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딥 임팩트 (우주선)

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1. 개요

딥 임팩트(Deep Impact)는 혜성 핵의 물질을 조사하고 혜성 형성에 대한 의문을 해결하기 위해 설계된 NASA의 우주 탐사선이다. 2005년 1월 12일 발사되어 템펠 1 혜성에 충돌체를 발사하여 혜성 내부 구조에 대한 단서를 얻고자 했다. 충돌체와 근접 비행체로 구성되었으며, 근접 비행체는 혜성의 사진을 촬영하고 데이터를 수집했다. 2005년 7월 4일 템펠 1 혜성에 충돌하여 혜성 표면의 충돌구를 생성했으며, 이후 스타더스트-NExT 임무를 통해 충돌구의 크기가 확인되었다. 딥 임팩트는 템펠 1 혜성 임무 완료 후 EPOXI(태양계 외 행성 관측 및 ''딥 임팩트'' 확장 탐사) 임무를 수행했으나, 2013년 8월 8일 통신 두절로 임무가 종료되었다.

2. 과학적 목표

딥 임팩트는 혜성 핵의 물질을 조사하고 핵 형성에 대한 궁금증을 해결하기 위해 설계되었다.[93][94] 천문학자들은 혜성 내부와 외부 구조의 차이를 비교하여 혜성 형성 과정에 대한 이론을 정립하고자 했다.[95] 충돌 상황과 그 여파를 관찰하여 혜성 내부에 대한 단서를 얻을 수 있을 것으로 기대되었다.

이 임무는 메릴랜드 대학교의 천문학자 마이클 아헌이 주도했으며, 코넬 대학교, 메릴랜드 대학교, 애리조나 대학교, 브라운 대학교, 벨턴 우주 탐사 계획(Belton Space Exploration Initiatives), 제트 추진 연구소(JPL), 하와이 대학교, 과학응용 국제 협회(SAIC), 볼 에어로스페이스, 막스 플랑크 외계 물리학 연구소 등이 참여했다.[8]

딥 임팩트 임무는 혜성의 핵 구성, 충돌로 생성될 구덩이의 깊이, 혜성의 기원 등 혜성에 대한 근본적인 질문에 답하는 데 도움을 주기 위해 계획되었다.[5][6] 천문학자들은 혜성의 구성을 관찰하여 혜성 내부와 외부 구성의 차이를 바탕으로 혜성이 어떻게 형성되는지 밝히고자 했다.[7]

3. 우주선 설계와 실험 장비

우주선의 개략도.


딥 임팩트 우주선은 크게 충돌체(Impactor)와 근접 비행체(Flyby) 두 부분으로 구성되었다. 370kg 무게의 구리 모양 충돌체는 템펠 1 혜성에 직접 충돌했다. 근접 비행체는 템펠 1을 근접 통과하며 안전한 거리에서 사진을 촬영하고 데이터를 수집했다.[96]

근접 비행체의 크기는 길이 3.2m, 폭 1.7m, 높이 2.3m였다.[93] 여기에는 2개의 태양 전지판, 파편 방어막, 여러 과학 실험 기구, 스페클 영상화와 적외선 분광법을 사용해 관측하기 위한 장비가 있었다. 또한 고해상도 코로나 영상기(HRI)와 중간 해상도 영상기(MRI) 두 대의 카메라가 탑재되었다. HRI는 회전 필터 분광 복사기와 가시광 카메라를 결합한 장치로, 1.05~4.8 마이크로미터의 스펙트럼 대역에서 동작하는 적외선 분석 장치(스펙트럼 분광 모듈, SIM)가 있어 혜성 핵 관측에 최적화되었다. MRI는 백업용 장치로, 주로 충돌 10일 전 접근 시 탐색용으로 사용되었으며, 기본 필터와 약간 다른 회전 필터가 있었다.

