소련 인공위성 베네라4호, 최초로 금성에 착륙

1967년 10월 18일,

소련 인공위성 베네라4호, 최초로 금성에 착륙

 

소련이 1967년 10월 18일 역사상 최초로 금성탐색위성 베네라(Venera, 영어로는 Venus) 4호를 금성표면에 연착륙시키는데 성공했다.

Model of Venera-4 station in Memorial Museum of Astronautics

소련 인공위성 베네라 4호는 지난 6월 12일에 발사되어 128일 동안 3억 5천km를 날아 부속 과학탐사기 캡슐을 낙하산으로 무사히 연착시켰으며 그 뒤 과학기기들은 무전신호로 두꺼운 운무층에 싸인 금성표면에는 이산화탄소가 깔려있고 거죽온도는 섭씨 280도가 되는 곳도 있어 인간이 견디기에는 너무도 뜨거운 것으로 알려왔다. 기압도 1내지 15기압의 차이를 보였다.

 

베네라4호는 금성의 대기권에서 자력대나 방사능대 혹은 질소성분은 전혀 포착하지 못했으며 단지 엷은 수소층을 포착했다. 금성의 대기층은 거의 대부분 탄산가스로 구성되어있으며 산소와 수중기는 단 1∼0.5%에 불과하다. 지구대기권의 산소성분은 전체의 21%에 달하며 수중기는 전체용적의 0∼4%에 이르고 있다.

 

1957년에 소련은 최초의 인공위성인 스푸트니크 발사에 성공하면서 우주 개발에 있어 미국을 앞서 나갔다. 이는 미국에서는 독일의 로켓 기술을 응용하여 새로운 대형 로켓을 기초부터 개발하느라 시간이 오래 걸렸고 많은 시행착오를 거쳤던 반면에 소련에서는 2차대전의 결과로 얻은 기존의 독일 V2로켓의 크기를 더 늘리지 않고 여러 개를 묶어서 쓰는 방법을 택했기 때문이었다.

 

그러나 결국 인간의 달 착륙은 미국이 먼저 성공하게 되었다. 작은 로켓을 수십 개 묶어서 쓰는 방법으로는 큰 힘을 내는 로켓을 만드는 데에 한계가 있어서 소련에서는 새턴 로켓 같은 초대형 로켓을 만들 수가 없었던 것이었다.

 

우리가 흔히 샛별이라고 부르는 금성의 질량은 약 4.9×1024 kg 으로 지구 질량의 0.82배, 평균 반경은 6052 km로 지구의 0.95배에 해당한다. 특이한 점 한 가지는 다른 행성들은 모두 반 시계 방향으로 자전하는 것에 비해 유독 금성은 시계 방향으로 자전하고 있다. 해가 서쪽에서 뜬다는 뜻이다. 게다가 자전주기가 지구 시간으로 약 243일인데 비해 공전주기가 약 225일로 공전 주기가 더 짧다.

 

스푸트니크 발사와 달 탐사선 발사의 여세를 몰아 소련은 1961년 2월 12일에 금성을 향해 최초의 행성 탐사선 베네라 1호를 발사했다. 베네라 1호는 중량이 약 644 kg으로 당시로써는 작지 않은 탐사선 이었다. 금성에 도달하지는 못하고 약 100,000 km 떨어진 지점을 통과하는 것으로만 만족해야 했다.

 

소련이 베네라 2호를 준비하는 동안 미국도 탐사선 개발에 박차를 가하여 소련보다 1년 6개월이 늦은 1962년 8월에 마리너 2호 발사했다. 궤도 조종 기술이 조금 나아져서 마리너 2호는 금성에서 약 34,800 km 떨어진 지점을 통과했다. 이때 금성 표면의 온도를 적외선과 마이크로웨이브로 관측했는데 표면 온도가 섭씨 400도가 넘는다는 것을 처음으로 알게 되었다.

 

1965년 11월에 소련의 베네라 2호가 발사되었고 금성 표면에서 약 24,000 km 지점을 통과하지만 통신 두절로 관측 데이터를 얻는 데에는 실패했다. 한편 2호보다 4일 늦게 발사된 베네라 3호는 금성에 도착하는데 성공하여 표면에 낙하하였고 지구 이외에 행성에 처음 도착한 인공 물체라는 기록을 남기게 되었다. 3호 역시 통신 두절로 관측 자료를 얻지는 못하였다.

 

마리너 2호 발사 후 미국이 달 탐사에 전념하는 사이에도 소련은 계속해서 금성 탐사를 진행한다. 마침내 1967년 6월 12일에 발사된 베네라 4호가 금성의 대기층으로 직접 들어가 관측 자료를 보내오는데 성공했다.

 

1969년 1월 5일과 10일에 연이어 발사된 베네라 5호와 6호도 나란히 금성의 대기 성분 측정에 성공했다. 이때 대기권의 성분에 이산화탄소 외에도 2~5%의 질소와 약 4% 정도의 산소도 포함되어 있음이 알려지게 되었다.

 

1970년 8월 17일 드디어 고열, 고압에서도 견딜 수 있도록 설계된 베네라 7호가 발사되어 그 해 12월 15일에 금성에 도착했고, 1972년 6월에는 좀 더 튼튼하게 설계된 베네라 8호가 역시 금성 표면에 착륙해서 약 50분간 데이터를 보내오는데 성공했다. 2년 뒤, 1974년 2월 미국의 마리너 10호가 금성 표면에서 약 4,200 km 떨어진 지점을 통과하면서 대기에 쌓인 신비한 모습의 금성 사진을4,000장 이상 촬영하는데 성공했다. 이어서 1975년 10월 22일에 금성 표면에 안착한 베네라 9호는 최초로 금성의 표면 사진을 지구로 전송했다.

 

9호부터 14호까지의 베네라 탐사선들은 주로 사진 촬영과 대기 성분 분석 등의 임무를 수행하였다. 베네라 시리즈의 마지막 탐사선인 15호와 16호는 1983년 6월 2일과 7일에 각각 발사되어 그 해 10월 10일과 14일에 금성에 도착했다. 15호와 16호는 그전과는 달리 착륙은 하지 않고 금성 주위를 선회하며 사진을 찍어서 금성의 전체 지도를 만드는 임무를 수행했다.

 

A shot of the rocky surface of Venus, taken by the Soviet Venera 13 mission.

Another shot from Venera 13.