1969년부터 1972년까지 인간을 여섯 번 달에 보냈던 아폴로 프로그램 이후 반세기 만에 우주비행사 4명이 지금 달 궤도를 돌고 있다. 지난 1일(현지시간) 미항공우주국(NASA)은 유인 우주선 오리온과 우주발사체 SLS로 구성된 아르테미스 2호 발사에 성공했다. 마지막까지 성공적으로 비행을 완수하기를 기대한다. 아르테미스 2호의 실제 임무는 달을 넘어서는 심우주 환경에서의 생명 유지 기술을 비롯한 유인 비행의 안전성 검증과 우주선의 안정성 확보에 있다. 아르테미스 프로그램의 본질은 단순한 달 탐사가 아니라 달을 거점으로 화성과 외행성 등 심우주로 인류의 활동 영역을 확장하려는 거대 장기 프로젝트다. 과거 아폴로 프로그램은 냉전 시대 경쟁의 산물이라는 측면이 있어 엄청난 비용 투입에 비해 미미한 경제적 효과로 중단됐다. 그렇지만 세상이 많이 변했다. 지구의 에너지와 자원의 한계가 확실해지는 지금 아르테미스 프로그램은 ‘우주 경제권’ 구축과 선점이라는 목표를 분명히 하고 있다. 달은 인류가 도달해야 할 종착지가 아니라 더 먼 우주로 나아가는 허브로 위상이 바뀌고 있다. 달에 있는 자원을 활용하는 현지 자원 활용, 달 기반 연료 생산, 심우주 탐사를 위한 베이스캠프로서의 역할에 군사적·전략적 중요성까지 더해지며 달과 우주는 국가 간 새로운 경쟁의 무대가 됐다. 특히 중국은 우주 패권을 거머쥐기 위해 미국과 치열한 경쟁을 예고하고 있다. 이런 흐름 속에서 한국은 2021년 달과 심우주 탐사를 위한 국제 규범인 아르테미스 약정에 가입했고 2022년 발사된 달 궤도선 다누리의 섀도캠으로 달의 영구 음영 지역을 촬영해 아르테미스 3호의 착륙 후보지 탐색에 기여하고 있다. 이번에 발사된 아르테미스 2호에는 우주 방사선 측정을 위한 한국의 큐브위성이 실려 있을 뿐 아니라 우리 기업들의 반도체에 대한 방사선 내성 실험도 포함돼 있다. 현재 우리는 2032년 달 착륙선 발사를 목표로 독자적 탐사 역량을 확보하기 위해 노력 중이다. 본격적인 우주 경쟁 시대에 주도 그룹에 들기 위해서는 일단 달 탐사 프로그램을 더 확대하고 속도를 높이는 작업이 우선돼야 한다. 단발성 계획에 그치는 것이 아니라 단계적·연속적 임무를 통해 기술과 경험을 축적할 수 있도록 보다 전략적으로 접근해야 한다. 특히 주도적인 우주 탐사가 가능하려면 우주발사체 분야에서 발사 비용의 혁신을 가져올 재사용 차세대 발사체 개발과 대형 저비용 발사체 확보가 필수다. 이를 위해서는 민간 참여 확대와 국제 협력을 통한 산업 생태계 구축도 병행돼야 한다. 최근 국제 에너지, 자원 확보 경쟁 상황만 보더라도, 자원이 부족한 우리에게 광대한 우주의 자원과 에너지는 미래 핵심 생존 전략이 될 수밖에 없다. 세계 동향을 보더라도 달과 화성을 포함한 우주 영토 선점은 선택이 아닌 필수가 되고 있다. 달 탐사선 아르테미스가 열어 가는 새로운 시대 앞에서, 우리는 더 빠르고 더 과감한 실행으로 대응해야 한다. 한영민 한국항공우주연구원 발사체연구소장

미국 항공우주국(NASA)의 유인 달 탐사선 ‘아르테미스 2호’에 탑재돼 우주로 향한 우리나라 큐브위성 ‘K-라드큐브’ (K-RadCube)가 발사 이틀 째에도 정상 교신이 이뤄지지 못했다. 5일 우주항공청과 한국천문연구원에 따르면 K-라드큐브 임무운영팀은 위성 사출 이후 지속적으로 교신을 시도했으나 현재까지 의미 있는 신호를 감지하지 못했다. K-라드큐브는 한국시간 2일 오전 7시 35분 발사된 후 당일 오후 12시 58분쯤 고도 약 4만㎞ 지점에서 성공적으로 사출됐지만, 이후 지상국과의 통신에서 난항을 겪고 있다. 운영팀은 해외 지상국 인프라를 동원해 초기 운영을 시도해왔다. 발사 당일 밤 미국 하와이 지상국에서 위성으로부터 일부 신호(텔레메트리)를 수신했지만, 이는 정상적인 데이터가 아닌 비정상 신호로 판명됐다. 이후 사업 주관인 천문연을 비롯해 KT SAT, 나라스페이스 등 운용기관이 발사 이틀 차 오후까지 교신 시도를 이어갔지만 정상 연결에 실패했다. 이번 교신 지연으로 위성에 탑재된 국내 반도체 기술의 실전 검증 계획에도 비상이 걸렸다. K-라드큐브에는 삼성전자와 SK하이닉스의 최첨단 반도체가 탑재돼 심우주 탐사의 관문인 ‘밴앨런 복사대’의 극한 환경에서 오작동 여부를 측정할 예정이었다. 특히 이번 임무는 지상 시뮬레이션을 넘어 실제 우주 궤도상에서 정밀 데이터를 확보해 ‘K-우주 반도체’의 신뢰성을 증명할 핵심 관문이었다. 우주항공청 관계자는 “위성의 상태를 면밀히 분석하며 교신 재개를 위한 모든 기술적 수단을 동원하고 있다”고 밝혔다.

미국 항공우주국(NASA)이 50여년 전 ‘아폴로 프로젝트’로 여섯 차례나 찾았던 달에 다시 ‘아르테미스Ⅱ’를 보낸 배경에는 미중 우주 패권 경쟁이 자리하고 있다. 1957년 소련이 세계 최초의 인공위성 ‘스푸트니크’를 발사할 당시 충격처럼 중국의 ‘우주 굴기’에 대한 위기감이 미국을 다시 달로 이끌었다는 분석이 나온다. BBC는 1일(현지시간) 아르테미스Ⅱ 발사에 대해 “도널드 트럼프 대통령의 ‘미국 우선주의’를 적용할 기회”라며 “성공하면 미국이 중국과의 경쟁에서 우위를 확보하고 달의 ‘골드러시’ 가능성을 열고 국민 통합도 이끌 수 있다”고 평가했다. 중국은 2030년까지 중국인을 달에 착륙시킬 계획이다. 2004년부터 달 탐사 프로젝트 ‘창어’(달의 여신 항아)를 시작했고, 2007년 무인 우주탐사선 ‘창어 1호’를 발사했다. 2013년 12월 ‘창어 3호’를 달 앞면에 보낸 뒤 2019년 1월 ‘창어 4호’를 지구에서 보이지 않는 달 뒷면에 세계 최초로 착륙시켰다. 2024년 6월에 ‘창어 6호’는 세계 최초로 달 뒷면 토양을 채취해 지구에 가져 왔다. 올해는 달 남극에서 물과 얼음 탐사를 통해 달에 물이 존재한다는 것을 세계 최초로 규명할 계획이다. 마이클 그리핀 전 NASA 국장은 지난해말 “중국이 먼저 달에 착륙하기 전에 우리가 다시 달에 갈 수 없을 수도 있다”며 미국이 외려 뒤처질 수 있다는 위기감을 표출했다. 이는 미중 간 달 자원 선점 경쟁으로 이어진다. 미국 폭스뉴스는 “중국의 계획은 오래 걸리지 않을 것”이라며 “중국이 인류의 달 착륙만 재현하는 것만으로도 심우주 탐사 프로파간다 승리를 자축할 것이며 달 극지방 얼음에 대한 소유권을 주장할 수 있다”고 전했다. 달 극지방의 얼음 형태 물은 달 기지 건설 시 식수, 장비 냉각, 산소 생산 등에 쓰일 수 있다. 달에는 헬륨-3이나 희토류 등의 자원도 있다. 미국도 급해졌다. 2019년 ‘아르테미스’ 프로젝트를 발표했지만 2024년 달 착륙 계획은 연료 누출 등이 반복되며 지연됐다. 트럼프 대통령은 지난해 12월 행정명령을 통해 2028년까지 미국 우주비행사를 달 표면에 착륙시키고 2030년까지 달 기지를 설치할 것을 지시했다. 이에 향후 ‘아르테미스Ⅲ’는 달 착륙선 랑데부(상호 접근 기동) 및 도킹을 하고, ‘아르테미스Ⅳ’는 우주비행사를 달 표면에 보내게 된다. 특히 NASA는 지난달 200억 달러(약 30조원)를 들여 달 기지를 세우겠다고 밝혔다. 3단계로 인간의 영구적인 체류가 가능하게 만든다는 구상이다. 이는 달을 넘어 화성, 목성 등 심우주로도 뻗어나갈 첫걸음이 될 예정이다. 미국은 최초의 화성 유인 탐사도 계획하고 있다. 최근 NASA는 2028년 말까지 화성으로 향하는 핵 추진 우주선을 띄운다는 계획을 내놓았다. 우주선에 싣고 간 헬기를 통해 인간이 착륙할 장소도 확인하겠다는 것이다. NASA는 우주비행사의 달 착륙 경험을 토대로 화성 탐사를 진행하겠다는 입장이다. 재러드 아이작먼 NASA 국장은 CBS방송에 “(아르테미스Ⅱ가) 화성에 성조기를 꽂을 우주비행사들을 위한 길을 닦아줄 것”이라고 말했다. 아직은 우주 기술력 부문에서 미국이 중국을 앞선다는 평가가 우세하다. 조광래 전 한국항공우주연구원장은 “로켓 엔진의 성능과 효율 면에서 미국은 월등하다”며 “미국은 배기가스를 다시 연소실로 넣어 효율을 극대화하는 엔진을 사용하는 반면, 중국 로켓은 상당수가 배기가스를 외부로 배출하는 방식에 머물러 있다”고 말했다. 이어 “인공위성의 해상도나 심우주 통신 정밀도 측면에서도 미국이 중국을 압도하고 있다”고 설명했다. 다만 미국은 정권에 따라 우주 정책이 오락가락한 반면 중국은 일관성 있게 밀어붙이고 있다고 했다. 중국의 국가 중앙집권형 모델과 미국의 민관 합동 모델 간 경쟁도 향후 관전 포인트다. 중국의 목표가 세계 최초의 기록을 세우는 ‘우주 굴기’에 있다면, 미국은 실질적인 우주 거주와 경제권 확보에 집중한다. 민현기 산업연구원 부연구위원은 “미국은 공공 수요를 통해 민간 생태계를 구축해왔고, 이제는 민간 주도의 우주 시장이 가능해진 것”이라며 “한국도 공공과 국방 수요를 묶어 기업에 매력적인 시장을 먼저 만들어줘야 한다”고 제언했다.