충돌체에는 MRI와 비슷한 광학 장치인 충돌기 추적 센서(ITS)가 있었지만, 회전 필터는 없었다. ITS는 분리 시 받는 영향의 4배 정도까지 고감도로 궤도를 감지하여 궤도를 수정하고, 혜성 근접 사진을 찍는 두 가지 목적을 가졌다. 충돌기가 혜성 표면에 이르기 전, 카메라는 혜성 표면의 고해상도 사진을 찍어 근접 비행체에 실시간으로 전송했다(0.2m당 1화소). 충돌기가 마지막으로 찍은 사진은 충돌 3.7초 전이었다.[97]

"충돌구 덩어리(Cratering Mass)"라는 별명을 가진 충돌기의 페이로드는 100% 구리로 만들어졌고 무게는 100 kg이었다.[98] 이 "충돌구 덩어리"를 포함해서, 구리는 충돌기 전체 무게의 49%를 차지했다(24%는 알루미늄이었다).[99] 이는 과학적 측정의 간섭을 최소화하기 위한 것이었다. 구리가 혜성에서 발견될 것으로 예상되지 않았기 때문에, 과학자들은 분출물에서 구리를 무시할 수 있었다.[98] 폭발 볼트를 사용하는 대신 구리 분리기를 사용하였다.[94]

폭발물도 불필요했다. 초속 10.2m의 속도로 충돌할 때 발생하는 에너지는 370kg의 실제 무게보다 훨씬 큰 TNT 4.8톤의 폭발력과 맞먹었다.[100]

4. 임무 계획

딥 임팩트는 델타 II 로켓으로 발사되었다.


비행 탐사선 카메라 (오른쪽: HRI, 왼쪽: MRI)


2005년 1월 12일 협정 세계시 18시 47분, 케이프커내버럴 공군 기지 17번 발사장에서 딥 임팩트가 발사되었고[104], 28.6km/s의 속도로 429000000km를 비행하여 174일 만에 템펠 1 혜성에 도달하였다.[93]

2005년 7월 3일, 탐사선이 템펠 1에 접근하면서 충돌기와 근접 비행체로 분리되었다. 충돌기는 추진기를 이용해 상대속도 10.3km/s로 혜성의 궤도에 진입했다.[93] 충돌기는 370kg의 구리 탄환으로,[105] 4.7ton의 폭발력과 같은 운동 에너지를 혜성에 전달했다. 과학자들은 이 충돌 에너지가 로마 콜로세움보다 큰 폭 100m 정도의 충돌구를 만들 것이라 예상했다.[93]

충돌 직후, 근접 비행체는 500km 거리에서 충돌구와 분출물을 관찰했다. 이 과정은 지구의 망원경과 허블 우주 망원경, 찬드라 엑스선 관측선, 스피처 우주 망원경, XMM-뉴턴우주망원경은 물론, 혜성에서 80000000km 떨어진 유럽 우주 탐사선 로제타분광기로도 관측되었다. 로제타는 충돌로 분출된 가스와 먼지의 성분을 확인했다.[106] 이후 2007년 스타더스트-NExT 임무를 통해 충돌구의 크기가 약 150m임이 밝혀졌다.

딥 임팩트 계획은 템펠 1 혜성에 370kg의 구리-알루미늄 합금 충돌체를 발사, 충돌로 생성된 크레이터와 먼지를 통해 혜성 내부 구조를 조사하는 것이었다. 이를 통해 혜성 내부 구조와 태양계행성 탄생 메커니즘을 규명하는 것이 목표였다.

충돌체에는 인공지능이 탑재되어, 카메라로 핵 이미지를 촬영, 분석하여 최적의 지점(태양광이 비치는 평탄한 곳)에 충돌하도록 설계되었다.

NASA는 "혜성에 이름을 전달하자" 캠페인을 통해 전 세계 자원자들의 이름을 CD에 기록, 충돌체에 탑재하여 혜성에 전달했다.

5. 사건들

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1996년, 혜성 충돌 임무가 처음 NASA에 제안되었지만, 당시 NASA 엔지니어들은 목표물을 맞출 수 있을지 회의적이었다.[18] 1999년, 기술적으로 개선된 개정 임무 제안인 ''딥 임팩트''가 NASA의 디스커버리 프로그램의 일환으로 채택되어 자금을 지원받았다. 볼 에어로스페이스 & 테크놀로지스는 충돌체와 플라이바이 우주선, 그리고 3개의 주요 장비 제작 및 통합을 담당했다.[19] 우주선 소프트웨어 개발에는 18개월이 걸렸으며, 응용 코드는 20,000줄과 19개의 서로 다른 응용 프로그램 스레드로 구성되었다.[5] 우주선 개발 및 임무 완수에는 총 3.3억달러가 소요되었다.[36]

