딥 임팩트(탐사선)

딥 임팩트는 미국의 우주기구인 NASA의 우주 탐사선이며 템펠 혜성의 내부 구조를 알아내기 위하여 개발되었다. 이 탐사선의 이름은 동명의 영화 딥 임팩트에서 유래했다.


충돌부분과 근접 비행부분의 모략도[2]


딥 임팩트와 충돌한 템펠 혜성

딥 임팩트는 다른 행성 탐사선처럼 천체의 궤도를 돌거나 천체에 착륙하는 방식이 아닌 혜성에 탐사선을 충돌시키는 방식을 사용하였는데 그 이유는 혜성의 핵으로부터 물질을 분출시켜 핵을 이루는 물질을 조사하고 핵 형성의 비밀을 풀기 위해서이다.[3]

딥 임팩트는 원래 2004년 12월 30일에 발사될 예정이었다. 하지만 NASA의 엔지니어들이 소프트웨어를 실험해 보고자 더 많은 시간이 필요하다 하여서 발사가 연기되었다가 13일 후 2005년 1월 12일 18:47분에 케이프 커내버럴 공군 기지 17번 발사대(Space Launch Complex-17)에서 델타 II 로켓으로 발사되었다.

충돌 단계는 6월 29일, 충돌 5일 전 시작되었다. 충돌기는 7월 3일 오전 6시에 근접 비행부분과 성공적으로 분리되었다. 충돌기에서의 첫 번째 사진은 분리 2시간 후 촬영되었다.

근접 비행선은 충돌을 방지하기 위해 궤도를 바꾸었다. 14분 동안 엔진이 작동했고 우주선의 속도를 낮추었다. 또한, 예상대로 충돌기와 근접 비행선 간에 통신이 되었음이 보고되었다. 충돌기는 충돌 2시간 전에 최종적으로 경로를 바꾸었다. 충돌은 협정 세계시 7월 4일 5시 45분에 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 비행선에 저장되었다가 전파를 이용해 지구로 보내졌다. 충돌 에너지는 다이너마이트 5톤이 터진 것과 비슷한 크기이고 혜성은 예상보다 6배 밝게 빛났다.

딥 임팩트는 2005년 7월 3일 충돌기와 근접 비행선이 분리되었고 2005년 7월 4일 혜성에 성공적으로 충돌함으로써 임무를 성공적으로 마쳤다.

충돌 직후 뿜어져 나온 물질들이 예상 외로 먼지와 작은 얼음들이라 많은 이들이 놀라워 했다. 먼지들의 구성성분이 지구의 모래와 비슷할거라 생각했지만, 예상과 달리 모래보다 더 미세한 활석 가루 쪽에 가까웠다. 또한 충돌의 여파를 분광기로 측정하면서 점토, 탄산염, 나트륨과 결정형 규산염이 발견되었다. 점토와 탄산염은 일반적으로 형성될 때 물이 필요하다(!). 이 관측은 혜성 내부는 75%가 빈 공간이고, 눈 같은 것으로 혜성의 표면이 덮여 있다는 것을 보여주었다

NASA는 충돌 이후 남은 프로브[4]의 임무를 다른 혜성을 탐사하는 부분까지 넓히게 되었고 2005년부터 절전상태로 들어간다.

제트 추진 연구소는 딥 임팩트를 하틀리 제2혜성 쪽으로 보내기로 결정했다. 하지만, 이 경우에는 2년이 더 걸렸다.[5]

2010년 11월 4일, 딥 임팩트는 하틀리 2 혜성에서 사진을 보내왔다. 혜성에서 약 700 km 위를 지나갔으며, "땅콩"같이 생긴 핵의 모습과 분출하는 가스에 대한 선명한 사진을 보내왔다.

딥 임팩트는 2012년 2월 20일부터 4월 8일까지 중간 해상도의 필터를 사용하여 게라드 혜성을 관측했다. 혜성은 태양으로부터 1.75–2.11AU 떨어져 있었고 우주선으로부터 1.87–1.30 AU 떨어져 있었다. 이 혜성의 가스 방출이 10.4시간 주기로 변했는데, 핵의 자전에 의한 것으로 생각되었다. 혜성의 드라이아이스 함량은 전체 얼음 양의 약 10%인 것으로 밝혀졌다.

2013년 2월, 딥 임팩트는 아이손 혜성을 관측하였다. 혜성은 2013년 3월까지 관측이 가능했었다.

딥 임팩트는 2011년과 2012년에 추진기를 사용해 궤도를 변경한 후 2002 GT와 만나 근접 비행을 예정이었다. 그러나 후술하겠듯 2013년 8월 통신이 고장 나면서 이 플라이바이 임무에는 실패하게 되었다.

2013년 8월에 통신이 두절되었고 갖은 노력에도 통신이 복구되지 않아, 결국 2013년 9월 20일 미국 항공우주국은 탐사선과의 통신 복구 시도를 중단하면서 임무가 종료되었다.[6]

한편, NASA는 2006년 1월, 빌트 2 혜성의 샘플을 지구로 가져온 뒤 놀고 있던 스타더스트의 궤도를 틀어서 다시금 템펠 1으로 플라이바이를 실시했다. 이 과정에서 템펠 혜성에 딥 임팩트가 충돌한 뒤 어떻게 되었는지를 비롯해 많은 귀중한 자료를 얻었다.