대기업·신생 우주기업 시너지 확인삼성전자, 차세대 패키지 내성 평가하이닉스, 메모리 데이터 안전성 검증 미국 우주항공국(NASA)의 유인 달 탐사선 ‘아르테미스 Ⅱ’가 2일 발사에 성공하면서, 54년 만에 달을 향한 인류의 귀환을 넘어 자원 채굴 등 ‘달 경제(Lunar Economy)’ 시대가 막을 올렸다. 특히 한국의 초소형 위성 ‘K-라드큐브’가 아르테미스에 동승했고, 여기에 삼성전자 및 SK하이닉스의 반도체가 함께 실렸다. 우리나라 역시 미래 우주 산업의 핵심 공급망에 진입하기 위한 시험대에 오른 셈이다. 삼성전자와 SK하이닉스가 위성에 ‘부탑재체’ 형식으로 반도체를 실어 보낸 것은 우주의 가혹한 환경에 노출시키기 위해서다. 유인 탐사의 필수 조건인 방사선 내성을 실전에서 증명하고 기술적 신뢰성을 확보하려는 취지다. 이날 발사 약 5시간 뒤 고도 약 4만km 지점에 도달한 K-라드큐브는 향후 강력한 고에너지 입자가 밀집해 우주비행사에게 치명적일 수 있는 밴앨런대의 방사선을 고도별로 정밀 측정한다. 삼성전자는 이번 미션에서 머리카락 굵기의 수만 분의 일에 불과한 나노미터급 회로와 입체(3D) 구조를 갖춘 차세대 반도체 패키지(MCM)의 내성을 평가한다. 반도체 회로가 미세해질수록 미량의 방사선에도 데이터가 튀거나 기기가 멈추는 오류가 생기기 쉬워, 이번 테스트는 삼성의 초미세 공정 기술이 우주에서도 통한다는 증거가 될 수 있다. SK하이닉스는 공기가 없는 진공 상태와 뜨거운 태양 복사열이 반복되는 극한 환경에서 메모리 속 데이터가 깨지지 않고 안전하게 유지되는지를 검증한다. 한국천문연구원과 협업해 우주의 열기를 견딜 수 있는 특수 설계 보드를 제작했으며, 위성 내부 센서를 통해 반도체가 열에 어떻게 반응하는지 실시간으로 살핀다. 머지않은 미래에 달이나 우주 공간에 세워질 데이터센터에서도 국산 메모리가 안정적인 저장 능력을 보장할 수 있다는 실전 데이터를 마련하는 것이 실험의 핵심이다. 이번 미션은 대기업과 뉴스페이스 기업의 기술력이 결합된 ‘K-우주 원팀’의 시너지를 확인했다는 점에서도 의미가 크다. 위성 제조 기업인 나라스페이스테크놀로지는 NASA의 안전 기준을 충족하는 시스템 통합을 주도했고, KT SAT은 심우주 통신 인프라를 통해 지상과의 데이터 송수신을 책임진다. 이런 행보의 배경에는 거대한 우주 경제권의 부상이 깔려 있다. 글로벌 컨설팅 그룹 PwC는 달 경제가 2050년까지 연간 1273억 달러(약 192조원) 규모의 매출을 창출할 것으로 내다봤다. 다만 이를 위해선 정부 주도의 탐사를 넘어 민간 중심의 자생적 생태계가 뒷받침되어야 한다.

KT SAT이 미국 항공우주국(NASA)의 유인 달 탐사 프로젝트인 ‘아르테미스 2호’ 미션에 참여해 국내 심우주 탐사 기술의 실전 운용에 나선다고 2일 밝혔다. 이번 미션에서 한국형 큐브위성 ‘K-라드큐브’의 통합 관제와 지상국 운영을 전담하게 된 KT SAT은 그간 지구 저궤도에 머물렀던 국내 위성 운용 역량을 심우주 영역으로 확장하는 발판을 마련하게 됐다. 아르테미스 2호는 1972년 이후 약 50년 만에 재개되는 NASA 주도의 유인 달 탐사 프로젝트다. 우주비행사 4명을 태운 오리온 우주선이 달 궤도를 비행한 뒤 귀환하는 여정에 우리나라는 국제 파트너로 참여해 K-라드큐브를 함께 쏘아 올린다. 해당 위성은 국내 개발 위성 중 최초로 강력한 방사선대인 ‘밴앨런대’를 직접 통과하며 우주 방사선 데이터를 수집한다. 이는 향후 우주비행사의 안전과 우주용 반도체 부품의 신뢰성을 분석하는 데 필수적인 기초 자료가 될 전망이다. KT SAT은 위성의 성공적인 임무 수행을 위해 상태 모니터링부터 과학 데이터 수집까지 전 과정을 아우르는 통합 운용 체계를 구축했다. 심우주 미션은 통신 거리가 멀고 환경 변수가 많아 일반 위성보다 기술적 난도가 월등히 높다. 이에 KT SAT은 전용 소프트웨어를 개발하고 미국, 유럽, 아시아 등 전 세계 5개 지상국을 연동하는 글로벌 네트워크를 가동한다. 이번 사업은 민간 기업이 국가적 우주 프로젝트의 기술 기반을 실질적으로 뒷받침한다는 점에서 의미가 크다. 통신 서비스 제공을 넘어 난도 높은 비정지궤도 및 심우주 위성 운용의 원천 기술을 확보하는 과정이기 때문이다. 이번 미션이 성공하면 우리나라는 글로벌 우주 시장에서 독자적인 데이터 관리와 관제 기술력을 갖춘 국가로 인정받는 계기를 마련하게 된다. 서영수 KT SAT 대표는 “이번 임무를 통해 심우주 운용 역량을 고도화하고 향후 달·화성 탐사 등 글로벌 우주 프로젝트에 참여할 수 있는 기반을 공고히 다지겠다”고 밝혔다.

약 반세기 만에 달로 향하는 아르테미스Ⅱ(2단계) 프로젝트의 거대 로켓이 멀리 국제우주정거장(ISS)에서도 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 소속 우주비행사 크리스 윌리엄스는 ISS에서 촬영한 발사체 모습을 자신의 소셜미디어 엑스에 공유했다. 미국 플로리다주 케네디 우주센터 해안가를 배경으로 한 이 사진에는 발사체가 작게 담겨있는데, 우주에서 우주로 발사될 로켓을 담아냈다는 점에서 의미가 있다. 이에 대해 윌리엄스는 엑스에 “최고의 사진은 아니지만 특별한 사진”이라면서 “사진을 확대해보면 중앙 왼쪽에 그림자가 보이는데 바로 로켓과 발사대에서 나온 것이다. 이 로켓은 곧 내 친구 네 명을 태우고 달 궤도를 돌게 될 것”이라고 적었다. 아르테미스Ⅱ는 NASA가 주도하는 인류의 달 복귀 프로젝트 아르테미스 계획의 첫 번째 유인 우주 임무다. 1972년 아폴로 17호 이후 처음으로 임무에 투입될 발사체는 ‘우주발사시스템’(SLS)과 유인 우주선 ‘오리온’(Orion)으로 이루어져 있다. 이중 SLS는 높이 98m, 무게 약 2600톤(연료 주입 시)으로 보잉 747기 8대를 합친 무게와 맞먹는 엄청난 중량이다. 오리온은 인류를 달과 심우주로 보내기 위해 설계된 차세대 우주왕복선으로 우주비행사 4명이 탑승할 수 있다. 앞서 지난 17일 NASA는 SLS와 오리온이 결합한 발사체를 플로리다주 케네디우주센터 내 기체 조립 건물에서 39B 발사대로 이동시켰다. 이어 다음 달 2일 연료 주입 시험을 실행하며 발사 여부는 이후 결정되는데, 6∼8일과 10∼11일 중 이루어질 전망이다. 아르테미스 2단계는 인류를 다시 달 표면에 착륙시키는 아르테미스Ⅲ(3단계) 임무에 앞서 로켓과 우주선의 성능과 안전성을 실험하는 과정이다. 우주비행사 4명이 우주선을 타고 달 궤도를 선회한 뒤 돌아오게 된다. 아르테미스 2·3단계 임무를 수행할 우주비행사로는 지휘관인 리드 와이즈먼을 비롯해 빅터 글로버, 크리스티나 코크 등 NASA 소속 3명과 캐나다 우주비행사 제레미 핸슨이 선발됐다.

