99942 아포피스

3. 궤도 및 접근

아포피스는 금성 궤도 바깥쪽(0.746 AU, 금성의 원일점은 0.728 AU)에서 지구 궤도 바깥쪽(1.099 AU)을 지나는 낮은 경사 궤도(3.3°)를 가지고 있다. 2029년 지구 접근 이후, 궤도가 크게 변하여 아텐형 궤도에서 아폴로형 궤도로 바뀔 것이며, 공전 주기는 약 323.6일에서 423.1일로 늘어날 것이다. 근일점은 0.746 AU에서 0.895 AU로, 원일점은 1.10 AU에서 1.31 AU로 상승한다.

2021년 관측 결과, 2036년, 2051년, 2066년 등에도 지구 접근이 예상되지만, 향후 100년간 충돌 가능성은 없는 것으로 확인되었다.^[40][41]

3. 1. 과거 충돌 가능성 예측

4. 물리적 특성

관측된 밝기를 바탕으로 아포피스의 지름은 처음에는 450m로 추정되었으며, 이후 분광 관측을 기반으로 350m로 수정되었다. 2013년 NASA의 충돌 위험 페이지에는 지름이 330m, 질량이 4×10¹⁰ kg으로 추정되었다. 아포피스의 표면 구성은 LL 콘드라이트와 일치할 것으로 보인다.

2012~2013년에 촬영된 골드스톤 및 아레시보 레이더 이미지를 바탕으로 브로조비치 등은 아포피스가 450 × 170 미터 크기의 길쭉한 물체이며, 두 개의 로브로 이루어진 접촉 쌍성으로 추정했다. 각운동량의 축은 황도에서 남쪽으로 59°를 가리키므로 아포피스는 역행 자전 천체이다. 아포피스는 텀블러인데, 이는 고정된 축을 중심으로 회전하지 않는다는 것을 의미한다. 아포피스는 평균적으로 30.56시간마다 한 바퀴를 돈다.

5. 충돌 시 예상 피해

아포피스가 지구와 충돌하면 TNT 1,200 메가톤에 해당하는 에너지를 방출할 것으로 예상된다. 이는 1980년 세인트 헬렌스 화산 폭발의 약 2만 5천 배, 1908년 퉁구스카 대폭발의 약 60배, 칙술루브 충돌의 10만분의 1에 해당한다.

충돌의 정확한 영향은 소행성의 구성, 충돌 위치 및 각도에 따라 달라지지만,^[20] 수천 제곱킬로미터 지역에 심각한 피해를 초래할 수 있다. 하지만, 충돌로 인해 빙하기나 대량 절멸과 같은 장기적인 지구적 영향은 없을 것으로 보인다.^[20]

• 대도시 충돌: 수백만 명의 인명 피해와 막대한 경제적 손실이 발생할 수 있다. 2008년 B612 재단의 연구에 따르면, "위험 경로"라고 불리는 좁은 통로 지역(러시아 남부, 북태평양, 니카라과, 코스타리카, 콜롬비아, 베네수엘라, 대서양)에 충돌할 경우, 특히 콜롬비아와 베네수엘라에서는 1,000만 명 이상의 사상자가 발생할 수 있다고 추정했다.
• 해양 충돌: 거대한 쓰나미가 발생하여 해안 지역에 광범위한 피해를 입힐 수 있다. 대서양 또는 태평양 심해에 충돌할 경우, 북아메리카, 브라질, 아프리카 지역에 1000km의 잠재적 파괴 반경(2m 이상 침수 높이)을 가진 쓰나미가 발생할 수 있으며, 일본에서는 3000km, 하와이 일부 지역에서는 4500km에 달할 수 있다.

6. 소행성 궤도 변경 연구

아포피스의 지구 충돌 가능성에 대비하여, 소행성 궤도 변경을 위한 다양한 연구가 진행되었다.