5. 1. 발사 전

딥 임팩트 임무는 1996년 미국 항공우주국(NASA)에 처음 제안되었으나, 당시 NASA 엔지니어들은 목표물 명중 가능성에 대해 회의적이었다.[18] 1999년, 기술적으로 개선된 딥 임팩트 계획이 NASA의 디스커버리 계획의 일부로 채택되었다. 이 계획은 저비용 우주선 개발을 목표로 하였다.[19]

볼 에어로스페이스 & 테크놀로지스는 충돌체와 플라이바이 우주선을 제작하고 통합하는 역할을 맡았다.[19] 우주선 소프트웨어 개발에는 18개월이 소요되었으며, 20,000줄의 코드와 19개의 응용 프로그램 스레드로 구성되었다.[5] 딥 임팩트 우주선 개발 및 임무 완수에는 총 3.3억달러가 소요되었다.[36]

5. 2. 발사 및 시운전 단계

탐사선은 원래 2004년 12월 30일에 발사될 예정이었으나, NASA 관계자들이 소프트웨어 시험을 위해 더 많은 시간이 필요하다고 하여 발사가 연기되었다.[109] 그 후 딥 임팩트는 2005년 1월 12일 협정 세계시 18시 47분 케이프커내버럴 공군 기지에서 델타 II 로켓으로 성공적으로 발사되었다.[110]

딥 임팩트의 작동 상태는 발사 후 하루까지는 불확실했다. 곧 탐사선은 태양 궤도로 진입함과 동시에 태양 전지판을 성공적으로 펼쳤지만, 스스로 안전 모드로 들어갔다. 오류의 원인은 단순히 RCS 자세 조정기의 촉매 베드에서 온도 제한이 잘못돼 있던 것으로 드러났다. 3단 로켓 분리 후, 탐사선의 로켓 엔진은 탐사선이 회전하는 것을 멈추기 위해 사용되었다. 1월 13일, 미국 항공우주국은 딥 임팩트가 안전 모드에서 벗어나 정상적인 상태가 되었다고 발표했다.[111]

2005년 2월 11일, 계획대로 탐사선의 궤도를 바꾸기 위해 탐사선의 로켓이 점화되었다. 이 궤도 전환은 3월 31일에 예정되어 있던 2차 궤도 전환이 불필요해져 취소될 정도로 정확했다. "시운전 단계"에서는 탐사선의 모든 장비가 제대로 작동하는지 확인했다. 이 시험 기간 동안 베이크아웃을 실시한 후 HRI 카메라의 초점이 맞지 않는 것을 발견했다.[112] 이 문제를 조사하여 6월 9일에 밝혀진 바로는, 화상 처리 소프트웨어와 디컨볼루션 함수를 이용하면 HRI 카메라의 사진이 원하는 화질까지 보정될 수 있었다.[113]

5. 3. 순항 단계

순항 단계는 2005년 3월 25일에 시운전 단계가 끝난 직후 시작되었다. 이 단계는 템펠 1 혜성 접근 60일 전까지 계속되었다. 2005년 4월 25일, 딥 임팩트는 템펠 1으로부터 64e6 거리에서 첫 번째 사진을 찍었다.[25]

2005년 5월 4일 탐사선은 궤도를 바꾸기 위해 두 번째로 엔진을 점화했다. 95초 동안 엔진이 불을 내뿜었고, 탐사선의 속도는 18.2km/h만큼 바뀌었다.[26] 미국 항공우주국 제트 추진 연구소의 프로젝트 매니저인 릭 그리머는 이 점화에 대해 "우주선의 성능이 너무 우수했고, 점화는 예정과 다른 점 하나 없이 정확하게 이루어졌다."라고 말했다.[26]

5. 4. 접근 단계

접근 단계는 충돌 60일 전(2005년 5월 5일)부터 충돌 5일 전까지였다. 이 시기는 딥 임팩트가 MRI 카메라로 템펠 1 혜성을 탐지할 것으로 예상된 가장 이른 시점이었으나, 실제로는 69일 전에 혜성이 발견되었다. 접근 단계는 혜성 궤도 정보를 수정하고, 혜성의 자전, 활동, 먼지 양을 조사하는 집중 관측이 시작되는 중요한 시점이었다.

