금성의 지형부터 대기까지 고해상도로 담은 지도를 구축하는 거대 국제 프로젝트에 기초과학연구원(IBS) 연구진이 참여한다.
유럽우주국(ESA)은 금성 궤도선 ‘엔비젼(Envision)’ 프로젝트의 공동연구자로 이연주 IBS 기후 및 지구과학 연구단 행성대기 그룹 CI(Chief Investigator)가 합류했다고 지난 17일 공식 발표했다.
금성은 지구와 크기, 질량, 태양으로부터 떨어진 거리를 포함한 물리적 특성이 가장 유사해 ‘쌍둥이 행성’으로 불린다. 하지만 금성은 평균 온도가 467도에 달하고, 대기 구성 성분도 다른 ‘불지옥’이다. ESA는 미 항공우주국(NASA)에 이어 비슷한 시작점을 가진 두 행성의 상황이 크게 달라진 원인을 알아내기 위해 금성 탐사에 나섰다. 금성 관찰을 토대로 생명체가 거주할 수 있는 행성의 조건을 파악하고, 미래 지구에 다가올지 모를 극한 기후변화를 대비하기 위한 전략도 엿볼 수 있기 때문이다.
엔비전은 ESA의 5번째 중간 규모 임무이자 두 번째 금성 탐사 임무이다. 2021년 임무 선정 이후 사전 연구 단계를 마치고, 지난 1월 25일 공식 추진을 확정했다. NASA와 협력해 내부 중심부에서 대기권 상층부에 이르는 금성의 전체적인 고해상도 지도를 만든다. 2031년 발사, 2034년 금성 궤도에 안착해 관측을 시작할 계획이다.
엔비전 임무에는 금성의 지형을 탐구하는 2개의 탑재체(VenSAR, SRS)와 금성 대기를 측정하는 탑재체(VenSpec Suite)까지 총 3개의 탑재체가 실린다. 이연주 CI는 금성 대기를 측정하는 탑재체의 공동연구자로 참여해 대기 연구를 수행한다.
공동연구자는 과학적 우수성과 경험을 토대로 임무를 지원하는 대신 금성 대기를 측정하는 탑재체의 관측자료에 제한 없이 접근할 수 있는 권한을 얻는다. 공동연구자와 함께 연구를 수행하는 학생과 연구원을 협력자(Collaborator)로 초대하는 것도 가능한 만큼, 국내 연구진의 거대 우주 임무 참여 기회도 넓힐 수 있다. 임무 초기 단계부터 공동연구자로 활동하며 2034년 자료가 나오는 대로 즉시 선제적 연구가 가능하다는 장점도 있다. 총 5억 유로(약 7445억원) 규모의 엔비전 임무에서 한국 측의 분담비는 없다.
이연주 CI는 IBS에 합류하기 전 탑재체의 U 분광기 연구에 참여한 바 있다. 금성 대기를 측정하는 탑재체는 U, M, H로 명명된 3기의 분광기로 구성되며 독일, 프랑스, 벨기에 연구진이 각 분광기 개발을 담당하고 있다. U 분광기는 금성 구름 상층의 미량 기체들과 미확인 흡수체를 추적하고, M 분광기는 구름 아래로 지표에 가까운 대기를 탐사한다. H 분광기는 밤의 구름 아래 고도나 낮의 구름 상층 대기를 관측한다.
이연주 CI는 “엔비전 관측자료를 활용해 형제지만 잘 몰랐던 금성에 대한 새로운 지식을 알아낼 것”이라며 “향후 한국이 자체적인 행성 탐사선을 보유하게 된다면, IBS 행성대기 그룹에서 경험을 쌓은 신진 연구자들이 국내 행성 탐사 임무를 주도하게 되길 기대한다”고 말했다.
한편 IBS 행성대기 그룹은 국내 첫 금성 장기 관측 프로젝트(CLOVE)를 수행하고 있다. 초소형 위성을 3년마다 지구 저궤도로 보내 금성 전체를 10년 넘는 장기간 관측한다는 목표다. 엔비전과 같은 거대 탐사선이 금성 가까이에 접근해 지표 화산활동을 고해상도로 파악하고 세부적인 대기 연구자료를 산출한다면, 초소형 위성은 금성 전체를 관찰하며 ‘큰 그림’을 그린다. IBS는 현재 국내 업체와 탑재체를 개발하는 동시에 초소형 위성 본체를 개발할 업체 선정을 준비하고 있다. 2026년 첫 번째 초소형 위성을 발사할 계획이다.