우주탐사선-행성탐사Ⅰ

우주를 탐사하려고 보내는 무인 기구로써 탐사선은 우주공간에서 작동하기도 하고 행성이나 위성으로 가서 그 주위를 돌거나 내려앉기도 한다. 탐사선에는 지구로 되돌아오지 않고 목적지를 향해 여행하는 것과 표본과 자료를 가지고 지구로 되돌아오는 두 종류가 있다. 탐사선은 대부분 원격측정 과정을 통해서 전파로 자료를 지구로 보낸다.
탐사선은 탐사지점의 온도와 복사에너지, 천체를 관측하며, 이 밖에도 지구에서 가지고 간 물질을 우주공간에 드러내서 과학자들이 그 변화를 관측할 수 있도록 한다. 또한, 주위 환경에 화학약품을 떨어뜨리거나 표면을 파는 따위의 실험을 하기도 한다. 또 탐사선의 움직임을 통해 지구에 있는 사람들이 우주의 상황을 확인할 수 있도록 해준다. 지구에 있는 사람은 탐사선이 가는 길과 속도가 변하는 것을 보고 탐사 장소의 대기 밀도와 중력장에 대한 정보를 알 수 있다.
초기의 무인 탐사는 1940년대 초이다. 과학자들은 로켓을 이용해서 과학기구들을 상층 대기와 가까운 우주공간으로 쏘아 올렸다. 이 기구들은 새로운 현상을 많이 발견했고, 처음으로 우주에서 본 지구의 모습을 사진으로 찍었다. 1957년에 쏘아 올린 옛 소련의 스푸트니크 1호는 우주 시대를 연 최초의 탐사선이었다. 스푸트니크 1호는 몇 개의 기구와 송신기만 실린 단순한 것이었지만, 이 탐사선의 성공으로 인해 나중에 정교한 탐사선이 우주로 나갈 수 있었다. 초기의 위성은 그때까지 알려지지 않았던 우주의 모습을 밝혔다. 1950년대 말부터 1960년대까지 미국의 익스플로러 위성과 옛 소련의 코스모스위성은 지구와 달 사이의 공간을 분석했다. 미국의 페가수스 위성은 미소 운석의 충돌을 기록했다. 1970년대 초에는 옛 소련의 프로그노즈위성이 태양을 연구했다.
그럼 이제 달 탐사와 태양 탐사를 알아보자.
첫 번째, 달 탐사는 1957년에 미국과 옛 소련은 달에 탐사선을 보내기 시작했다. 1959년 1월에 옛 소련은 루나 1호를 발사해 처음으로 달에 가까이 갔다. 루나 1호는 달에서 약 6,000km 떨어진 지점까지 갔다가 태양 주위를 도는 궤도로 들어갔다. 미국은 두 달 뒤에 파이어니어 4호를 쏘아 올려 달에 근접 비행했다. 1959년 9월에 쏘아 올린 옛 소련의 루나 2호는 처음으로 달과 접촉했다. 한 달 뒤에 루나 3호는 달 주위를 돌면서 달의 뒷면을 사진에 담았다. 1963년에 옛 소련은 달착륙을 시도하기 시작했다. 많은 실패를 겪은 뒤 1966년 1월에 발사한 루나 9호가 드디어 착륙에 성공했다. 같은 시기에 발사한 미국의 서베이어 탐사선도 달에 착륙한 뒤, 달 표면의 근접 사진을 찍어서 지구로 전송했다. 1969년에는 미국에서 발사한 아폴로 11호 우주선이 우주비행사를 싣고 달에 착륙했다. 암스트롱은 인류 최초로 달 표면에 첫발을 내디뎠다. 1970년과 1972년 사이에는 옛 소련의 탐사선 세 대가 조그만 캡슐에 달의 토양 표본을 담아 지구로 돌아왔다. 세 대 가운데 두 대에는 원격 조종차를 실어 보냈으며, 이차는 달 표면을 가로질러 달리기도 했다. 1966년 초에 미국은 달 표면 사진을 찍으려고 루너오비터 탐사선 5대를 발사했다. 루너오비터는 달의 바다 아래에 밀도가 큰 물질이 있어서, 달의 중력장에서 중력이 불규칙적으로 급상승하는 매스콘이라는 부분이 생겼다는 사실을 알아냈다. 미국의 우주탐사선 클레멘타인은 1994년 2월부터 5월까지 달을 선회했다. 클레멘타인은 달 사진을 넓은 범위까지 찍었다. 그리고 산, 크레이터, 그 밖의 지형의 높이와 깊이를 측량하고, 매스콘(중력이 유난히 큰 장소)에 대한 정보를 수집했다. 1998년 1월에는 미국의 우주탐사선 루너프로스펙터가 달의 극궤도에 진입했다. 그리하여 달의 남극과 북극의 흙 속에는 많은 양의 물이 얼음 형태로 섞여 있다는 강력한 증거를 발견했다. 2004년 11월부터 2006년 9월까지는 유럽우주기구에서 발사한 우주탐사선 스마트 1호가 달 주위의 궤도를 돌면서 달의 기원과 달 표면의 화학원소들을 자세히 조사했다. 2009년에는 미국항공우주국이 달 정착궤도선과 달 분화구 탐사선을 발사했다. 이들은 각각 달 표면 지도를 작성하고, 남극 부근에서 물 얼음을 발견했다. 20여 년 전부터 계획해 왔던 중국은 무인 달 탐사선 창어 1호와 2호 발사의 성공에 이어, 달 탐사 차량을 실은 창어 3호를 2013년 하반기에 쏘아 올려 달 착륙에 성공했다. 우리나라는 2020년 달 탐사를 목표로 하고 있다.
두 번째, 태양 탐사는 1965년 초에 미국은 태양의 복사에너지를 연구하려고 태양 궤도에 파이어니어 탐사선을 발사했다. 1974년과 1976년에 미국은 독일에서 만든 헬리오스 탐사선 두 대를 쏘아 올렸는데, 이들은 태양 복사에너지를 측정하고자 수성 궤도 안쪽을 지나갔다. 1990년에는 미국항공우주국과 유럽우주기구가 공동으로 율리시스 탐사선을 발사했다. 1994년에 율리시스는 최초로 태양의 극 상공에서 태양을 관측했다. 1995년에 유럽우주기구는 태양 및 태양권 관측소(SOHO) 위성을 발사했다. 2000년대에 들어서 미국항공우주국은 태양의 변화가 태양계에 미치는 효과를 연구하기 위해서 여러 개의 위성을 발사했다. 2006년에 일본은 히노데 탐사선을 발사해서 태양의 자기장과 대기를 연구했다.
많은 유럽 국가들이 유럽 우주 기구의 아리안 로켓을 이용해서 통신위성을 쏘아 올렸다. 우주 협력에 대한 생각은 미국과 소련이 서로 경쟁하던 1960~1970년대와는 크게 다르다. 아리안 로켓 덕분에 미국과 소련을 제외한 국가들이 우주 시대 기술의 혜택을 함께 누릴 수 있었다.