2005년 6월 14일과 6월 22일, 딥 임팩트는 혜성 표면에서의 폭발을 관측했는데, 22일의 폭발은 14일의 폭발보다 약 6배 정도 컸다.[116] 딥 임팩트는 먼 별을 관측하여 자신의 위치와 궤도를 결정했다.[93] 제트 추진 연구소의 돈 요먼스는 "지구에 신호가 닿는 데는 7½분 정도 소요됩니다. 그래서 이 일을 조이스틱을 가지고는 할 수 없습니다. 근접 비행선처럼 충돌기도 똑똑하다는 사실에 의존해야 합니다."라고 말했다.[117]

2005년 6월 23일, 두 번의 최종 궤도 수정 절차 중 첫 번째 절차가 성공적으로 수행되었다. 6m/s의 속도 변화가 이루어졌고, 근접 비행선이 혜성 표면으로부터 100km 위를 통과하도록 궤도가 변경되었다.

딥 임팩트의 접근 단계 주요 관측 이미지
날짜설명
2005년 5월 30일충돌 35일 전
2005년 6월 15일충돌 19일 전
2005년 6월 21일충돌 13일 전
2005년 6월 27일충돌 7일 전 (접근 단계 거의 끝)



2005년 5월 30일, 충돌 35일 전


2005년 6월 15일, 충돌 19일 전


2005년 6월 21일, 충돌 13일 전


2005년 6월 27일, 충돌 7일 전임과 동시에 접근 단계의 거의 끝

5. 5. 충돌 단계

충돌 단계는 2005년 6월 29일, 충돌 5일 전에 시작되었다. 충돌기는 2005년 7월 3일 오전 6시(지상에서 협정 세계시로 6시 7분)에 성공적으로 분리되었다.[118][119] 분리 2시간 후, 충돌기에서 첫 번째 사진이 촬영되었다.[120]

근접 비행체는 혜성과의 충돌을 피하기 위해 궤도를 변경했다. 14분 동안 엔진이 작동했고 우주선의 속도를 낮추었다. 또한, 예상대로 충돌기와 근접 비행체 간에 통신이 되었음이 보고되었다.[111] 충돌기는 충돌 2시간 전에 최종적으로 경로를 수정했다.[121] 충돌기는 템펠 1 혜성에 "식물을 심듯이 심어지도록" 하는 자세를 취하고 있었다.[94]

충돌은 협정 세계시로 2005년 7월 4일 5시 45분(지상의 시간으로 5시 52분, 오차는 약 3분 정도로 계산되었으며, 통신 지연 시간은 7분 26초였다)에 이루어졌고, 이 시간은 사전에 계산했던 값과 1초 이하의 차이를 보였다.

충돌기는 충돌하기 전 약 3초 전에 사진을 보내 왔다. HRI, MRI 및 ITS 카메라에서 찍힌 약 4500개의 사진들은 임시로 근접 비행체에 저장되었다가 전파를 이용해 지구로 보내졌다.[122][123] 충돌 에너지는 다이너마이트 5톤이 터진 것과 비슷한 크기였고, 혜성은 예상보다 6배 밝게 빛났다.[124]

6. 결과

혜성과의 충돌 후 기념식을 가지는 팀 구성원들.


임무 관제소에서는 동부 표준시 1시 57분(한국 표준시 23시 57분) 이후 5분 후까지 성공적으로 충돌했다는 신호가 잡히지 않았다.[125] 그 후, 돈 요먼스는 기자들에게 "우리는 단지 우리가 원했던 것을 정확히 명중시켰습니다"라고 말했다.[126] 제트 추진 연구소의 이사 찰스 엘라치는 "우리의 기대보다 더 큰 성공입니다."라고 말했다.[127]

2005년 7월 4일 협정 세계시 08시 00분에 있었던 이후 여파 브리핑에서, 1차 처리된 사진에는 원래 있던 충돌구가 찍혔다. NASA 과학자들은 충돌기가 부딪혀서 생긴 충돌구를 잘 확인할 수 없었지만, 이후 폭 100m, 깊이 30m인 충돌구가 발견되었다.[130] 충돌 과정의 공동 연구자 중 한 명인 루시 맥파든은 "우리는 첫 번째 임무인 '밝은 먼지 구름'은 관찰했지만, 두 번째 임무인 '충돌구'를 보는 것은 기대하지 않았습니다. 그러나 그것 또한 예기치 못한 발견을 하는 과학의 재미 중 하나죠."라고 말했다.[128]

스위프트 감마선 망원경의 관측 자료를 분석한 결과, 충돌 이후 13일 동안 혜성에서 계속 먼지 구름이 뿜어져 나왔다. 물 5백만 킬로그램과[129] 10만~25만 킬로그램의 먼지가 충돌 시 우주로 사라졌다.[130]