27일 오전 1시 13분, 차가운 바닷바람을 맞으며 남도의 밤하늘을 가른 누리호 4호기는 그동안 정부 중심의 우주 개발인 ‘올드스페이스’에서 민간 주도 개발인 ‘뉴스페이스’로 향하는 분기점이 됐다. 2009년 8월 대한민국 첫 우주발사체 나로호의 1차 발사로부터 16년, 7번째 발사 만에 처음 민간 주도로 제작된 한국형 발사체 누리호는 13기의 탑재 위성들을 계획대로 궤도에 안착시켰다. 배경훈 부총리 겸 과학기술정보통신부 장관은 이날 오전 2시 40분 전남 고흥군 나로우주센터에서 열린 ‘발사 결과 브리핑’에 참석해 “누리호의 4차 발사 성공은 대한민국이 독자적인 우주 수송 능력을 갖췄음을 다시 한번 입증하는 것일 뿐만 아니라 정부와 민간, 국가연구소가 한 팀이 돼 수행한 최초의 민관 공동 발사로서 우리나라 우주 산업의 생태계가 정부 중심에서 민간 중심으로 바뀌는 중요한 전환점이 될 것”이라고 선언했다. 배 부총리는 또 “앞으로도 우리나라의 우주 개발 분야에서의 새로운 도전은 계속될 것”이라며 “오늘의 성공을 밑거름 삼아 차세대 발사체 개발, 달 탐사, 심우주 탐사 등 대한민국이 세계 5대 우주 강국으로 도약하는 길을 흔들림 없이 추진하겠다”고 덧붙였다. 4차 발사 과정에서도 위기는 있었다. 우주항공청과 한국항공우주연구원은 지난 26일 오후 7시 30분 ‘누리호 4차 발사 발사관리위원회’를 열고 누리호 비행에 대한 제반 환경을 고려한 결과 27일 0시 55분 발사하기로 결정했다. 예정 시간 10분을 남기고 발사 자동 운용(PLO·Prelaunch Operation) 프로그램이 시작됐지만, 불과 2분 만에 센서 이상이 발견되면서 PLO가 중단됐다. 이에 발사 시간을 예정보다 18분 늦춘 새벽 1시 13분으로 변경했다. 기기 이상인 경우는 발사를 연기할 수밖에 없지만, 다행히 센서 문제였기 때문에 발사 과정은 다시 정상 진행됐다. 예상치 못한 센서 이상으로 발사가 연기되다 보니 발사 1분을 남겨 둔 시점부터는 발사지휘센터(MDC)에 있던 연구자와 기술진 사이에 침 삼키는 소리마저 소음으로 들릴 정도의 긴장감이 감돌았다. 발사 3초 전 누리호 4호기는 엄청난 굉음과 함께 화염을 내뿜기 시작했다. 냉각된 산화제로 인해 기체 표면에 붙어 있던 얼음덩어리들을 떨어내며 힘차게 솟구쳐 오른 누리호는 발사 741.2초 뒤에 목표 궤도인 고도 600.5㎞에 도달했다. 이후 3단에 탑재된 차세대중형위성3호를 시작으로 민간에서 개발한 12기의 큐브샛을 2기씩 6차례 사출하는 데 성공했다. 이렇게 이번 4차 발사는 누리호 발사와 위성 분리까지 모든 과정이 한 치의 오차 없이 끝나면서 임무를 완료했다. 임무 완료가 확인되는 순간 누리호 발사의 총괄 지휘를 담당하는 MDC를 책임지고 있는 박종찬 항우연 한국형발사체고도화사업단장을 비롯한 모든 사람이 박수를 치며 환호했다. 진정근 카이스트 항공우주공학과 교수는 “이번 4차 발사는 단순한 시험을 넘어 발사체 신뢰성 확보와 민간 기술 이전이라는 두 가지 측면에서 중요한 의미를 지닌다”며 “누리호는 반복 시험을 통해 신뢰성을 검증하는 과정에 있으며 2·3차 발사와 연계해 이번 발사는 발사체 안정성 확보에 핵심적인 단계로 평가할 수 있을 것”이라고 말했다. 진 교수는 “특히 이번 발사는 민간 기업이 제작의 전 과정을 주관한 첫 사례라는 점이 중요하다”며 “이어지는 5·6차 발사에서 민간 기업의 참여 범위가 확대될 것이기에 단순히 누리호의 민간 주도 발사 가능성을 넘어, 기업이 자체적으로 기술을 내재화해 향후 민간 주도의 발사체 개발을 가능케 한다는 점에서 의미가 크다”고 평가했다. 윤영빈 우주항공청장은 “정부는 앞으로 2027년까지 누리호를 2차례 더 발사함과 동시에 누리호보다 성능이 향상된 차세대 발사체 개발을 추진해 우리나라의 우주 개발 역량을 더욱 키워 나갈 계획”이라면서 “2028년 7차 발사를 위한 예산을 확보하고 있다. 8차 이후부터는 매년 1번 이상 누리호를 발사할 계획”이라고 소개했다.

일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 로켓이 시험 중 대폭발했다. 영국 일간지 데일리메일은 2일(현지시간) “일론 머스크의 50억 달러(한화 약 7조 125억 원)짜리 중량화물 로켓이 전날 시험 중 큰 폭발을 일으켰으나 원인을 찾지 못하고 있다”고 보도했다. 1일 저녁 스페이스X와 미항공우주국(NASA)는 스타십 로켓의 35번째 버전에 대한 시험 발사를 실시했다. 이번 시험발사의 목표는 로켓 엔진을 지상에서 점화했을 때 정상적으로 작동하는지를 확인하는 것이었다. 이날 텍사스주(州) 남단 보카치카에 있는 로켓발사 기지에서 스타십 로켓이 점화됐고, 이는 라이브 스트리밍을 통해 생중계 됐다. 점화 초반에는 모든 것이 정상적으로 작동하는 듯 보였으나, 플레임 트렌치(flame trench, 로켓이 발사될 때 뜨거운 분출 가스나 폭발로부터 로켓을 보호해주는 시스템)에서 무언가 튕겨져 나오는 듯한 모습이 포착됐다. 이어 푸른 섬광이 번쩍였고 주변이 붉은 화염에 휩싸였다. 생중계되던 시험발사 장면을 시청하던 사람들은 플레임 트렌치의 부품 일부가 떨어져 나가 로켓이 손상됐을 것이라고 추측했다. 다만 스페이스X 측은 현재까지 이번 시험의 실패 원인을 공식적으로 밝히지 않고 있다. 일각에서는 스페이스X측이 아직 정확한 원인을 파악하지 못했다는 추측을 내놓았다. 미국 항공우주관련 소식을 전하는 나사스페이스플라이트닷컴(nasaspaceflight.com)는 이날 “스페이스X 측도 이번 일의 원인을 알지 못하는 것으로 전해진다”고 보도했다. 데일리메일은 “스타십 개발에는 최소 50억 달러가 들었고, 발사할 때마다 1억 달러가 추가로 들어간다”면서 “고정 발사 시험 비용은 알려진 바가 없다”고 전했다. 이번 시험 중 대폭발은 스페이스X의 스타십 프로젝트에 가장 최근 실패 사례로 꼽힌다. 앞서 스타십 로켓은 올해 있었던 두 차례 시험 비행 중 모두 공중 폭발하면서 연달아 실패했다. 앞서 스페이스X는 이달 중 스타십 로켓의 9번째 시험 비행을 준비하고 있다고 밝혔다. 스타십은 스페이스X가 개발 중인 완전 재사용 우주 발사체로, 달과 화성 등 심우주를 탐사하거나 대규모 위성을 발사할 때 사용하기 위한 초대형 로켓이다. 여러 차례 시험을 통해 1단 회수 기술은 점차 성공률이 높아지고 있으나, 2단 스타십의 궤도 복귀 및 자세 제어 등은 여전히 벽이 높은 도전 과제로 꼽힌다.

일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 로켓이 시험 중 대폭발했다. 영국 일간지 데일리메일은 2일(현지시간) “일론 머스크의 50억 달러(한화 약 7조 125억 원)짜리 중량화물 로켓이 전날 시험 중 큰 폭발을 일으켰으나 원인을 찾지 못하고 있다”고 보도했다. 1일 저녁 스페이스X와 미항공우주국(NASA)는 스타십 로켓의 35번째 버전에 대한 시험 발사를 실시했다. 이번 시험발사의 목표는 로켓 엔진을 지상에서 점화했을 때 정상적으로 작동하는지를 확인하는 것이었다. 이날 텍사스주(州) 남단 보카치카에 있는 로켓발사 기지에서 스타십 로켓이 점화됐고, 이는 라이브 스트리밍을 통해 생중계 됐다. 점화 초반에는 모든 것이 정상적으로 작동하는 듯 보였으나, 플레임 트렌치(flame trench, 로켓이 발사될 때 뜨거운 분출 가스나 폭발로부터 로켓을 보호해주는 시스템)에서 무언가 튕겨져 나오는 듯한 모습이 포착됐다. 이어 푸른 섬광이 번쩍였고 주변이 붉은 화염에 휩싸였다. 생중계되던 시험발사 장면을 시청하던 사람들은 플레임 트렌치의 부품 일부가 떨어져 나가 로켓이 손상됐을 것이라고 추측했다. 다만 스페이스X 측은 현재까지 이번 시험의 실패 원인을 공식적으로 밝히지 않고 있다. 일각에서는 스페이스X측이 아직 정확한 원인을 파악하지 못했다는 추측을 내놓았다. 미국 항공우주관련 소식을 전하는 나사스페이스플라이트닷컴(nasaspaceflight.com)는 이날 “스페이스X 측도 이번 일의 원인을 알지 못하는 것으로 전해진다”고 보도했다. 데일리메일은 “스타십 개발에는 최소 50억 달러가 들었고, 발사할 때마다 1억 달러가 추가로 들어간다”면서 “고정 발사 시험 비용은 알려진 바가 없다”고 전했다. 이번 시험 중 대폭발은 스페이스X의 스타십 프로젝트에 가장 최근 실패 사례로 꼽힌다. 앞서 스타십 로켓은 올해 있었던 두 차례 시험 비행 중 모두 공중 폭발하면서 연달아 실패했다. 앞서 스페이스X는 이달 중 스타십 로켓의 9번째 시험 비행을 준비하고 있다고 밝혔다. 스타십은 스페이스X가 개발 중인 완전 재사용 우주 발사체로, 달과 화성 등 심우주를 탐사하거나 대규모 위성을 발사할 때 사용하기 위한 초대형 로켓이다. 여러 차례 시험을 통해 1단 회수 기술은 점차 성공률이 높아지고 있으나, 2단 스타십의 궤도 복귀 및 자세 제어 등은 여전히 벽이 높은 도전 과제로 꼽힌다.

