[데일리환경=유승철 기자] NASA의 루시(Lucy) 탐사선이 목성 궤도를 함께 도는 트로이 소행성군이 자리한 영역에 들어섰다. 2021년 10월 16일 발사된 지 약 5년 만이며, NASA는 루시가 지금까지 22억마일(약 35억km) 넘게 비행했다고 28일 밝혔다. 이번 발표는 소행성 근접관측이나 착륙이 아니라 탐사선이 목표 천체들이 분포한 우주 영역으로 이동한 단계에 관한 것이다. 트로이 소행성은 목성 가까이에 모여 있는 것이 아니라 태양을 도는 목성과 같은 궤도에 놓인 두 무리다. 한 무리는 목성보다 앞서고 다른 무리는 뒤따르며, 각각 태양·목성과 중력이 균형을 이루는 라그랑주점 L4와 L5 부근에 모여 있다. NASA에 따르면 이 천체들은 평균적으로 목성에서 태양까지의 거리만큼 떨어져 있다. 따라서 이번 이정표를 ‘루시가 목성에 도착했다’거나 ‘소행성에 접근해 촬영했다’고 표현하면 실제 임무 단계와 다르다.우주 공간에는 트로이 소행성 영역의 선명한 경계가 따로 그어져 있지 않다. NASA는 탐사선이 L4 쪽으로 다가오는 위치를 통신 전파와 주변 별의 영상을 이용해 추적한다고 설명했다. 발표문은 28일 오전 10시 11분 게시됐지만 시간대는 표시하지 않았고, 루시가 경계에 들어선 정확한 순간도 공개하지 않았다. NASA가 알린 ‘영역 진입’과 L4 지점 도착, 첫 소행성 근접비행을 서로 다른 단계로 구분할 필요가 있다.이번 여정의 과학적 목적은 태양계 초기의 흔적을 여러 천체에서 비교하는 데 있다. 트로이 소행성은 45억년 전 행성들이 만들어지던 시기의 잔재로 여겨진다. NASA 과학자들은 이 천체들이 바깥 태양계 여러 곳에서 형성된 뒤 행성들의 중력 작용을 거쳐 현재 위치에 모였을 가능성을 연구 가설로 다룬다. 구성과 색, 크기가 다양한 천체들을 가까이서 관측하면 거대 행성의 형성과 태양계 초기 이동을 설명하는 이론을 다듬는 데 도움이 될 것으로 기대된다. NASA의 설명에 따르면 과학자들은 한때 이 천체들이 현재 위치에서 형성됐다고 봤지만, 이후 다양성이 확인되면서 바깥 태양계 여러 곳에서 만들어진 뒤 행성의 중력에 흩어져 정착했을 가능성도 제시했다. 루시의 다중 목표 관측은 이 형성·이동 시나리오를 비교할 자료를 마련하는 과정이다.다만 본격적인 트로이 소행성 관측은 아직 시작되지 않았다. 루시의 첫 트로이 목표는 에우리바테스와 위성 퀘타로, NASA 일정상 2027년 8월 11일 근접비행이 예정돼 있다. 탐사선은 천체 주위를 도는 대신 빠르게 스쳐 지나가며 카메라와 분광기, 열방출 관측기 등으로 표면의 모습과 성분, 온도 특성을 살피고 전파 신호 변화로 질량을 추정한다. 짧은 비행 시간에 여러 종류의 자료를 모으는 방식이다. 목표 천체의 궤도에 들어가거나 착륙하지 않는 이유는 여러 소행성에서 속도를 줄이고 공전하는 데 연료가 많이 들기 때문이다. NASA는 루시를 이후 탐사를 위한 선발대로 설명하며, 영상·분광·열·질량 자료를 모아 미래 임무의 목표 선정과 관측 계획에도 활용할 수 있다고 본다.에우리바테스 이후에는 2027년 9월 폴리멜레, 2028년 4월 레우쿠스, 같은 해 11월 오루스를 방문할 계획이다. NASA는 이어 루시가 2030년 지구로 돌아와 마지막 중력도움 비행을 한 뒤, 목성 뒤쪽 L5 무리의 파트로클로스와 메노이티오스 쌍을 2033년 3월 탐사한다고 밝혔다. 임무는 한 소행성을 정밀하게 도는 대신 서로 다른 특성을 지닌 여러 대상을 연속해서 통과하도록 설계됐다.NASA는 루시가 트로이 소행성군을 탐사하는 첫 우주선이라고 설명한다. 이 임무는 12년 동안 주 소행성대 천체와 트로이 천체들을 차례로 조사하도록 계획됐다. 이번 영역 진입은 탐사선이 장거리 이동을 마치고 다음 과학 단계에 가까워졌다는 이정표지만, 새로운 소행성의 발견이나 표면 자료 공개를 뜻하지는 않는다. 실제 성과는 2027년 이후 근접비행에서 얻는 이미지와 분광·열·질량 자료가 공개된 뒤 평가할 수 있다. 여러 천체를 순차 방문하는 설계는 한 곳의 특성만으로 전체 트로이군을 설명하기 어려운 문제를 보완한다. 서로 다른 색과 크기, 표면 성분을 지닌 천체를 비교해 형성 장소와 이동 경로를 함께 따져보는 것이 임무의 관측 전략이다.이번 발표에서 확정된 사실은 루시의 위치가 트로이 소행성군 탐사 구간에 들어섰다는 NASA의 임무 공지다. L4·L5의 천체가 어떻게 형성되고 현재 위치에 모였는지에 관한 설명은 향후 관측으로 시험할 연구 가설이다. 따라서 이번 사건의 의미는 결론을 이미 얻었다는 데 있지 않고, 태양계 기원에 대한 서로 다른 설명을 비교할 여러 관측 대상에 본격적으로 접근했다는 데 있다.