충돌로 뿜어져 나온 물질에서 예상보다 먼지와 작은 얼음이 많이 나온 초기 결과는 놀라웠다. 혜성 구조가 배제 물질의 느슨한 조합으로 이루어졌다는 이론만이 이 결과와 일치했다. 또한, 물질들은 예상보다 더 미세했는데, 과학자들은 혜성의 구성물을 모래보다는 활석 가루와 비슷하다고 비교했다.[131] 충돌의 여파를 분광기로 측정하면서 점토, 탄산염, 나트륨, 결정형 규산염이 발견되었다.[132] 점토와 탄산염은 일반적으로 형성될 때 물이 필요하고 나트륨은 우주에서는 드문 원소이다.[133] 이 관측으로 혜성 내부는 75%가 빈 공간이고, 눈 같은 것으로 혜성의 표면이 덮여 있다는 것이 밝혀졌다.[132]

"충돌 전후". 왼쪽이 딥 임팩트에 의해 찍힌 사진이고 오른쪽이 스타더스트에 의해 찍힌 사진. 충돌구의 모습이 보인다.


2007년 7월 3일, 미국 항공우주국은 "템펠 1을 향하는 새로운 탐사 계획"(NExT, New Exploration of Tempel 1) 예산을 전격 승인했다. 이는 기존에 빌트 2 혜성을 탐사했던 스타더스트 탐사선을 이용해 탐사하는 것이었다. 스타더스트는 2011년 2월 15일 협정 세계시 4시 42분에 템펠 1 혜성에서 약 200km 떨어진 곳을 지나도록 궤도를 변경했다.[136] 같은 혜성을 두 번 방문하는 것은 이번이 처음이었고, 딥 임팩트의 충돌구를 자세히 관찰할 뿐만 아니라 혜성이 태양에 가까워지면서 일어나는 변화를 관찰할 수 있는 좋은 기회였다.

2011년 2월 15일, 미국 항공우주국의 과학자들은 스타더스트의 사진에서 딥 임팩트가 만든 충돌구를 식별해냈다. 충돌구의 지름은 150m이며, 충돌부 주위에는 밝은 색의 흙더미가 있는데 이는 충돌 시 분출되었던 물질이 다시 떨어지며 쌓인 것이다.[137]

7. 대중적 관심



딥 임팩트 미션은 온라인, 인쇄물, 텔레비전에서 상당한 주목을 받았다. 미션 통제실은 임팩터의 성공을 UTC 05:57에 확인했고,[36] 돈 요먼스는 "정확히 원하는 곳에 충돌시켰다"고 발표했으며,[37] 찰스 엘라치 제트 추진 연구소장은 "성공은 기대를 뛰어넘었다"고 밝혔다.[38]

이 임무는 "혜성에 당신의 이름을 보내세요!"라는 홍보 캠페인으로도 유명했다. 제트 추진 연구소 웹사이트를 통해 2003년 5월부터 2004년 1월까지 약 62만 5천 명의 이름이 제출되었고, 이 이름들은 미니 CD에 구워져 충돌체에 부착되었다.[53]

충돌 후, 러시아의 점성가 마리나 베이는 NASA를 상대로 3억달러의 소송을 제기하기도 했다.[50]

빌 헤일리 & 히스 코메츠의 "락 어라운드 더 클락(Rock Around the Clock)" 발매 50주년과 딥 임팩트 미션의 성공이 겹치면서, 이를 기념하는 행사도 열렸다.

7. 1. 언론 보도

딥 임팩트 충돌 사건은 인터넷, 인쇄 매체, 텔레비전에서 비중 있게 보도되었으며 전문가들 사이에서도 큰 논쟁거리였다. 충돌 결과에 대한 긴장감이 감도는 가운데, 전문가들은 충돌기가 혜성을 뚫고 나갈 것인지, 충돌구를 만들 것인지, 아니면 혜성 내부에 구멍을 낼 것인지 등 다양한 예측을 내놓았다. 그러나 충돌 24시간 전, 제트추진연구소 비행팀은 "예상치 못한 기술적 오류가 없다면, 비행선은 템펠 1호에 충돌할 것이다."라며 강한 자신감을 드러냈다. 한 고위 인사는 "우리가 지금 할 수 있는 것은 앉아서 기다리는 것이다. 확실히 충돌시키기 위해 우리가 기술적으로 할 수 있는 일은 다 했다."라고 말했다. 충돌기가 혜성에 충돌하기 불과 몇 분 전, 와이키키 해변에서는 만 명 이상의 사람들이 대형 스크린으로 충돌 과정을 지켜보았다.[124]

