미항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니(Cassini)호가 20년에 걸친 탐사 여정을 마치고 15일 토성 대기권으로 진입해 불타 사라졌다.

NASA에 따르면 카시니는 그리니치 표준시(GMT) 기준 15일 오전 11시 55분(한국시간 15일 오후 8시 55분) '최후의 작전'에 돌입했다.

오전 10시 31분 카시니는 안테나를 지구 방향으로 돌리고서 토성 대기권 1500㎞ 상공에 진입해 유성이 타는 것처럼 산화를 시작해 해체됐다. 또한 카시니는 연소된 마지막 순간으로부터 약 1시간 30분 후 NASA에 신호가 도달했다.

1981년 ‘보이저 2호’ 이후 인간이 보낸 탐사선 중 토성에 근접한 네 번째 무인 탐사선 카시니. 1997년 카시니는 미국 케네디 우주센터에서 발사됐고, 이로부터 7년 후인 2004년 6월 30일 토성 궤도에 진입해 본격적인 탐사를 시작했다.

카시니호의 이름은 프랑스계 이탈리아 천문학자 ‘장 도미니크 카시니(1625~1712)’에서 비롯됐다. 볼로냐대학의 천문학 교수였던 그는 망원경을 이용해 토성의 고리를 자세히 관찰했으며, 토성의 고리가 여러 개로 이루어져 있다는 것을 발견한 바 있다. 또한, 그는 토성의 고리 사이의 거대한 간격을 찾아냈으며, 이 간격을 '카시니간극(Cassini division)'이라 부른다.

카시니호는 지금까지 지구 둘레의 2만 배에 해당하는 거리인 약 80억 km를 비행했다. 본래 임무 종료 예정년도였던 2008년 보다 9년 더 운행할 수 있었던 것은 위성 타이탄(Titan)의 역할이 컸다. 카시니호는 타이탄 궤도를 공전함으로서 ‘중력 도움(gravity assist)’을 통해 추진력을 얻었다. 

지난 13년간 카시니는 태양계 보물이라고 알려진 토성 궤도를 300회 이상 돌면서 토성의 위성 타이탄의 액화 메탄 바다, 위성 엔켈라두스(Enceladus)의 지하 바다 등을 발견했다. 또한 엔켈라두스 남극의 수증기 기둥을 통과할 때 얼음층에서 치솟는 수소를 관측하여 NASA의 과학자들은 이를 두고 생명체가 존재할 수 있는 조건으로 해석했다. 그 외에도  카시니는 토성의 새로운 위성 6개를 발견하기도 했다. 

왜 카시니는 임무를 계속할 수 없었을까?

NASA는 카시니가 연료를 소진했다고 판단했다. 카시니 프로젝트 과학자들은 카시니를 그대로 두면 향후 토성 탐사를 방해할 가능성이 있으며, 만약 통제를 상실할 경우 엔켈라두스나 타이탄에 떨어지면 생명체가 존재할 수도 있는 위성을 오염시킬 수 있다고 설명했다.

카시니는 지난 4월 22일 토성 고리 안쪽으로 진입해 이날 소멸되는 마지막 순간까지 토성의 대기 구성을 분석했다.

4월 당시 NASA는 ‘카시니: 위대한 마지막 여정’ 영상을 통해 카시니의 마지막 임무에 대해 이렇게 묘사했다.

“토성의 하늘에서 카시니의 기나긴 여정이 끝난다. 그러나 카시니는 토성의 일부로 영원히 존재할 것이다.”

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