미국이 내년 발사를 목표로 진행 중인 유인 달 탐사 프로젝트 ‘아르테미스’ 2호에 한국의 큐브 위성이 탑재될 예정이다. 우주항공청은 2일 미국 항공우주국(NASA)과 아르테미스 2호 내 큐브위성 ‘K-라드큐브 협력을 위한 이행약정’을 체결했다고 밝혔다. K-라드큐브는 지구 주변 방사선 영역으로 고도 1000㎞ 이상 밴앨런복사대를 지나며 우주방사선을 측정하고 방사선이 우주인에 미치는 영향을 분석하는 과학 임무 큐브위성이다. 또, 한국산 반도체의 우주 환경 영향 평가도 수행할 예정이다. 이 위성의 크기는 12 유닛(U), 무게는 19㎏이다. 1U은 가로, 세로 각각 10㎝다. K-라드큐브는 최고 고도 7만㎞에서 지구에 100~200㎞까지 근접하는 형태의 타원형 지구 고 궤도를 돌며 밴앨런대를 가로지르게 되는데, 이 과정에서 밴앨런대의 방사선을 관측한다. 또 방사선 때문에 오작동할 수 있는 차세대 반도체 멀티칩 모듈과 메모리 반도체 칩을 장착해 이들이 방사선에 잘 견디는지도 살펴볼 예정이다. 자체 추력기를 갖춰 궤도 근지점에서 지구에 추락하기 전 궤도를 상승시키는 방식으로 정상궤도에서 약 28시간 동안 과학 측정을 진행하며 위성과 탑재체 상태가 좋을 경우 최대 2주간 임무를 수행하는 것이 목표다. 우주청 산하 한국천문연구원 주관으로 위성 스타트업 나라스페이스테크놀로지가 본체 개발에 참여 중이다. 우주청은 오는 7월 K-라드큐브 개발 및 비행 인증을 완료해 NASA에 인도하고, NASA는 내년 4월로 예정된 아르테미스 2호 발사 때 이를 함께 실어 우주에 올릴 계획이다. 아르테미스 2호는 승무원 4명을 태우고 달 궤도를 돌며 유인 비행을 시험하는 아폴로 계획 이후 첫 유인 달 탐사 임무다. 아르테미스 2호는 NASA 우주발사시스템(SLS)과 유인우주선 ‘오리온’으로 구성되는데, K-라드큐브는 둘 사이를 잇는 오리온 스테이지 어댑터에 탑재된다. 미국 주도 달 탐사와 심우주 탐사 규범인 아르테미스 약정에 참여하는 국가들이 큐브위성을 싣게 되는데, 참여 여부가 공개된 국가는 지난해 10월 독일에 이어 한국이 두 번째다. 2023년 NASA가 한국에 참여를 타진했지만, 당시에는 R&D 예산 삭감이 예정돼 있어 예산 확보가 쉽지 않고, 개발 시간도 촉박하다는 이유로 한국 측에서 참여를 거절했다. 그러나, 다행히 발사가 2년 이상 미뤄지면서 추가 기회를 잡게 된 것이다. 강경인 우주청 우주과학탐사부문장은 이날 열린 기자설명회에서 “개발 및 운용 비용은 100억원 규모이며 발사 비용은 미국에서 지불한다”며 “반도체 참여 기업은 기밀유지 협약(NDA) 체결이 아직 이뤄지지 않아 공개하기 어렵다”고 말했다. 강 부문장은 “향후 유인 프로그램에서 선제적으로 필요한 건 우주 환경 이해와 지구 환경을 벗어나는 과정에서의 노출 분석”이라며 “위성은 아주 작지만 탑재된 센서 데이터는 우리나라가 우주 프로그램을 추진하는 데 있어 굉장히 유효하다”고 덧붙였다.

역사상 최초로 태양 극지를 탐사하는 유럽우주국(ESA)의 태양탐사선 솔라 오비터(Solar Orbiter)가 생생한 태양풍 모습을 포착했다. 최근 ESA는 태양 대기의 가장 바깥층을 구성하는 코로나에서 방출된 태양풍을 장시간 포착하는 데 성공했다고 밝혔다. 새롭게 공개된 영상을 보면 태양 위로 뻗어 나온 200만㎞에 달하는 태양풍이 회오리바람처럼 나선형으로 꼬이며 치솟아 오르는 것이 확인된다. 역대 태양 관측 위성이 촬영한 영상과 비교해보면 태양풍의 ‘속살’이 처음으로 명확하게 포착된 것이다. ESA에 따르면 이 영상은 2022년 10월 12일 솔라 오비터가 태양의 근일점을 통과하며 8시간 동안 촬영한 것을 짧고 빠르게 편집한 것이다. 특히 태양풍 내부에서 마치 여러 대의 UFO가 비행하는듯한 모습이 보이는데 정체는 멀리 떨어진 별이다. 솔라 오비터의 비행과 편집이 만들어 낸 흥미로운 장면인 것. ESA는 “태양풍이 꼬이고 회전하는 운동으로 태양에서 날아가는 것이 솔라 오비터에 장착된 메티스 코로나그래프에 상세히 기록됐다”면서 “태양이 행성 간 공간으로 물질을 발사하는 과정을 역대 가장 직접적으로 보여준다”고 의미를 부여했다. 태양풍이란 말 그대로 태양에서 불어오는 입자 바람으로 ‘태양 플라스마’라고도 한다. 태양은 쉼 없이 태양풍을 태양계 공간으로 내뿜고 있는데, 우리 지구를 비롯해 태양계의 모든 천체는 이 태양풍으로 멱을 감고 있다고 보면 된다. 이 때문에 태양풍에 대한 정확한 관측과 이를 이해하는 것은 태양계 날씨는 물론 향후 인간이 달과 화성, 나아가 심우주를 탐험하는 데 필수적이다. 한편 2020년 2월 발사된 솔라 오비터는 ESA와 미 항공우주국(NASA) 합작 사업으로, 수성 궤도 안쪽인 태양에서 약 4200만㎞ 거리까지 접근하는 경사 궤도를 돌며 인류 최초로 태양 극지를 탐사 중이다. 특히 솔라 오비터에는 가시광선, 전파, 극자외선, X선에 이르는 광범위한 파장 영역에서 태양을 관측할 수 있는 측정 장비 10기가 탑재돼 있다.

미국항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)이 찍은 ‘우주의 풍경’이 우표로 나온다. 웹 망원경은 기존 허블 망원경보다 성능이 100배 뛰어난 현존 세계 최고 성능의 우주망원경으로, 적외선 감도가 높아 원시 우주 관측에서 독보적 성과를 내고 있다. 미 우편 서비스 총괄 공공기관인 우정청(USPS)은 16일(현지시간) 웹 망원경이 촬영한 심우주 사진 두 장이 제1종 우편물인 우선취급우편(PM)과 우선취급속달우편(PME)의 정액우표에 실려 내년 1월 21일 출시된다고 밝혔다. 심우주는 달 밖의 우주로, 지구에서 200만 ㎞ 이상 떨어진 곳을 일컫는 말이다. 이 기관은 웹 망원경의 지속적인 심우주 탐사를 기념하고자 지구에서 각각 3200만 광년, 1000광년 떨어진 나선은하와 성단의 초고화질 이미지들을 우표에 담기로 했다고 설명했다. 이 망원경 사진을 사용한 우표는 올해 초에도 2종이 출시된 바 있다. 이번에 나올 우표들은 모두 웹 망원경이 지난해 촬영한 이미지들을 담게 된다. 이는 지구에서 150만㎞ 떨어진 라그랑주 점 2(L2)에 배치된 지 1년 반 후 찍은 것인데, 이곳은 태양의 중력으로부터 안정적이어서 이 망원경의 정거장이라고 할 수 있다. 먼저 우선취급우편 우표에 실리는 이미지는 나선은하 NGC 628의 모습으로, 근적외선과 중적외선에서 강렬한 주황색과 빨간색 음영으로 드러나는 가스와 먼지를 함께 보여준다. 이는 다수의 은하에 대한 여러 우주 및 지상 망원경의 관측을 포함하는 프로젝트인 펑스(PHANGS·Physics at High Angular resolution in Near GalaxieS) 프로그램의 일환으로 촬영된 것으로, 천문학자들이 연구에 사용하는 항성 형성 모델을 업데이트해 우주의 기원을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 것으로 알려졌다. ​그다음으로 우선취급속달우편 우표에 들어가는 이미지는 성단 IC 348다. 이를 채우는 희미한 보라색 커튼은 성단의 별에서 나오는 빛을 반사하는 성간 물질로, ‘반사 성운’이라 한다. USPS는 “이 천체의 먼지 구름 속에 갈색왜성이 숨겨져 있다. 별이 되기에는 너무 작지만 대부분 행성보다 큰 천체”라고도 설명했다. 이번 우표들은 모두 이 기관의 아트 디렉터인 그래프 브리딩이 디자인했으며, 우표에 쓰인 고해상도의 이미지는 웹 망원경을 공동 운영하는 NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국이 제공한 것으로 전해졌다.

미국항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)이 찍은 ‘우주의 풍경’이 우표로 나온다. 웹 망원경은 기존 허블 망원경보다 성능이 100배 뛰어난 현존 세계 최고 성능의 우주망원경으로, 적외선 감도가 높아 원시 우주 관측에서 독보적 성과를 내고 있다. 미 우편 서비스 총괄 공공기관인 우정청(USPS)은 16일(현지시간) 웹 망원경이 촬영한 심우주 사진 두 장이 제1종 우편물인 우선취급우편(PM)과 우선취급속달우편(PME)의 정액우표에 실려 내년 1월 21일 출시된다고 밝혔다. 심우주는 달 밖의 우주로, 지구에서 200만 ㎞ 이상 떨어진 곳을 일컫는 말이다. 이 기관은 웹 망원경의 지속적인 심우주 탐사를 기념하고자 지구에서 각각 3200만 광년, 1000광년 떨어진 나선은하와 성단의 초고화질 이미지들을 우표에 담기로 했다고 설명했다. 이 망원경 사진을 사용한 우표는 올해 초에도 2종이 출시된 바 있다. 이번에 나올 우표들은 모두 웹 망원경이 지난해 촬영한 이미지들을 담게 된다. 이는 지구에서 150만㎞ 떨어진 라그랑주 점 2(L2)에 배치된 지 1년 반 후 찍은 것인데, 이곳은 태양의 중력으로부터 안정적이어서 이 망원경의 정거장이라고 할 수 있다. 먼저 우선취급우편 우표에 실리는 이미지는 나선은하 NGC 628의 모습으로, 근적외선과 중적외선에서 강렬한 주황색과 빨간색 음영으로 드러나는 가스와 먼지를 함께 보여준다. 이는 다수의 은하에 대한 여러 우주 및 지상 망원경의 관측을 포함하는 프로젝트인 펑스(PHANGS·Physics at High Angular resolution in Near GalaxieS) 프로그램의 일환으로 촬영된 것으로, 천문학자들이 연구에 사용하는 항성 형성 모델을 업데이트해 우주의 기원을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 것으로 알려졌다. ​그다음으로 우선취급속달우편 우표에 들어가는 이미지는 성단 IC 348다. 이를 채우는 희미한 보라색 커튼은 성단의 별에서 나오는 빛을 반사하는 성간 물질로, ‘반사 성운’이라 한다. USPS는 “이 천체의 먼지 구름 속에 갈색왜성이 숨겨져 있다. 별이 되기에는 너무 작지만 대부분 행성보다 큰 천체”라고도 설명했다. 이번 우표들은 모두 이 기관의 아트 디렉터인 그래프 브리딩이 디자인했으며, 우표에 쓰인 고해상도의 이미지는 웹 망원경을 공동 운영하는 NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국이 제공한 것으로 전해졌다.

