유럽우주국(ESA)의 목성 얼음 위성 탐사선(Juice)이 9월 28일 지구를 스쳐 지나가며 대기권 외곽을 아슬아슬하게 통과했고, 연료 탱크는 거의 건드리지 않은 채 목성으로 향하는 경로를 재조정하기 위해 우리 행성의 중력을 빌려갔다. 지구는 언제나 그렇듯, 이번에도 협의 대상이 아니었다.

치밀하게 계획된 중력 도움은 Juice의 방향을 이전 궤적 대비 20° 바꾸고 속도를 3.5km/s 높였다. 이 만남을 앞둔 4주 동안, 임무 관제사들은 우주선을 지구 중력을 최대한 활용할 수 있는 정밀한 접근 경로에 놓기 위해 여섯 번의 기회 중 단 한 번의 작은 궤도 수정만 하면 됐다. 보아하니 로켓 과학자들도 가끔은 한 번의 손질이면 충분하다는 걸 아는 모양이다.

관제사들은 8월 17일부터 Juice를 특히 면밀히 감시하기 시작했으며, 10월 10일까지 이 집중 추적을 계속할 예정이다. Juice는 9월 28일 중앙유럽서머타임(CEST) 13시 45분(UTC 11시 45분)에 지구와 가장 가까운 지점에 도달해 인도양 상공 8,640km를 통과하며 탑재 모니터링 카메라로 연속 이미지를 촬영했다.

"이번 근접 비행은 실시간으로 초정밀 항법을 요구했습니다. 우리의 매우 신중한 계획 덕분에, 이 근접 비행을 위해 남겨둔 추진제를 아주 조금만 사용했습니다,"라고 Juice의 우주선 운영 관리자 안젤라 디츠는 말한다. "덕분에 목성에서 위성들의 얼음 표면을 관측하는 데 쓸 연료가 더 남았습니다." 그 연료를 아끼는 것은 특히 가치가 있다. Juice는 결국 목성과 그 위성들 주변에서 야심찬 과학 캠페인을 수행할 때 그 연료를 필요로 하기 때문이다.

우주선의 궤적을 바꾸는 것이 이번 근접 비행의 주된 목적이었지만, 이 만남은 임무팀에게 실제 행성을 대상으로 Juice의 과학 장비를 시험할 값진 기회도 안겼다. 이는 임무 중 세 번째 그러한 기회였다. 첫 번째는 2024년 달-지구 중력 도움 때였고, 그다음은 2025년 혜성 3I/ATLAS 관측이었다.

ESA의 우주선 운영, 과학 운영, 기술 센터 팀들은 Juice의 10개 과학 장비를 담당하는 외부 그룹들과 수개월간 협력했다. 그들의 목표는 각 장비가 언제 작동할 수 있는지 세심하게 일정을 짜고, 우주선의 제한된 자원에서 가능한 한 많은 과학 및 교정 시간을 끌어내는 것이었다.

"목성으로 향하는 Juice의 여정은 잘 알려진 환경 조건에서 장비를 교정하고 검증할 기회를 몇 번밖에 주지 않습니다,"라고 이 작업을 이끈 Juice 프로젝트 과학자 클레어 발라가 설명한다. "주어진 시간과 운영상 제약을 고려하면, 예를 들어 오늘 아침 Juice가 지구 그림자에 들어가 배터리 전력에만 의존해야 했을 때처럼 장비 활동의 우선순위를 정해야 할 때가 있습니다. 이번 근접 비행에서는 목성에서의 작업을 준비하는 데 얼마나 관련이 있는지를 기준으로 교정 활동의 우선순위를 정했고, 동시에 그 기회가 유일한지 아니면 여정 후반에 다시 잡을 수 있는지도 고려했습니다."

지구와의 만남은 광범위한 준비를 요구했지만, Juice를 기다리는 목성에서의 일에 비하면 상대적으로 단순하다. 이 우주선은 거대 행성의 큰 위성인 가니메데, 칼리스토, 유로파를 35차례 근접 비행할 예정이다. 그 만남들을 위한 계획은 수년 전부터 시작됐다. 유로파 근접 비행의 경우, 장비가 어떻게 작동할지에 대한 논의는 약 10년 전에 시작됐고 Juice가 2030년대 초 마침내 그 위성을 지나갈 때까지 계속될 것이다. 따라서 지구는 중요한 리허설, 즉 판돈이 겨우 수십억 달러와 행성 과학의 미래일 뿐인 최종 리허설인 셈이다. 이를테면 학교 연극 정도와는 다르게.

과학자들은 이번 근접 비행을 이용해 장비를 교정하고, 우주에서 작동할 때 장비가 어떻게 거동하는지(지구에서와는 항상 조금 다르게 작동한다!) 배우며, 나중에 데이터를 분석하는 데 쓰일 도구를 다듬을 수 있다. 목성의 얼음 위성들과의 만남은 과학적으로 훨씬 더 까다로울 것이다. 그때쯤이면 Jui