전문가들은 언론 보도를 위해 이 임무를 요약하는 발언을 했다. 퀸 메리 대학교의 이완 윌리엄스는 "마치 보잉 747에 부딪히는 모기 같았어요. 우리가 발견한 것은 모기가 표면에 철썩 달라붙은 게 아니라 앞유리를 뚫고 들어갔다는 것입니다."라고 비유했다.[138]

충돌 하루 후, 러시아의 점성가 마리나 베이는 "우주의 자연적인 힘 균형을 깨트렸다"며 NASA를 상대로 3억달러의 소송을 제기했다.[139] 그녀의 변호인은 "충돌은 혜성의 자기적 특성을 바꾸었고, 이는 지구의 휴대 전화 통신에 영향을 주었을 것입니다. 만약 오늘 아침에 휴대 전화가 갑자기 고장 나면, 스스로 '어째서일까?'라고 생각한 다음, 저희에게 문의하세요."라는 주장을 내세우면서 대중에게 자신들을 지지해 줄 것을 요청했다.[140] 2005년 8월 9일 모스크바의 프레스넨스키 법원은 베이의 청구를 기각하는 판결을 내렸고 베이는 결과에 대해 항소했다. 한 러시아 물리학자는 "충돌 후 혜성의 궤도가 약 10cm 정도 바뀌었다"라면서 지구에는 별 영향이 없다고 말했다.[141]

7. 2. 혜성에 당신의 이름을 보내세요 캠페인

제트 추진 연구소가 2003년 5월부터 2004년 1월까지 진행한 "혜성에 당신의 이름을 보내세요!(Send Your Name To A Comet!)" 캠페인은 일반인들이 웹사이트에 자신의 이름을 등록하면, 그 이름을 담은 CD를 딥 임팩트 충돌체에 부착하는 방식으로 진행되었다.[142] 이 캠페인을 통해 총 62만 5천 명의 이름이 CD에 기록되었다.[53]

62만 5천 개의 이름이 담긴 CD가 충돌체에 추가되었다


''딥 임팩트'' 임무 참여 증명서, 마티아스 렉스


과학팀의 돈 요먼스 박사는 "2004년 12월 탐사선 발사 때, 당신과 당신의 사랑하는 사람들의 이름이 탐사선에 함께하며 역사상 최고의 우주 불꽃놀이의 일부가 될 수 있습니다."라는 말로 이 캠페인의 의의를 설명했다.[54] 이 캠페인은 대중의 관심을 불러일으키는 데 성공했다는 평가를 받았다.[55]

7. 3. 중국에서의 반응

중국 과학자들은 딥 임팩트 임무를 미국 과학의 효율성을 보여주는 사례로 활용했다. 대중의 지지가 장기적인 연구 자금 확보를 보장하기 때문이었다. 언론과 인터뷰한 한 과학자는 "중국에서 보통 대중은 우리 과학자들이 무엇을 하는지 전혀 모르며, 과학 진흥에 대해 자금이 충분히 공급되지 않아 인민들, 특히 10대들의 과학 연구에 대한 열정은 약해진다."라며 자국의 상황을 비판했다.[145]

미국의 혜성 탐사선 충돌 계획이 완료된 지 이틀 후, 중국은 이 임무의 "더 똑똑한" 버전에 대한 계획을 발표했다. 이는 작은 혜성이나 소행성에 탐사선을 착륙시켜서 그 천체의 궤도를 바꾸는 계획이었다. 중국은 이 임무가 먼저 에 탐사선을 보낸 후 시작될 것이라고 말했다.[146]

7. 4. 아마추어 천문학자의 공헌

켁 천문대나 허블 우주 망원경과 같은 대형 망원경은 관측 시간이 항상 부족했기 때문에, 딥 임팩트 과학자들은 "고급 아마추어, 학생, 전문 천문학자"들에게 소형 망원경을 이용한 충돌 전후 혜성 관측을 요청했다.[147] 이러한 관측은 "휘발성 가스 생성, 먼지 코마의 생성과 생성 속도, 먼지 꼬리의 생성과 제트의 생성과 폭발" 여부를 확인하기 위한 것이었다.[147] 2007년 중반, 아마추어 천문학자들은 혜성 모습을 담은 CCD 이미지를 제출했다.[148]