미 항공우주국(NASA)는 가장 위대한 우주탐사 임무 중 하나인 보이저 1호가 지난 10월에 발생한 사고로 인해 통신이 두절됨에 따라 보이저호는 한동안 목소리를 잃었지만, 통신 복구에 성공함으로써 다시 업무를 시작했다.​ 지난 1977년 지구를 떠난 이래 47주년을 맞이한 보이저 1호는 현재 지구에서 249억km 떨어진 성간공간을 항해하고 있다. 이 거리는 지구-태양 간 거리(1AU)의 약 166배에 이르며, 1초에 17km씩 더 멀어지고 있다. ​ 붕괴되는 플루토늄에서 공급되는 전력이 줄어들면서 현재는 4개의 과학기기만 작동이 가능하지만, 놀랍게도 모두 원래 설계된 온도보다 낮은 온도에서도 작동을 원활하게 있다.​ NASA 엔지니어가 보이저 1호에 히터 중 하나를 켜서 기기에 부드러운 열 마사지를 하라고 명령했을 때, 전력 수준이 낮아서 안전 기능이 작동했다. 우주선의 결함 보호 시스템은 보이저 1호에 얼마나 많은 에너지가 남았는지 모니터링하고, 탐사선이 계속 작동하기에 에너지가 너무 적다고 판단되면 자동으로 불필요한 시스템을 끈다. ​ 결함 보호 시스템은 스스로 주 X-밴드 송신기를 끄고 대신 저전력 S-밴드 송신기를 활성화했다. 그러나 보이저 1호와 지구 사이의 거리가 너무 멀기 때문에 S-밴드 안테나의 전송은 NASA의 심우주 통신망으로는 들을 수 없었는데, 이는 보이저 1호와의 통신이 사실상 단절되고 보이저가 지구로 전하는 목소리를 잃었다는 것을 뜻한다.​ NASA 엔지니어들은 11월 초에 문제를 해결할 수 있었고, X-밴드 통신은 11월 18일에 재개되었으며, 우주선은 다시 네 개의 나머지 기기에서 데이터를 반환해왔다. 즉, 저에너지 대전 입자 실험, 우주선(宇宙線) 감지 망원경, 삼축 플럭스게이트 자력계, 플라스마파 실험 등이다. 보이저 1호가 통신 문제를 겪은 것은 이번이 처음이 아니다. 우주선은 확실히 노후화되고 있다. 2022년과 2023년에 보이저 1호는 왜곡된 원격 측정 데이터를 반환하기 시작했으며, 후자의 문제는 2024년 여름까지 해결되었다. 그리고 2023년에 쌍둥이 보이저 2호는 통신에 어려움을 겪었다. 이 최신 문제는 우주선과 그 하위 시스템이 실제로 얼마나 취약한지를 보여주는 예일 뿐이다.​ 그런데도 두 보이저 우주선은 지금까지 저전력 수준에 굴복했을 것이라는 예측을 뛰어넘었다. 카이퍼 벨트 너머 가장 바깥쪽 태양계의 심층을 탐험하는 동안 남은 기기들은 계속 작동하고 있지만, 보이저 2호는 9월에 플라스마 과학기구를 꺼야 했다. 이는 두 우주선 모두 16년 만에 처음으로 끈 기구였다.​ 또한 각 우주선은 총 에너지 예산에서 1년에 4와트의 에너지를 잃고, 탑재된 방사성 동위원소 열전기 발전기에서 붕괴되는 플루토늄이 줄어들기 시작하면서 수명이 점차 단축될 것이다. 그래도 앞으로 3년을 더 넘겨 반세기를 맞이할 수 있을 것으로 보이며, 만약 그럴 수 있다면 인류의 우주탐험사에서 훌륭한 업적이 될 것이다. ​ 두 보이저는 이제 오래되어 지속적인 보살핌이 필요할 수 있지만, 그들은 진정한 개척자들이다. 1977년에 몇 주 차이로 발사된 그들은 외 태양계를 탐험하고, 이오 화산의 복잡한 구조를 포함하여 목성과 토성의 위성에 대한 풍부한 세부 정보를 발견했으며, 천왕성과 해왕성을 방문한 유일한 우주선으로 기록되었을 뿐더러, 카이퍼 벨트를 깔끔하게 통과하고 태양권계면을 벗어나 성간공간에 진입했다.​ 보이저 1호는 현재 기대 수명을 훨씬 넘었으나 전력 사정에 따라서 2036년까지는 지구와 통신할 수 있을 것으로 예상된다.​ 그러나 결국 전력이 고갈되면 지구와의 통신이 끊어진 보이저 1호는 우주의 미아가 되겠지만, 그래고 그 항해는 멈추지 않고 우리은하 속 긴 궤도로 영원히 떠돌면서 외로운 길을 나아갈 것이다.

미 항공우주국(NASA) 엔지니어들이 성간 우주를 탐사하는 보이저 2의 전력이 바닥을 보임에 따라 탑재된 과학 장비 중 하나를 끄고 있다.​ 1977년 지구를 떠난 보이저 2호는 40년을 비행한 끝에 2018년 11월 5일에 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입했다. 현재 지구에서 205억km 떨어진 심우주를 날고 있는데, 이는 지구-태양 간 거리(1.5억km)의 약 138배쯤 되는 거리다. ​ 보이저 2의 확장 미션은 4개의 과학장비를 사용하여 태양계 주변의 태양의 영향력이 미치는 거품인 태양권 너머의 우주를 연구하고 있다. NASA는 보이저 2호가 2030년대까지 과학장비 하나를 계속 작동시킬 수 있는 전력을 가지고 있다고 생각하지만, 그러려면 다른 장비 중 어떤 것을 꺼야 할지 선택해야 한다.​ 임무 전문가들은 보이저 2호와 보이저 1호가 인류가 성간 공간에 있는 유일한 두 개의 활성 탐사선이기 때문에 지금까지 장비 종료를 연기하려고 노력했다. 보이저 형제가 수집하는 모든 데이터는 고유하다. 지금까지 우주선의 초기 10개 장비 중 6개가 비활성화되었다. 이제 7번째 장비를 잃는 것은 불가피해졌고, 우주선의 플라스마 과학장비는 짧은 빨대를 뽑았다. 9월 26일 엔지니어는 장비를 끄라는 명령을 내렸다.​ 플라스마 과학장비는 보이저 2호를 지나 흐르는 대전된 입자의 유체인 플라스마의 양과 이 흐름의 방향에 대한 정보를 수집하는 4개의 ‘컵’으로 구성되어 있다. 3개의 컵은 태양을 향해 각도를 맞춰 태양권 내에서 태양풍의 대전된 입자를 모니터링한다. 4번째 컵은 다른 컵에서 멀어져 행성 자기장과 성간 공간에서 플라스마를 관찰한다.​ 이 장비는 태양에서 대전된 입자의 감소를 감지하는 데 중요한 역할을 했는데, 보이저 2호가 2018년에 태양권과 성간 공간의 경계를 통과했다는 것을 알려준 것도 비로 이 장비였다. NASA는 2018년 12월 10일 보이저 2호가 성간 우주에 진입했다고 발표했다. 보이저 1호는 이보다 빠른 2012년에 성간 우주로 진출했다. (출처: NASA/JPL-Caltech)​ NASA 제트추진연구소는 “임무 엔지니어는 47년 된 우주선의 작동에 대한 변경 사항을 항상 주의 깊게 모니터링하여 원치 않는 2차 효과가 발생하지 않도록 한다”라며 “팀은 스위치 오프 명령이 차질 없이 실행되었으며, 탐사선이 정상적으로 작동하고 있음을 확인했다”라고 덧붙였다.​ 플라스마 과학장비는 태양을 향해 기울어진 세 개의 컵이 태양권을 떠나 태양풍의 영향을 지나 ​​플라스마를 수집하는 것을 중단했다. 보이저 2호의 방향 때문에 지난 몇 년 동안 수집한 데이터가 더욱 제한되었는데, 활성화된 컵 하나만 3개월에 한 번 우주선이 축을 중심으로 360도 회전할 때만 유용한 데이터를 제공하기 때문이다. 이는 보이저 2호의 다른 기구 중 하나를 비활성화하는 대신 전력을 보존하기 위해 플라스마 기구를 끄기로 한 결정에 영향을 미쳤다.​ 보이저 1호와 보이저 2호는 모두 플루토늄 원자력 발전으로 구동되며 매년 약 4와트씩의 전력을 잃는다. 1980년대에 두 우주선이 태양계의 거대 행성을 조사한 후 여러 장비들이 작동 중단되었다. 이를 통해 두 탐사선 모두 추가 전력을 얻어 수명이 늘어났다.​ 몇 년 전 두 우주선은 또한 모든 불필요한 장비를 껐다. 보이저 1호의 플라스마 장비는 1980년에 작동을 멈췄고 전력을 보존하기 위해 2007년에 영원히 작동 중단되었다.​ 한편, NASA 엔지니어들은 보이저 2호의 자원을 면밀히 관찰하여, 태양계 너머의 ‘최후의 경계’에서 가능한 한 오랫동안 과학을 수행할 수 있도록 다음 과학장비의 전원을 차단해야 할 시점을 검토하고 있는 중이다.

