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NASA가 46억km 떨어진 명왕성 사진을 다운로드 받는 방법

Martyn Williams | IDG News Service

나사(NASA)의 뉴 호라이즌(New Horizons) 우주선은 명왕성(Pluto)의 놀라운 이미지들을 보내오고 있다. 그러나 30억 마일, 즉 48억 km가 떨어진 곳에서 이 사진을 받는다는 것은 그리 쉽지 않다.

정기적으로 왔다 갔다하는 신호에는 시간이 걸리며 이는 데이터 속도와 함께 많은 과제를 안겨준다. 그러나 나사의 심우주통신망(Deep Space Network, DSN)에서는 아주 일상적인 일이다. 마치 위성 시스템을 이용하는 장거리 전화 서비스 업체를 생각하면 비슷할 것이다.

DSN은 미국 캘리포니아 바스토우(Barstow), 스페인의 마드리드, 오스트레일리아 캔버라 인근에 설치한 거대한 위성 수신안테나를 하나의 네트워크로 연결해 놓았다.

이들 위성 수신안테나는 지구상에서 약 120도 경도로 떨어져 있기 때문에 우주선이 하나의 안테나에서 사라지기 전에 다른 안테나에서 신호를 받아낼 수 있다.

DSN 기술 관리자 제프 오스만은 "민감한 안테나는 독자적, 혹은 그룹으로도 작업하며, 월마다 약 30대의 우주 탐색기와 함께 통신한다"며, "뉴 호라이즌 우주선이 명왕성에 최근접 비행을 하면서 보낸 첫 번째 이미지는 마드리드와 바스토우에 위치한 70미터 안테나를 통해 받을 것이다"고 말했다.

데이터는 거의 초당 1,200비트 속도로 다운되는데, 이는 1990년대 초 인터넷 모뎀 속도다. 이 신호가 뉴 호라이즌에서 지구까지 거리를 여행하는 데에는 4.5시간이 걸린다.

오스만은 우주선이 항상 지구를 향하고 있지 않기 때문에 뉴 호라이즌이 명왕성 최근접 비행 위치에서 찍은 사진들을 지구에 보내기 위해서는 하루 이상 걸릴 것이라고 설명했다.

또한 이는 태양계 가장자리에서 찍은 동영상을 언제든 바로 받을 수 없는 이유를 설명하는 것이기도 하다.

명왕성 비행에서의 가장 결정적인 장면은 지구로 송신할 수 있는 13일 저녁(우리나라 시각으로 14일 오전)으로, 당시 DSN에서 뉴호라이즌을 향하고 있던 안테나는 총 6개다.

일부는 백업 용도로 활동했다. 지구로부터 아주 멀리 떨어져 있는 이 우주선에서 보낸 신호는 500bps 속도로 아주 느리기 때문에 이를 받는데 문제가 발생할 수도 있다.

DSN(Deep Space Network)은 나사에만 국한된 조직이 아니다. DNS 특성상 국제적인 공조가 필요하며, 유럽 우주 기관(European Space Agency)과 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)과 같은 곳에서 발사한 것을 지원하는 역할도 맡고 있다.

그래서 DSN은 언제나 12~15개의 우주위성체와 얘길 나누고 있다. 이는 현재 DSN 웹사이트에서 실시간으로 볼 수 있다. 이 안테나들을 통해 우주탐사와 데이터 전송속도와 사용 빈도까지도 파악할 수 있다.

대부분 우주선들은 8.4~8.5GHz 대역인 X밴드를 사용한다. 이 주파수 대역은 심우주 통신을 위해 전세계적으로 공통으로 설정되어 있다.

지구에 돌아오는 신호들이 아주 약하기 때문에 나사와 같은 기관들은 지상파와의 간섭 현상을 피할 수 있는 전용 주파수 대역이 필요하다. 또한 잡음으로 인해 우주 당국들이 미래 우주선을 위해 더 높은 주파수 대역인 32GHz 대를 원하고 있다.

DSN의 현재 상황을 실시간으로 보고 싶다면 여기를 클릭하면 된다.

운이 좋다면 보이저 1호와 통신하는 모습을 볼 수 있을지도 모른다. 보이저 1호는 1977년 발사되어 현재 250억 마일, 400억 km 떨어진 곳까지 나아갔다. 이는 인간이 만든 물체 가운데 가장 멀리 날아간 것이다.

보이저 1호와 지구가 통신하는 데에는 대략 36시간이 걸린다. 오스만은 "우리가 보이저 1호에 신호를 보낸다. 그러면 다음 날 그 대답이 온다"고 말했다. editor@itworld.co.kr

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