주목할 만한 아마추어 관측 사례는 하와이 학교 학생들이 미국 및 영국 과학자들과 협력하여 수행한 자동형 포크스 망원경 관측이다. 학생들은 인터넷으로 망원경을 조작하여 충돌 당시 사진을 최초로 얻은 그룹 중 하나였다. 한 아마추어 천문학자는 충돌 후 혜성 주위에 불규칙한 밝은 구름이 생겼으며, 겉보기등급이 2 정도 상승했다고 보고했다.[149] 다른 아마추어 천문학자는 NASA 사진을 이용해 충돌 지역 지도를 만들었다.[150]

7. 5. 뮤지컬 헌사

빌 헤일리와 그의 혜성들의 Rock Around the Clock 발매 50주년에 맞춰 딥 임팩트 임무가 수행되었다. 이를 기념하여, 임무 성공 전후 24시간 동안 마틴 루이스가 탐사선 영상을 이용한 2분짜리 뮤직 비디오를 제작했다. 이 비디오는 몇 주 동안 NASA 홈페이지에 게시되었다.[151]

2005년 7월 5일, 빌 헤일리와 그의 혜성들의 생존 멤버들(71~84세)은 임무 성공을 기념하기 위해 제트 추진 연구소에서 직원 수백 명을 대상으로 무료 콘서트를 열었다. 이 이벤트는 전 세계적인 주목을 받았다.[152] 2006년 2월, 국제 천문 연맹은 제트 추진 연구소의 콘서트를 기념하여 소행성에 빌헤일리라는 이름을 붙였다.[153]

8. 확장된 임무(EPOXI)

딥 임팩트는 템펠 1 혜성 탐사 임무를 성공적으로 마친 후, 2005년부터 EPOXI (외계 행성 관측 및 딥 임팩트 확장 탐사)라는 새로운 임무를 시작했다.[154] 이 임무는 딥 임팩트 탐사선을 재활용하여 다른 혜성을 탐사하고, 외계 행성을 관측하는 것을 목표로 하였다.

딥 임팩트는 당초 보틴 혜성을 탐사할 계획이었으나, 혜성을 찾을 수 없어 하틀리 2 혜성으로 목표를 변경했다. 2010년 11월 4일, 딥 임팩트는 하틀리 2 혜성에 700km까지 접근하여 혜성 핵의 상세한 사진을 촬영하는 데 성공했다.[65] 이후 딥 임팩트는 게라드 혜성, 아이손 혜성 등을 관측했다.

딥 임팩트는 (163249) 2002 GT 소행성을 탐사하는 추가 임무가 계획되기도 했지만, 2013년 8월 통신이 두절되면서 임무가 종료되었다.[72] 통신 두절의 원인은 2000년 문제와 유사한 소프트웨어 오류로 추정된다.[80]

8. 1. 보틴 혜성 계획

딥 임팩트는 당초 보틴 혜성으로 향할 계획이었다. 2005년 7월 21일, 딥 임팩트는 다른 혜성으로 가기 위해 지구의 중력을 이용하도록 궤도를 보정했다.[155] 원래 계획은 2008년 12월 5일 보틴 혜성에서 700km 떨어진 곳을 지나치는 것이었다.[156] 딥 임팩트 팀장 마이클 아헌은 "템펠 1 혜성의 결과가 고유한 것인지, 아니면 다른 혜성과 같은 결과인지를 알아내기 위해 보틴 혜성으로 탐사선을 보낸다"고 언급했다.[156] 이 4000만달러짜리 임무는 템펠 1 혜성에서 나왔던 결과의 절반 정도가 나올 것으로 예상되었다.[156][157] 딥 임팩트는 혜성의 표면 조성 및 표면 특징을 알기 위해 망원경과 분광기를 사용할 예정이었다.[155]

그러나 지구가까이 지나가면서 가속을 할 때, 천문학자들은 보틴 혜성을 찾을 수 없었다. 따라서 궤도를 근접 통과가 가능하도록 정밀하게 맞출 수 없게 되었다. 이는 혜성이 너무 희미하여 관찰할 수 없을 정도로 부서졌을 가능성이 있기 때문이었다.[69]

