보이저 1호, 69KB 메모리와 8트랙 테이프로 48년째 성간 우주에서 현역 중

69KB 메모리와 8트랙 테이프로 돌아가는 보이저 1호, 48년째 현역

• 보이저 1호는 지금 이 순간에도 지구에서 150억 마일 이상 떨어진 성간 우주를 시속 38,000마일로 날아가고 있음. 인류가 만든 물체 중 가장 먼 곳에 있는 녀석임
• 탑재 컴퓨터의 메모리는 69KB. 요즘 스마트폰이 대략 100만 배 더 많은 메모리를 가지고 있음. 스마트폰으로 찍은 저해상도 사진 한 장이 보이저 1호의 전체 저장 용량보다 큼
• 데이터 전송 속도는 160bps. 느린 다이얼업 모뎀도 20,000bps는 나오는데, 그 125분의 1임. 그런데도 아직까지 과학 데이터를 보내고 있다는 거임
• 송신기 출력은 고작 22.4와트 — 냉장고 안 전구 수준. 이 신호가 지구에 도착할 때쯤이면 0.1 x 10^-18 와트까지 약해져서, 지구에서 가장 민감한 전파 수신 장비로 겨우 잡아냄

8트랙 테이프 레코더의 진실

• "8트랙"이라고 하면 70년대 자동차에서 레드 제플린 틀던 카세트를 상상하겠지만, 보이저의 디지털 테이프 레코더(DTR)는 완전히 다른 물건임
• Lockheed가 하청하고 Odetics가 제조한 이 장비는 반인치 폭 자기 테이프를 8개 트랙으로 기록하는 방식 — "8트랙"이라는 별명은 여기서 나온 거임
• 테이프의 자기 성분은 극한의 온도 변화와 방사선에 견디도록 특수 설계됨. Odetics는 테이프가 2,700마일 거리를 주행해도 눈에 띄는 마모가 없을 거라고 주장했음
• 2007년에 DTR이 꺼졌는데, 고장이 아니라 전력 부족 때문이었음. 방사성동위원소 열전기 발전기(RTG)에서 나오는 전력이 줄어들어서 더 이상 테이프 레코더에 전력을 줄 여유가 없었던 것. 70년대 자기 테이프 기술이 30년간 성간 우주에서 기계적 고장 없이 버틴 거임

보이저 1호가 발견한 것들

• 1979년 목성 근접비행 때 위성 이오(Io)에서 활화산을 발견 — 지구 밖에서 화산 활동이 관측된 건 이게 최초
• 유로파의 얼음 표면 아래 액체 바다가 있을 수 있다는 최초의 힌트를 포착함
• 1980년 토성 접근 시 위성 타이탄에 짙은 질소 대기가 있다는 걸 발견 — 태양계에서 실질적인 대기를 가진 유일한 위성
• 2012년 8월, 태양풍이 성간 물질을 더 이상 밀어내지 못하는 경계인 헬리오포즈(heliopause)를 넘어 인류 최초로 성간 우주에 진입. 생명체가 만든 물체가 모성(母星)의 보호막을 벗어나 별 사이 공간의 플라즈마와 자기장을 직접 측정하기 시작한 순간임

2025년, 거의 끝날 뻔한 위기

• 보이저 1호는 롤 스러스터로 안테나를 지구 방향으로 정밀하게 유지하는데, 0.5도만 어긋나도 신호 빔이 지구-태양 거리만큼 빗나감
• 주 스러스터는 2004년부터 죽은 상태, 백업 스러스터도 연료 탱크 내부 고무 격막에서 나온 이산화규소 잔여물로 점점 막히고 있었음
• 설상가상으로 보이저 1호에 명령을 보낼 수 있는 유일한 지상 안테나(호주 캔버라의 Deep Space Station 43)가 2025년 5월부터 2026년 2월까지 업그레이드를 위해 오프라인 예정이었음

• JPL 엔지니어들의 아이디어: 2004년에 주 스러스터 히터가 영구 고장난 게 아니라 전자 글리치로 스위치가 잘못 뒤집힌 것일 수 있다는 가설. 맞으면 스러스터 부활, 틀리면 히터 없이 스러스터가 작동해서 압력 폭발로 우주선 파괴
• 2025년 3월 20일 명령 전송 → 히터 응답 → 스러스터 점화 성공. 추진 담당 Todd Barber는 "죽은 걸로 간주됐던 스러스터였는데, 엔지니어 한 명이 다른 원인이 있을 수 있다는 통찰을 가졌고 그게 맞았다. 보이저의 또 다른 기적적 구조였다"라고 했음

앞으로의 여정

• 연간 약 9억 마일을 이동 중. 오르트 구름 안쪽 가장자리까지 약 300년, 완전히 벗어나는 데는 약 3만 년이 걸림
• 약 4만 년 후에 글리제 445(Gliese 445)라는 별에서 1.6광년 거리를 스쳐 지나갈 예정
• RTG 전력은 매년 약 4와트씩 줄어들고 있어서, 공학 데이터 수신은 2036년까지 가능할 것으로 예상
• 외부에 부착된 골든 레코드에는 116장의 이미지, 55개 언어로 된 인사말, 90분 분량의 세계 각지 음악, 파도·바람·천둥·귀뚜라미·개구리·아기 울음소리·심장 박동 등이 담겨 있음. 태양이 죽고 지구가 사라진 뒤에도 수십억 년간 은하를 떠돌 예정
• 칼 세이건이 "우주의 바다에 던진 병 속의 편지"라고 표현한 그 레코드는, 지미 카터가 대통령이 되기 직전에 만들어진 시스템 위에서 여전히 작동 중인 우주선에 실려 있음