지구로 근접하는 소행성의 위협과 관련해 중국이 ‘지구 방어 전력’을 최초로 공개했다고 관영 인민일보가 6일(이하 현지시간) 보도했다. 전날 중국 달 탐사선 ‘창어-7호’ 임무의 부책임자인 탕위화는 중국 동부 안후이성(省) 황산시(市)에서 열린 제2차 심우주 탐사 국제회의에서 ‘동반 비행-운동에너지 충격-동반 비행’으로 구성된 지구 근접 소행성 방어 모델 구상을 발표했다. 그는 “충돌기체가 목표 소행성에 운동에너지 충도을 하게 되면, 탐지기가 충돌 과정을 모두 관측하고, 충돌 이후에도 결과에 대한 평과 및 과학적 탐지 등의 업무를 수행할 것”이라고 설명했다. 이어 “지구 근접 소행성 방어는 인류의 운명과 관련된 일이며, 소행성 공동 관측·경보·방어 능력 향상은 전 인류의 공동 사명”이라면서 “ 국제 파트너와 공동 연구·개발과 공동 관측, 데이터 공유 등 전방위 협력으로 지구를 함께 지키기를 희망한다”고 밝혔다. 인민일보는 해당 소식을 전하며 “지구 인근 소행성은 위험한 ‘우주 손님’으로 우리 태양계에 3만 5000개 이상 존재한다”면서 “중국은 책임있는 우주강대국으로서 지구와 인류 안전에 대한 위협을 고도로 중시하고, 소행성 방어를 위해 중국의 지혜와 방안을 적극 제공할 것”이라고 강조했다. 중국은 시진핑 중국 국가주석 집권 이후 ‘우주 굴기’를 내세우며 우주 탐사 분야에 국가적 역량을 쏟고 있다. 2022년에는 자체 우주정거장 ‘톈궁’(天宮)을 완공해 반년마다 우주비행사들을 교대로 보내고 있고, 올해는 달 탐사선 창어 6호가 세계 최초로 달 뒷면 샘플을 채취해 지구로 귀환했다. 2026년에는 달 탐사선 창어-7호가 발사될 예정이다. 소행성, 한국 가까이서 지구 대기권과 충돌앞서 필리핀 현지시간으로 지난 4일 오전 0시 45분경 최북단에 있는 섬의 상공에서 지구 대기권과 충돌하는 순간이 포착된 바 있다. 지름 약 1m의 작은 소행성인 ‘2024 RW1’은 지구 대기층과 충돌하는 과정에서 거대한 화염을 뿜어냈고, 이내 긴 화염 꼬리를 그리다가 사라졌다. 충돌 당시 속도는 시속 6만 3360㎞, 초당 17.6㎞로 추정된다. 영국 벨파스트 퀸스대학의 앨런 피츠시몬스 박사는 “일반적인 소행성의 속도라고 보여진다”면서 “하늘을 가로지르며 다가오는 물체를 보고 어디론가 대피하려고 하는 할리우드 영화와는 다르다. 실제로 소행성이 다가온다면 (영화 속 장면처럼 대피할 만한) 시간이 없다”고 설명했다. 이어 “매년 이 정도 크기의 천체 2~3개가 지구와 충돌한다. 천문학자들은 소행성이 지구와 충돌하기 전에 이를 일찍 발견하는 능력을 점차 키우고 있다”면서 “우리는 매년 대기에 충돌하는 더 작은 소행성들을 감지하고 있다”고 덧붙였다. NASA, 소행성 방어 프로젝트 이미 시작 미국항공우주국(NASA)은 2022년 9월 26일 지구 충돌 가능성이 있는 소행성이 접근할 경우 우주선 등을 충돌시켜 궤도를 바꾸는 전략의 가능성을 실험하기 위해 약 1100만㎞ 떨어져 있던 디모르포스에 무게 570㎏인 ‘다트’(DART) 우주선을 시속 2만 2000㎞로 충돌시켰다. 그 결과 디모르포스의 궤도가 변하면서 공전 주기가 약 32분 단축된 것으로 나타나 우주선 충돌로 소행성 궤도를 수정하고 더 나아가 치명적인 재앙으로부터 지구를 보호하는 게 가능하다는 사실이 입증됐다. 디모르포스는 지구에서 1080만㎞ 떨어진 우주에 있는 소행성이다. 지름 160m의 이 소행성은 지름이 5배(780m)인 또 다른 소행성 디디모스를 1.2㎞ 떨어진 거리에서 시속 0.5㎞로 도는 쌍소행성계의 작은 행성이다. 국제학술지 사이언스에 실린 논문에 따르면, 비교적 작은 크기의 디모르포스가 지구와 충돌할 경우 작은 국가 전체가 파괴될 만큼 큰 피해가 예상된다. 게다가 디모르포스와 지구의 충돌 확률은 과거 공룡을 멸종시켰던 대형 소행성(지금 10㎞) 보다 수천 배 높다. 이에 천문학자들은 소행성과 지구의 충돌을 대비한 조기 경보시스템을 꾸준히 개발‧개선하고 있다. 더 나아가 소행성이 지구로 다가오기 전 선제 예방책으로 우주에서 소행성을 파괴하는 ‘다트’ 등의 프로젝트도 진행 중이다. 지구로 접근하는 ‘잠재적 위협 소행성’ 약 2250개한편, NASA에 따르면 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성은 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류된다. 전문가들은 지름이 140m 정도의 소행성이 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고 이를 잠재적 위협 소행성으로 분류해 관측하고 있다. 현재 2246개의 소행성이 잠재적 위협 소행성으로 분류돼 있으며, 이중 크기가 1㎞ 이상인 것은 160개에 달한다. 소행성이 지구와 충돌할 경우 막대한 피해를 줄 수 있다. 실제로 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m의 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다. 전문가들은 크기 140m 이상인 소행성이 100년 안에 지구와 충돌할 가능성은 거의 없지만, 현재까지 100~300m 크기의 근지구 소행성은 약 16%만 발견됐기 때문에 미래를 위한 적극적인 대비가 필요하다고 입을 모은다.