8. 2. 하틀리 2 혜성 근접 비행

JPL은 딥 임팩트를 하틀리 2 혜성으로 보내기로 결정했다.[158] 2010년 5월 28일, 11.3초 동안 엔진을 점화하여 궤도를 수정했고, 6월 27일 지구를 지나 11월 4일 하틀리 2 혜성에 접근하도록 했다. 이때 속도는 0.1m/s만큼 변경되었다.[159]

2010년 11월 4일, 딥 임팩트는 하틀리 2 혜성에서 약 700km 떨어진 곳을 지나가며 사진을 전송했다.[154] 이 사진에는 "땅콩" 모양의 핵과 분출되는 가스가 선명하게 담겨 있었으며, 탐사선의 중간 해상도 기기가 촬영했다.[154]

2010년 11월 4일 딥 임팩트가 촬영한 하틀리 2 혜성.

8. 3. 게라드(C/2009 P1) 혜성



딥 임팩트는 2012년 2월 20일부터 4월 8일까지 중간 해상도 필터를 사용하여 게라드 혜성을 관측했다.[160][161] 혜성은 태양으로부터 1.75AU–2.11AU 떨어져 있었고, 우주선으로부터는 1.87AU– 떨어져 있었다. 이 혜성의 가스 방출은 10.4시간 주기로 변했는데, 이는 핵의 자전에 의한 것으로 생각된다. 혜성의 드라이아이스 함량은 분자 개수로 측정했을 때 전체 얼음 양의 약 10%인 것으로 밝혀졌다.

8. 4. 소행성 (163249) 2002GT와의 임무 가능성

2011년 말, 딥 임팩트는 소행성 (163249) 2002 GT를 탐사 대상으로 정하고 2020년 1월에 이 천체에 도착할 예정이었다.[162] 그러나 이 과학 임무를 수행할 수 있을지는 예산이나 탐사선의 상태에 따라 달라질 수 있었다.[162] 2012년 10월 4일에는 엔진을 71초 동안 분사하여 탐사선의 속도를 초속 2m 정도 바꾸어 궤도를 유지했다.[163]

8. 5. C/2012 S1 (아이손) 혜성

2013년 1월 17일, 딥 임팩트는 지구에 접근 중인 아이손 혜성을 촬영했다.[87] 2월부터 3월까지 딥 임팩트는 아이손 혜성을 계속 관측했다.[164][165]

8. 6. 신호 두절과 임무 종료

2013년 8월, 딥 임팩트와의 통신이 두절되었다.[161][72] 마지막 통신은 8월 8일에 이루어졌으며, 8월 11일에서 14일 사이에 통신이 끊겼다.[161][72] 8월 30일, 연구진은 문제의 원인을 파악하고 통신 복구를 위한 방법을 모색했다.[161][72]

9월 10일, 임무 보고서에 따르면 딥 임팩트는 스스로를 지속적으로 재가동하는 등 제어가 불가능한 상태였다.[166][77] 이로 인해 안테나 방향을 알 수 없어 통신 복구가 어려웠고, 태양 전지판도 전력 생산에 적합한 위치에 고정되지 않았다.[166][77]

결국 2013년 9월 20일, 미국 항공우주국(NASA)은 딥 임팩트와의 통신 복구 시도를 중단하고 임무 종료를 발표했다.[167][78][84][85] 수석 과학자 마이클 아헌에 따르면, 소프트웨어 오류의 원인은 2000년 문제와 비슷한 종류의 오류로 추정된다.[168][79] 딥 임팩트의 컴퓨터는 2000년 1월 1일부터 2013년 8월 11일 0시 38분 49초까지 10분의 1초 단위로 시간을 측정했는데, 이 시간이 232를 넘어서면서 오버플로가 발생한 것으로 보인다.[169][80] 이는 2038년 문제와 유사하다.[80]

9. 관련 화제

2011년, 스타더스트 탐사선이 템펠 1 혜성을 방문하여 딥 임팩트의 충돌 실험 흔적을 조사했다.[89] 스타더스트는 1999년에 발사되어 2006년에 우주 먼지 샘플 리턴 임무를 달성한 후, 연장 임무로 템펠 1 혜성을 방문했다.[89]

러시아점성술사 마리나 바이(Marina Bay)는 딥 임팩트에 의한 혜성 파괴로 우주의 자연 균형이 파괴되었다며 2005년 7월에 NASA를 상대로 정신적 손해 배상으로 약 90억러시아 루블(약 350억 엔)을 요구하는 소송을 모스크바에서 제기했다.

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