 클럽(Space Club)