민간 주도 뉴스페이스 향한 첫발초대 청장 부담 동시에 책임감 커세계 최대 학술대회 국내 첫 개최나사·유럽우주국 등 3000명 참가우주항공청 출범 알린 좋은 기회 ‘세 번째 기적’ 향한 국가적 도전20년 후 세계 5대 강국 진입 목표시장점유율 10% 되면 경제적 성과반도체·AI 접목 독자기술 개발해야민간 수준 보수로 인재 확보도 총력 우주항공 발전 위한 과제국가 R&D, 제도적 한계 너무 많아벤처기업이 뛰어드는 생태계 필요2032년 달 착륙선 등 탐사 역량 육성하반기엔 ‘우주탐사 로드맵’ 보고 현재 미국의 우주 산업을 이끌어가는 주체는 미 항공우주국(NASA)이 아니다. 일론 머스크의 스페이스X, 제프 베이조스의 블루오리진 등 민간 우주기업이 주도하는 뉴스페이스 시대로 주도권이 넘어간 지 오래다. 지난 5월 27일 우리 우주항공청은 민간 주도의 뉴스페이스 시대에 동참하기 위한 첫발을 내디뎠다. 우리나라가 스페이스X와 같은 민간 우주기업을 배출하기 위해선 우주항공청의 역할이 절실하다. 우주항공청은 기존 정부 주도에서 벗어나 민간과의 역할 분담을 재정립해 우주항공 5대 강국 실현의 마중물 역할을 하겠다는 목표를 세웠다. 지난 23일 윤영빈 초대 우주항공청장을 인터뷰하기 위해 경남 사천으로 내려갔다. 사천 앞바다를 배경으로 우뚝 서 있는 우주항공청 건물을 멀리서 보니 우주로 비상하는 듯했다. 우주항공청 관계자는 “자원해서 사천까지 내려온 대부분의 직원은 퇴근 개념이 없을 정도로 일에 열정이 넘친다”고 귀띔했다. 윤 청장은 아직 페인트 냄새가 가시지 않은 건물에서 인터뷰 직전까지도 항공 분야 기업들과 간담회를 진행하며 살인적인 일정을 소화하고 있었다. 창문 너머 사천 앞바다를 배경으로 한 청장실에서 윤 청장과의 심도 있는 인터뷰가 진행됐다.-우주항공청이 지난 5월 27일 출범했다. 초대 우주항공청장을 맡으신 소감은. “(활짝 웃으며) 개인적으로는 큰 영광이었다. 하지만 우리나라 우주항공의 첫 정부 조직이라서 솔직히 말하면 큰 부담이 됐던 게 사실이다. 학계에서 30년간 우주 발사체, 로켓 엔진에 관해 연구해 오면서 우주항공청의 필요성을 느꼈는데, 마침 정부 조직이 생겨서 정말 잘된 것 같다. 책임감 있게 우주항공청장직 수행에 최선을 다하겠다.” 마침 우주 분야에서 세계 최대 규모 국제 학술 행사인 ‘국제우주연구위원회’(COSPAR·코스파)가 지난 15일부터 21일까지 부산 벡스코에서 열렸다. 코스파의 한국 유치는 이번이 처음이었다. 나사(NASA), 유럽우주국(ESA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA), 중국국가항천국(CNSA), 아랍에미리트 우주국(UAESA) 등 세계적인 우주연구 기구들이 대거 참가했다. -코스파의 첫 학술총회가 처음 한국에서 개최됐는데. “1958년 시작된 학술총회로 전체 참가 인원이 약 3000명 가까이 되는 아주 큰 국제 행사다. 우주항공청이 5월에 개청했는데, 마침 이 행사가 7월에 열려서 매우 좋은 기회였다. 미국 나사와 동등한 위치에서 양자 회담을 했고, 앞으로도 우주항공 선진국들과 긴밀한 국제 협력을 해 나가야 하는데 우주항공청의 출범을 알린다는 큰 의미가 있었다.” -서울대 항공우주학과 교수 시절 액체연료 발사체 연구에 매진하셨다고 들었다. 민간기업 주도의 산업화가 가장 가시화한 분야가 발사체인데, 스페이스X 같은 민간기업이 우리나라에서도 나올 수 있을까. “(진지한 표정으로) 스페이스X 역시 나사에 있던 로켓 기술자들이 백업해 준 부분이 분명히 있었으리라 생각한다. 스페이스X 같은 기업은 우리나라에서 반드시 나와야 하고, 그런 기업을 발굴해서 잘 키워 내는 것이 우주항공청의 역할이다. 스페이스X 같은 민간기업이 나와서 외국에 의존하지 않고도 우주로 나갈 수 있는 저렴한 발사체를 만들어 주는 것이 독자적인 우주 개발의 대전제라고 생각한다.” -한국이 7대 우주강국이라고 하지만, 선진국들과의 격차는 상당하다. 세계 5대 우주강국을 목표로 삼았는데. “5대 우주강국 진입 목표는 20년 후다. 그 정도로 쉽지 않은 계획이다. 선언적인 숫자가 중요한 게 아니다. 첫 번째 기적이 한강의 기적이고, 두 번째 기적이 반도체의 기적이라면, 세 번째 기적은 우주항공 분야가 될 것이다. 뉴스페이스 시대가 되면서 미국에서도 민간기업들이 우주항공 분야에 뛰어들고 있다. 10년, 20년 후에는 우주경제로 발전할 것이고, 우리가 전체 공급량의 10%만 차지해도 약 420조원이 될 것으로 예측한다. 그러면 우리나라도 우주 선진국의 지위를 유지할 수 있을 거라고 본다.” 우주항공청은 현재 세계시장의 1% 수준에 머물러 있는 우주항공 분야 점유율을 장기적으로(2045년) 10%까지 끌어올린다는 목표를 세웠다. 이를 위해 2021년 7300억원이었던 우주 분야 정부 예산을 2027년까지 1조 5000억원 수준으로 두 배 이상 확대해 나갈 계획이다. 2045년까지 국가 투자 100조원이 목표다.-우리 우주기업의 세계시장 매출 10%가 가능할까. “국내 우주기업의 1% 매출이라는 것도 상당 부분은 항공 분야 매출이라서 세계시장 10% 매출 목표는 도전적이고 쉽지 않은 계획이다. 매년 증가율이 18% 정도 나와야 한다. 그렇지만 자동차, 반도체, 인공지능(AI) 로봇 제조업, 바이오 등 다른 국내 산업이 상당한 수준이므로 이 기술을 우주에 접목하는 과정이 필요할 것 같다. 타 산업 기술과 우주 기술이 접목되면 우주경제로까지 발전할 수 있는 새로운 성장동력이 될 것으로 본다.” -최근 몇 년간 한국항공우주연구원(항우연) 소속 인력이 민간기업으로 이직하는 경우가 많았다. 우주항공청 인력 확보에는 영향이 없을까. “우주항공청의 총인원은 293명인데, 현재 140여명이 근무하고 있다. 올 하반기나 늦어도 내년 2월까지는 숫자를 다 채울 예정이다. 공채 경쟁률이 상당히 높고, 현재 근무하는 직원 대부분은 지원자로 우주항공 분야의 꿈을 가진 분들이다. 우주항공청 특별법은 임기제 공무원에게 민간 수준 이상의 보수를 보장하는 것과 함께 파견·전보 허용, 외국 국적자 등에 대한 취업제한 완화 등 각종 특례조항을 두고 있다.” 윤 청장은 지난 6월 4일 우주수송 분야를 시작으로 인공위성, 우주과학 탐사, 인터뷰에 앞서 진행한 항공기업 간담회까지 부문별 기업간담회를 모두 완료했다. 민간기업과의 역할 분담을 위한 첫발을 뗀 것이다. -우주항공업계 애로 사항들은 어떤 것이었나. 지원 방안은. “(고민하며 뜸을 들이다가) 그동안 민간기업이 연구개발(R&D)에 참여하는 과정에서 제도적 한계, 불편함, 규제 등이 많았던 것 같다. 국가 사업에 참여할 기회가 민간 벤처기업들에 더 많이 주어질 수 있도록 하겠다. 미국의 스페이스X는 나사로부터 단계별로 지원받아 발사체 기술을 키워 낼 수 있는 시대적 흐름을 잘 탔다. 미국에서 이공계 대학 톱 클래스 학생들은 다 벤처기업을 한다. 우리도 아이디어만 있으면 실패하더라도 다시 일어설 수 있는 벤처 문화가 형성돼야 한다.” -우주 탐사 분야로 넘어가 보자. 미국 주도의 달 탐사 계획인 아르테미스 프로젝트에 적극 참여하겠다고 했는데. “나사는 2026년 우주비행사들의 달 탐사를 계획하고 있고, 한국을 포함한 43개국이 협정에 서명했다. 워낙 많은 돈이 들기 때문에 국제 협력이 절실하다. 우리나라의 기여도가 그리 높지는 않았는데 앞으로 역할을 키우고 미국과도 신뢰를 쌓도록 하겠다.” -윤석열 대통령이 2032년 달에 탐사선을 착륙시키겠다고 했다. 실현할 수 있는 목표인가. “계획상으로는 차질 없이 진행되고 있다. ‘달 탐사 2단계 사업’이 지난해 10월 예비타당성조사(예타)를 통과해 올해부터 10년간 5303억원의 예산이 투입될 예정이다. 달 착륙선 발사를 통해 독자적 우주 탐사 역량을 확보할 수 있을 것으로 기대한다.” -첨단 위성 개발은 아직 선진국과의 격차가 상당한 것 같은데. “첨단 위성 개발에서 최선도국(미국)과의 격차는 약 10년 정도다. 최근 예타를 통과한 저궤도 통신위성과 함께 세계 수준의 해상도인 15㎝급 초고해상도 위성 개발 등을 통해 첨단 위성 기술 경쟁력을 확보해 나가겠다.” -2008년 이소연 박사 이후 우주인 명맥이 끊겼다. 우주인 양성도 염두에 두고 있나. “이소연 박사 이후 우주인 양성 계획은 없었는데 앞으로 아르테미스 계획에 참여하는 과정에서 우리나라의 우주인 양성 기회도 올 것으로 생각한다.” -심우주 탐사 역량 확보 계획은 어떻게 진행되고 있나. “화성·심우주 탐사는 주요 선진국들에도 도전적인 과제다. 우주항공청은 올해 하반기 중으로 ‘우주 탐사 로드맵’을 완성해 국가우주위원회에 보고하겠다는 목표를 가지고 있다. 국제 협력을 주도하는 탐사 임무뿐 아니라 국제 협력 참여, 단독 임무 등 우주 탐사의 체계적인 포트폴리오를 구성할 계획이다.” -마지막으로 우주항공 발전을 위해 하실 말씀이 있다면. “예전에는 우주항공의 성과가 국민의 꿈과 희망이었다면 앞으로는 우주항공 분야에서도 경제적 이득을 충분히 얻을 수 있는 규모의 성과가 나올 것이다. 우주기술 발전을 통해 국민에게 윤택한 삶을 선사하고 국가와 사회에 기여하는 것은 물론 인류에도 공헌할 수 있는 기관이 되도록 노력하겠다.” ■윤영빈 청장은 1962년생으로 서울대 항공우주공학 학·석사를 마친 뒤 미국 미시간대에서 항공우주공학으로 박사 학위를 받았다. 미국 캘리포니아대 데이비스 캠퍼스에서 박사 후 연구원을 거쳐 1998년부터 서울대 교수로 재직해 왔다. 2013년 서울대 차세대우주추진연구센터 센터장을 시작으로 우주개발진흥실무위원회 위원, 한국형발사체 개발사업과 달 탐사 개발사업 추진위원 등을 역임했다. 황비웅 논설위원

한국 우주항공 정책과 연구개발(R&D)의 컨트롤타워 역할을 할 한국판 나사(NASA·미국 항공우주국) ‘우주항공청’ 청사진이 처음 공개됐다. 미국 스페이스X와 같은 민간 우주기업을 키워 뉴 스페이스 발사 서비스 시장에 진출하고 그 첫 단계로 발사체 재사용 기술을 조기 확보하겠다고 밝혔다. 이와 함께 달을 넘어 화성과 심(深)우주로 향하는 우주탐사도 공격적으로 추진할 계획이다. 윤영빈 우주항공청장은 30일 오후 경남 사천 우주항공청 임시청사에서 개최된 ‘제1회 국가우주위원회’에서 이런 내용이 포함된 ‘우주항공 5대 강국 입국을 위한 우주항공청 정책 방향’을 발표했다. 이번 우주위원회는 우주청 출범과 함께 위원장을 대통령으로 격상한 뒤 열리는 첫 회의다. 우주위원회는 정부위원 11명과 민간 전문가 13명으로 구성됐다. 우주청은 ▲수송 ▲위성 ▲탐사 ▲항공 4대 우주항공 기술분야를 중심으로 ▲우주항공경제 본격 창출 ▲우주항공 정책 컨트롤타워 기능 강화 ▲우주항공 국제 영향력 확대라는 3대 우주항공 기반을 마련하겠다고 밝혔다. 우주 수송 기술 분야 추진전략 중 가장 눈에 띄는 부분은 재사용 발사체 개발이다. 재사용 발사체는 우주공간에 원하는 물체를 올려놓은 뒤 다시 지구로 돌아오는 형태로, 현재처럼 한 번 사용하고 폐기하는 것이 아니라 여러 번 사용이 가능한 발사체다. 재사용 발사체 분야에서 가장 앞서는 기업은 일론 머스크가 이끄는 미국의 스페이스X다. 우주청은 뉴 스페이스에 진입하기 위해서는 발사체의 발사 효율성과 가격 경쟁력 확보가 중요하고, 그 핵심에는 발사체 재사용 기술이 있다고 설명했다. 이에 우주청은 500㎏급 위성의 저궤도 투입을 목표로 한 재사용 발사체 개발에 나서겠다는 것이다. 탐사 분야에서는 국제협력을 기반으로 독자적인 심우주 탐사 역량 확보를 제시했다. 2032년 달 착륙선 발사 계획을 차질 없이 진행하고, 그 뒤 2035년까지 화성에 궤도선을 보내고 10년 뒤인 2045년 화성 착륙선을 보낼 계획이다. ‘L4’(라그랑주점 4) 탐사도 우주청에 추진하는 새로운 사업이다. L4 탐사는 존 리 우주청 우주항공임무본부장이 계속 강조해온 프로젝트다. L4는 태양과 지구의 중력이 균형을 이뤄 중력의 영향이 사라지는 지점으로 탐사선이 정지된 상태로 우주 탐사가 가능한 곳이다. 특히, 이곳에 탐사선을 보낸 나라는 없어서 이 프로젝트가 성공하면 ‘최초’ 타이틀을 얻을 수 있게 된다. 그리고, 예비 타당성 조사에서 무산된 소행성 아포피스 탐사도 재추진할 계획이다. 아포피스는 2029년 지구에 근접하는 소행성으로, 국제 협력을 통해 탐사에 나서겠다고 우주청은 밝혔다. 윤영빈 청장은 “짧은 우주개발 역사에도 불구하고 독자적 달 탐사선과 우주 발사체를 확보해 세계 7대 우주 강국에 진입한 그간 성과를 토대로 한강의 기적, 반도체 기적에 이은 세 번째 기적인 ‘우주의 기적’을 구현하겠다”고 말했다.

