[토성특집]-3탄. 토성에 사람이 갈 수 있을까? 인류의 토성 탐사와 미래

망원경으로 토성을 처음 본 사람들은 대부분 같은 말을 합니다.

"정말 저런 행성이 존재한다고?"

하지만 토성은 아름다운 모습만큼이나 인간이 접근하기 어려운 천체이기도 합니다. 현재 인류는 달과 화성을 향한 유인 탐사를 준비하고 있지만, 토성은 그보다 훨씬 먼 곳에 있습니다.

1탄과 2탄은 토성의 특징, 토성 주변의 환경에 대해 알아보았다면 3탄은 인류탐사와 미래에 대해 알아보도록 하려합니다.

이번 글에서는 토성까지의 거리, 지금까지의 탐사 역사, 그리고 미래의 유인 탐사 가능성을 살펴보겠습니다.

1.토성은 얼마나 멀리 있을까?

토성은 태양으로부터 여섯 번째 행성입니다.

지구와 토성 사이의 거리는 두 행성이 공전하는 위치에 따라 달라지지만, 가장 가까울 때도 약 12억 km 이상 떨어져 있습니다.

빛의 속도로도 약 1시간 10분 이상 걸릴 만큼 먼 거리입니다.

자동차로 시속 100km를 유지하며 쉬지 않고 달린다고 가정하면, 토성까지 도달하는 데 수천 년 이상이 걸리는 셈입니다.

이처럼 토성은 우리가 상상하는 것보다 훨씬 멀리 있는 세계입니다.

2.지금까지 토성을 탐사한 우주선은?

토성은 너무 멀기 때문에 지금까지 사람 대신 여러 무인 탐사선이 방문했습니다.

 

① 파이오니어 11호

1979년 9월 1일 약 20,000km거리에서 토성과, 몇 개의 위성의 사진을 촬영했습니다.

최초로 토성 가까이를 통과하며 고리와 자기장에 대한 중요한 자료를 보내왔습니다.

해상도는 좋지 못했지만 지표의 대기를 식별할 수 있었고, 또한 이 탐사선은 타이탄의 온도를 측정했습니다.

인류가 처음으로 가까이에서 토성을 관측한 역사적인 탐사선입니다.

 

② 보이저 1호와 보이저 2호

1980년 11월에 보이저 1호가 토성에 접근했습니다. 이때 처음 토성과 토성의 위성, 고리의 고해상도 사진을 얻을 수 있었습니다.

특히 위성의 지표 이미지를 처음으로 얻었고, 또한 타이탄에 접근하여 대기에 관한 많은 정보를 얻었습니다.

하지만 타이탄의 대기는 너무 짙어서 지형에 대한 자세한 데이터는 얻을 수 없었습니다.

1981년 10월 보이저 2호가 토성에 접근했습니다. 1년만에 다시 2호가 갔을 때는 토성의 대기와 고리의 변화를 알 수 있을 정도로 선명한 영상을 얻을 수 있었습니다. 두 탐사선은 토성의 고리와 위성을 더욱 자세히 촬영했습니다.

수많은 위성을 새롭게 발견했고, 토성의 복잡한 고리 구조를 세계에 처음 공개했습니다.

 

③ 카시니-하위헌스 탐사선

 

토성 탐사의 가장 큰 업적으로 꼽히는 탐사입니다.

 

미 항공우주국(NASA)의 단독 미션이었던 파이오니어, 보이저와 달리 카시니는 탐사선 본체를 NASA, 호이겐스를 유럽우주기구(ESA)가 담당한 공동 미션이었습니다.

 

1997년에 발사된 카시니 탐사선은 약 7년의 비행 끝에 2004년 토성 궤도에 진입했습니다.

무려 13년 동안 토성을 공전하며 고리와 위성들을 정밀하게 조사했습니다.

특히 타이탄 탐사선인 '하위헌스'는 타이탄 표면에 착륙해 사진과 데이터를 보내왔습니다.

또한 엔셀라두스에서 거대한 물기둥이 분출되는 모습을 발견하며 생명체 가능성 연구에 새로운 전환점을 만들었습니다.

2017년에는 임무를 마친 카시니가 토성 대기 속으로 진입하며 임무를 성공적으로 마무리했습니다.

 

3.사람은 토성에 착륙할 수 있을까?

결론부터 말하면 현재 기술로는 불가능합니다. 그 이유는 크게 세 가지입니다.

 

첫 번째, 토성에는 단단한 땅이 없습니다.

토성은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어진 거대한 가스 행성입니다.

구름 아래로 내려갈수록 압력과 온도가 급격히 높아지며, 단단한 지표면에 착륙하는 것은 사실상 불가능합니다.

 

두 번째, 너무 먼 거리입니다.

현재 기술로도 토성까지 가는 데는 여러 해가 걸립니다.

탐사선 카시니 역시 약 7년 동안 비행한 끝에 토성에 도착했습니다.

사람이 탑승한 우주선이라면 식량, 산소, 방사선 차폐, 의료 시스템 등 해결해야 할 문제가 훨씬 많습니다.

 

세 번째, 극한의 우주 환경입니다.

토성 주변은 매우 낮은 온도와 강력한 방사선, 복잡한 자기장 환경을 가지고 있습니다.

이러한 환경에서 장기간 생존하려면 지금보다 훨씬 발전한 우주 기술이 필요합니다.

 

미래에는 가능할까?

현재 세계 여러 우주기관은 달과 화성 유인 탐사를 우선 목표로 삼고 있습니다.

토성 유인 탐사는 아직 구체적인 계획이 없지만, 과학자들은 언젠가 토성의 위성인 타이탄이나 엔셀라두스를 탐사하는 임무가 가능할 것으로 기대하고 있습니다.

특히 타이탄은 두꺼운 대기와 비교적 안정적인 환경 덕분에 장기 탐사의 후보지로 자주 언급됩니다.

앞으로 핵추진 우주선이나 차세대 추진 기술이 개발된다면 지금보다 훨씬 빠르게 토성에 도달할 가능성도 있습니다.

 

토성이 인류에게 중요한 이유

토성 연구는 단순히 한 행성을 이해하는 데 그치지 않습니다. 토성의 고리와 위성은 태양계가 어떻게 만들어졌는지 알려주는 중요한 단서입니다. 또한 타이탄과 엔셀라두스 연구는 외계 생명체 탐사와도 연결됩니다.

 

즉, 토성을 연구하는 것은 태양계의 과거를 이해하고, 우주에 생명이 존재하는지 알아내기 위한 중요한 과정이라고 할 수 있습니다.

토성은 아름다운 고리와 수많은 위성으로 우리를 매료시키는 행성입니다.

현재 기술로 사람이 직접 토성에 착륙하는 것은 어렵지만, 인류는 이미 여러 탐사선을 통해 토성의 비밀을 하나씩 밝혀내고 있습니다. 특히 카시니 탐사선이 남긴 수많은 자료는 오늘날에도 새로운 연구로 이어지고 있으며, 앞으로도 토성은 우주 탐사의 핵심 연구 대상이 될 것입니다.

 

언젠가 미래의 우주비행사가 토성의 위성 위에 첫발을 내딛는 날이 온다면, 우리는 또 하나의 새로운 우주 시대를 맞이하게 될지도 모릅니다.