인류는 커다란 고리를 두른 행성인 토성을 언제, 어떻게 가까이에서 살펴봤을까요? 1979년 9월 1일 탐사선 ‘파이어니어 11호’가 인류 최초로 토성에 가까이 다가갔어요. 고리와 위성, 자기장을 관측하며 토성 탐사의 새로운 문을 열었지요.

 

파이어니어 11호는 1973년 4월 미국항공우주국(NASA)이 발사한 무인 우주 탐사선이에요. 당시 과학자들은 토성 고리를 이루는 입자들이 얼마나 촘촘한지 정확히 알지 못해 탐사선이 고리 입자와 부딪혀 부서질가능성을 걱정했어요. 연구진은 안전하게 접근하기 위해 비행경로를 매우 정밀하게 계산했답니다.

 

토성은 지구에서 아주 멀리 떨어져 있어서 당시 그 먼 거리를 갈 만큼 많은 연료를 탐사선에 실을 수 없었어요. 과학자들은 태양계에서 가장 큰 행성인 목성에 먼저 들러 목성의 강력한 중력을 빌려 탐사선의 속도를 높이고 궤도를 바꾸기로 했어요. 파이어니어 11호는 이 힘을 발판 삼아 토성으로 향했어요.

 

과학자들이 미리 계산해 둔 경로 덕분에 탐사선은 토성 가까이 안전하게 접근해 토성과 고리, 위성을 관측했어요. 그전까지 인류는 토성을 이렇게 가까운 거리에서 관측한 적이 없었어요. 파이어니어 11호는 약 3개월 동안 토성을 탐사하며 440장의 사진을 촬영했어요. 이 사진 덕분에 과학자들은 새로운 위성과 토성의 가장 바깥쪽에서 가느다란 ‘F고리’를 처음으로 발견했지요. 토성을 둘러싼 자기장의 존재도 확인했어요.

 

파이어니어 11호가 남긴 자료는 이후 1980년과 1981년 토성을 탐사한 보이저 1·2호, 2004년부터 토성을 탐사한 카시니-하위헌스 탐사선이 토성을 더욱 자세히 연구하는 데 중요한 기초 자료가 되었습니다.

 

파이어니어 11호는 1995년 지구와 마지막으로 신호를 주고받았어요. 그 뒤로도 끝없는 우주 공간을 날고 있답니다.

NASA Ames Research Center

파이어니어 11호와 토성의 만남을 표현한 상상도예요.

NASA

파이어니어 11호를 묘사한 상상도예요.