심우주에서 4개월 넘게 사실상 지구와의 통신이 뚝 끊겼던 미 항공우주국(NASA)의 최고령 탐사선 보이저 1호가 해독이 가능한 신호를 보낸 것으로 알려졌다. 최근 NASA는 보이저 1호로부터 드디어 엔지니어들이 해독할 수 있는 의미있는 신호를 받았다고 밝혔다. 앞서 지난해 11월 보이저 1호는 통신계통의 결함으로 인해 지구와의 교신이 사실상 두절됐다. NASA에 따르면 보이저 1호의 엔지니어링 정보와 데이터를 수집하는 비행데이터시스템(FDS)이 탐사선의 통신장치(TMU)와 소통을 못하면서 지구와의 통신이 문제를 일으켰다. FDS가 탐사선의 정보를 데이터 패키지로 컴파일한 다음 TMU를 사용하여 지구로 전송하기 때문이다. 이후 보이저 1호는 0과 1이 반복되는 패턴의 의미없는 신호를 끊임없이 지구로 보내 사실상 통신이 끊겼다. 이때부터 NASA 과학자들은 다시 보이저 1호와 소통하기 위해 다양한 시도를 해왔으며 이번에 의미있는 결과를 낸 셈이다. 다만 보이저 1호 자체가 1970년 대 기술로 만들어져 이번 통신 문제의 원인을 찾은 것일 뿐 본질적인 해결책이 될 수는 없다. 그러나 결과적으로 47년 전 발사된 보이저 1호의 임무가 아직도 끝나지 않았다는 것을 몸으로 보여준 셈이다. 보이저호의 47년 역사와 성과 보이저호는 지난 1977년 8월 20일, 인류의 원대한 꿈을 안고 머나먼 우주로 발사됐다. 당시 첫번째 발사 주인공은 보이저 2호(Voyager 2)다. 보이저 2호는 ‘2호’라는 타이틀 탓에 보이저 1호에 가려져 있지만 사실 1호가 보름 더 늦게 발사됐다. 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호는 목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만 이후 보이저 1호는 곧장 지름길을 이용해 태양계 밖으로, 2호는 천왕성과 해왕성을 차례로 탐사했다. ‘인류의 피조물’ 중 가장 멀리 간 보이저 1호는 현재 지구로부터 약 240억㎞ 떨어진 성간 우주(interstellar space)를 비행 중이다. 이 정도면 지구에서 쏜 전파가 보이저 1호에 닿기까지 거의 하루(22.5시간)가 걸리는 머나먼 거리다.보이저 1호의 그간의 성과는 눈부시다. 당초 보이저호의 목표는 목성과 토성을 탐사하는 4년 프로젝트였지만 이미 그 10배 넘게 탐사 활동을 이어가며 놀라운 노익장을 과시하고 있다. 보이저 1호는 1979년 목성에 다가가 아름다운 목성의 모습을 지구로 보냈으며 이듬해에는 토성의 고리가 복잡한 구조를 가지고 있다는 것도 최초로 확인해주었다. 특히 보이저 1호는 1990년 2월 14일, 인류 역사상 ‘가장 철학적인 천체사진‘인 ‘창백한 푸른 점’(Pale Blue Dot)을 촬영해 지구로 보냈다. 당시 미국의 유명 천문학자인 칼 세이건(1934~1996)의 아이디어로 보이저 1호는 카메라를 지구 쪽으로 돌려 지구-태양 간 거리의 40배인 60억㎞ 거리에서 지구를 잡아냈다. 보이저호의 미래 보이저호는 방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)라는 원자력 배터리의 힘으로 구동되는데 안타깝게도 수명이 거의 끝나가고 있다. 남아있는 전력을 다쓴 2030년 이후 보이저호는 지구와의 통신이 완전히 끊긴다. 그렇다고 해도 보이저호의 항해는 쉼없이 이어지며 임무도 완전히 끝나는 것이 아니다. NASA에 따르면 약 300년 후 보이저호는 우리 태양계를 둘러싸고 있는 혜성들의 고향 오르트 구름 언저리에 이르며 지구에서 가장 가까운 항성인 프록시마 센타우리에 도착하는 시점은 무려 1만 6700년 후다. 또한 보이저호는 60개의 언어로 된 인사말과 이미지, 음악 등 지구의 정보가 담긴 황금 레코드판을 싣고있는데 이를 외계인에게 전달하는 것이 마지막 임무다.

미 항공우주국(NASA)는 태양계 먼 외곽까지 탐사선을 보내 이제껏 미지의 세계였던 태양계의 주요 행성과 위성, 소행성의 비밀을 밝혀냈습니다. 하지만 이런 과학적 성과를 지구에서 받아보기 위해서는 지구와 우주선 간에 데이터를 주고받을 수 있는 무선 네트워크가 필요합니다. 따라서 NASA는 지구 밖 우주에서 임무를 수행 중인 탐사선과 데이터를 주고받기 위해 1958년부터 심우주 통신망(DSN, Deep Space, Network)을 운영해 왔습니다. 미국 캘리포니아, 스페인 마드리드, 호주 캔버라에 있는 거대한 안테나가 우주 곳곳에 있는 탐사선과 365일 24시간 통신을 주고받는 역할을 담당합니다. NASA의 심우주 통신망은 인류 역사상 최초로 화성과 소행성대를 넘어 목성과 다른 외행성을 탐사한 보이저 1,2호의 데이터를 수신해 행성과 위성의 생생한 모습을 우리에게 전해줬습니다. 몇 년 전 명왕성의 모습을 인류에게 최초로 보여준 뉴허라이즌스호 역시 심우주 통신망으로 데이터를 전송했습니다. 하지만 먼 우주에서 날아오는 신호가 너무나 미약하기 때문에 34m와 70m 지름의 거대한 안테나로도 전송 속도는 느릴 수밖에 없습니다. 최적의 상태에서는 데이터 전송 속도가 10Mbit/s에 달하지만, 명왕성 부근에서 뉴허라이즌스호가 보내는 신호의 데이터 전송 속도는 1Kbit/s 정도에 지나지 않습니다.우주선에 탑재되는 원자력 전지의 출력이 낮기 때문에 우주선이 안테나에 할당할 수 있는 전력은 20W 이내에 불과합니다. 더 큰 문제는 우주선에서 보내는 무선 신호가 지구에 도착할 때쯤 되면 전파 신호의 범위가 지구 지름의 1000배 정도로 커진다는 것입니다. 결국 심우주 통신망의 대형 안테나들은 손목시계 전력의 200억 분의 1에 해당하는 세기를 지닌 전파를 수신해야 합니다. 이렇게 약한 신호로 한 번에 손실 없이 완벽하게 데이터를 전송하기 어렵기 때문에 뉴허라이즌스호 같은 장거리 탐사선은 같은 데이터를 여러 번 반복해서 보냅니다. 따라서 속도는 더 느려집니다. NASA는 이 문제를 극복하기 위해 레이저 기반 우주 통신 시스템을 개발하고 있습니다. 작년 말 성공적으로 테스트를 마친 심우주 광학 통신(Deep Space Optical Communications·DSOC) 시스템이 대표적 사례입니다. 탐사선 프시케에 탑재된 심우주 광학 통신 시스템은 1600만km 거리에서 레이저로 지구에 데이터를 전송했습니다. 사실 레이저는 직진성이 강하기 때문에 장애물을 통과하기 힘들고 심우주 통신에 사용하는 S 밴드 (2.29 - 2.30 GHz), X 밴드 (8.40 - 8.50 GHz), Ku 밴드 (31.8 - 32.3 GHz) 무선 전파보다 통신할 수 있는 거리가 짧습니다. 대신 3개의 무선 주파수를 합친 것보다 더 높은 200Mbit/s의 대역폭을 지니고 있어 고속 통신이 가능한 장점이 있습니다. 그러나 이 장점을 제대로 활용하기 위해서는 현재 심우주 통신망처럼 레이저 신호를 수신할 수 있는 안테나가 필요합니다. 이를 위해 NASA는 심우주 통신 안테나가 설치된 캘리포니아 골드스톤에 전파/레이저 하이브리드 통신 시스템을 설치했습니다. 34m 지름의 안테나로 무선 전파 신호를 받고 7개의 육각형 망원경과 센서로 구성된 1m 지름의 레이저 수신기로 레이저 신호를 수신하는 것입니다. 앞서 이야기한 것처럼 레이저는 무선 전파보다 수신 범위가 짧고 장애물에 취약한 단점이 있어 완전히 무선 전파를 대체하기보다는 상호 보완해 사용할 계획입니다. 하지만 아무리 직진성이 좋은 레이저라도 수천만km 이상의 거리를 날아오면 신호가 퍼지기 마련입니다. 따라서 이 하이브리드 안테나는 광자 하나도 놓치지 않기 위해 초전도 냉각 나노와이어 단광자 검출기(cryogenically-cooled semiconducting nanowire single photon detector)를 사용하고 있습니다.이 전파/레이저 하이브리드 안테나는 기술적 타당성을 검증하기 위한 테스트용 프로토타입입니다. 만족할 만한 성능이 나온다면 궁극적으로 지름 8m의 대형 망원경을 이용한 레이저 수신기를 탑재해 심우주 광통신 시대를 열 계획입니다. 1차 목표는 현재 유인 탐사의 주요 목표인 화성까지 레이저 광통신 범위를 넓히는 것입니다. 화성은 공전 주기에 따라 지구에서 3억 7400만km까지 멀어집니다. 여기까지 레이저 광통신을 연장할 수 있다면 화성 유인 탐사에 큰 보탬이 될 것입니다. 물론 레이저나 전파나 빛의 속도를 넘을 순 없기 때문에 시간은 걸리지만, 한 번에 대용량의 데이터를 보낼 수 있어 화성 우주인의 사진이나 영상을 기다리지 않고 받을 수 있습니다. 만약 이 계획이 성공한다면 인류 최초로 행성간 우주 광통신 시대를 열 수 있습니다. NASA의 도전이 성공할 수 있을지 주목됩니다.