미국 항공우주국(NASA), 유럽 우주국(ESA) 등 여러 연구 그룹들은 중력 트랙터, 운동 충격 등 아포피스 또는 유사한 물체의 궤도를 수정하기 위한 여러 제안을 내놓았다.

2009년 12월 30일, 러시아 연방 우주국(Roscosmos)의 국장 아나톨리 페르미노프는 인터뷰에서 아포피스 궤도 수정을 위한 가능한 임무 설계를 연구할 것이라고 말했다.

2011년 8월 16일, 중국 칭화 대학교 연구원들은 역행 궤도에서 태양 돛으로 조종하고 추진되는 충돌 우주선을 사용하여 아포피스를 더 안전한 궤도로 밀어내는 임무를 제안했다. 이들은 소행성이 중력 키홀에 진입하는 것 자체를 막는 것이 핵심이라고 믿는다.

2016년 2월 15일, 마케예프 로켓 설계국의 사비트 사이트가라예프는 비교적 작은 근지구 천체를 목표로 러시아의 ICBM을 사용할 의향을 발표했다. 보고서에 따르면 대상 크기는 20m~50m 사이일 가능성이 높지만, 아포피스도 이 프로그램의 테스트 대상이 될 것이라고 언급했다.

2022년 10월, 아포피스와 같은 잠재적인 문제 소행성의 내부를 매핑하여 충돌에 가장 적합한 영역을 결정하는 방법이 제안되었다.^[29]

6. 1. 제안된 궤도 변경 방법

7. 탐사 계획

OSIRIS-REx 탐사선은 벤누의 샘플을 지구로 가져오는 임무를 마친 후, 남은 연료를 활용하여 아포피스를 탐사하는 연장 임무가 2022년 4월에 승인되었다. OSIRIS-REx는 2029년 4월, 아포피스가 지구에 매우 가까이 접근한 직후에 랑데부하여 18개월 동안 탐사할 예정이다. 탐사선은 벤누에서 했던 것처럼, 표면에 접근하여 추진기를 분사하는 방식으로 아포피스의 표면 아래 물질을 드러내어 연구할 계획이다. 이 임무를 위해 OSIRIS-REx는 OSIRIS-APEX (OSIRIS-아포피스 탐사선)로 이름이 변경되었다.^[23]

과거에는 여러 탐사 계획이 제안되었다. 2007년, 행성 협회는 아포피스를 1년 가까이 추적하며 지구 충돌 가능성을 판단하고, 궤도 변경 임무 수행 여부를 결정하는 데 필요한 정보를 수집할 무인 우주 탐사선 설계 공모전을 개최하여 50000USD의 상금을 걸었다.^[24] 이 공모전에는 6개 대륙 20개국에서 37개의 팀이 참가했다.^[24] 상업 부문에서는 스페이스웍스 엔지니어링이 설계한 ''포사이트''(Foresight)가, 학생 부문에서는 ''파로스''(Pharos)가 우승했다.^[24]

유럽 우주국(ESA)은 소행성 충돌의 영향을 연구하기 위한 돈 키호테 미션의 대상으로 아포피스를 고려하기도 했다.

중국은 2029년 아포피스 근접 통과에 앞서 탐사를 계획했었다. 현재는 ''톈원-2호''로 알려진 이 임무는 여러 소행성을 탐사하고 1996 FG₃에 착륙하여 현장 샘플 분석을 수행할 예정이었으나, 발사일은 2025년 5월로 변경되었고, 목표 천체도 바뀌었다.^[26]

유럽 우주국이 제안한 RAMSES(안전 및 보안을 위한 신속한 아포피스 임무) 임무가 제안되었으며, 2028년 4월에 발사하여 2029년에 소행성과 만날 예정이다.^[27][28]

8. 대중 문화

id 소프트웨어의 비디오 게임 ''레이지''에서는 소행성 아포피스가 2029년 8월 23일에 지구와 충돌하여 인류를 멸망시키고 포스트 아포칼립스 시대를 연다는 배경 이야기가 나온다.

참조

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