우주 ‘인공 일식’을 통해 본 ‘태양 코로나’

작성일 06-21

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 곽노필의 미래창 유럽우주국 '프로바 3호' 사상 첫 성공 위성 2대가 정밀 편대비행하면서 촬영 
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 <img alt="유럽우주국 프로바 3호 위성이 지구에서 6만km 떨어진 우주 공간에서 인공일식을 일으켜 촬영한 태양 코로나. 유럽우주국 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/21/hani/20250621102638517encf.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="tzNNNECnXX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/21/hani/20250621102638517encf.jpg" width="658">
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 유럽우주국 프로바 3호 위성이 지구에서 6만km 떨어진 우주 공간에서 인공일식을 일으켜 촬영한 태양 코로나. 유럽우주국 제공
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 세계 처음으로 우주에서 일으킨 ‘인공 일식’을 통해 촬영한 태양 코로나 사진이 공개됐다. 유럽우주국(ESA)은 최근 인공위성 ‘프로바 3호’(Proba-3)가 지구에서 6만km 떨어진 우주에서 인공일식을 통해 태양 대기층 최상층부인 코로나를 촬영하는 데 성공했다고 밝혔다. 이번 관측은 3월23일 이뤄졌다. 프로바 3호는 ‘오컬터’와 ‘코로나그래프'라는 이름의 두 위성으로 이뤄져 있다. 두 위성은 일정한 간격을 두고 비행하다가 원반형의 오컬터가 태양을 가려주면 코로나그래프가 아스픽스(ASPIICS)란 광학 장비로 태양을 관측하고 촬영한다. 프로바 3호는 근지점 600km, 원지점 6만km의 고타원 궤도를 돌다가 원지점에 도달했을 때 정밀 편대 비행을 하며 ‘인공 일식’을 만든다. 이번 관측 때엔 원지점에서 두 위성이 150m 간격을 두고 비행하고 있었다. 두 위성은 몇시간 동안 이 간격을 유지하면서 태양과 일직선을 이룬 뒤 오컬터의 1.4m 크기 원반이 태양을 가리자 코로나그래프 위성의 광학장비가 코로나를 촬영했다. 유럽우주국은 “두 위성은 상대적 위치의 오차를 1mm 이하로 유지할 수 있다”고 밝혔다. 
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 <img alt="일정한 간격을 두고 편대 비행을 하는 프로바 3호 위성을 묘사한 그림. 유럽우주국 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/21/hani/20250621102639773fkek.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="F0DvvG3IXH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/21/hani/20250621102639773fkek.jpg" width="658">
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 일정한 간격을 두고 편대 비행을 하는 프로바 3호 위성을 묘사한 그림. 유럽우주국 제공
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 우주에서 인공일식을 일으키는 이유 2가지 우주에서 촬영한 인공 일식 사진이 지상에서 자연적으로 일어나는 일식을 촬영한 사진과 크게 다를 건 없다. 하지만 굳이 우주에 위성을 보내서 인공 일식을 만드는 이유는 크게 두 가지다. 첫째는 코로나를 자주 관측할 수 있다는 점이다. 지상에서 코로나를 관측할 수 있는 유일한 기회는 개기일식 때다. 그러나 개기일식은 일반적으로 약 18개월에 한 번씩 일어난다. 그것도 그때마다 관측할 수 있는 장소가 달라진다. 반면 프로바 궤도 주기가 19.6시간인 3호 위성은 궤도를 한 바퀴 돌 때마다 일식을 만들어낼 수 있다. 둘째는 오랜 시간 관측할 수 있다는 점이다. 자연적으로 일어나는 개기일식은 지속 시간이 몇분에 불과하다. 반면 프로바 3호 위성은 최대 6시간 동안 인공 일식을 유지할 수 있다. 벨기에 왕립천문대 수석연구원 안드레이 주코프는 “첫 시도에서 좋은 결과를 얻어 기쁘다”며 “이제 한 번에 관측할 수 있는 시간을 6시간으로 늘리기 위해 노력하고 있다”고 말했다. 
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 <img alt="유럽우주국의 3개 위성이 촬영한 태양을 조합한 사진. 맨 안쪽은 프로바 2호 위성이 찍은 태양, 가운데는 이번에 프로바 3오 위성이 찍은 태양 코로나, 맨 바깥쪽은 소호 위성이 찍은 태양 코로나다. 유럽우주국 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/21/hani/20250621102641025mawg.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="3B788Mo9YG" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/21/hani/20250621102641025mawg.jpg" width="658">
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 유럽우주국의 3개 위성이 촬영한 태양을 조합한 사진. 맨 안쪽은 프로바 2호 위성이 찍은 태양, 가운데는 이번에 프로바 3오 위성이 찍은 태양 코로나, 맨 바깥쪽은 소호 위성이 찍은 태양 코로나다. 유럽우주국 제공
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 코로나 관측은 태양풍, 즉 태양에서 우주 공간으로 끊임없이 흐르는 물질의 흐름을 밝히는 데 필수적이다. 특히 태양 활동이 활발한 시기에 고에너지를 입자를 폭발적으로 방출해 지구 자기장을 교란시키는 코로나 질량 방출(CME)의 작동 원리를 이해하는 데 필요하다. 이런 현상은 일반인에겐 오로라 황홀경을 구경할 수 있는 기회이지만 통신이나 전력 전송, 항법 시스템 등에 심각한 피해를 입힐 수 있다. 이번 인공일식을 위한 편대 비행은 지상 관제팀의 감독 아래 자율적으로 이뤄졌다. 유럽우주국은 “앞으로는 감독 없이 위성이 완전히 자율적으로 편대비행을 할 수 있도록 할 계획”이라고 밝혔다. 프로바 3호는 유럽우주국 주도 아래 유럽 14개국 29개 이상의 기업이 참여해 제작했으며 2024년 12월 인도 스리하리코타섬 사티시다완우주센터에서 발사됐다. 곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr
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