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  • 로봇이 인공위성 수리·제작하는 우주정거장 추진[DARPA]

    로봇이 인공위성 수리·제작하는 우주정거장 추진[DARPA]

    2013년 개봉한 SF 영화 '그래비티'는 허블 우주망원경을 수리하려다 통제할 수 없는 위험 상황에 빠지는 주인공의 이야기를 다루고 있다. 이처럼 중력을 기반으로 살아가는 인간에게 무중력 상태에서의 작업은 결코 쉬운 일이 아니다. 미국방위고등연구계획국(DARPA, 이하 다르파)이 최근 이러한 상황의 타개책이 될지도 모르는 ‘자동수리 로봇 위성’의 콘셉트를 공개해 이목을 집중시키고 있다. 다르파는 지구정지궤도(geosynchronous orbit)를 주유하며 인공위성을 수리·제작할 수 있는 자동로봇 형태의 우주정거장을 개발하는 ‘피닉스’(Phoenix) 프로그램을 기획중이라고 밝혔다. 지구정지궤도란 적도 상공 3만 5786㎞ 고도의 우주공간으로 이 궤도상에서의 인공위성 공전주기는 지구의 자전주기와 거의 일치하게 된다. 따라서 이 지점에 떠 있는 위성들은 지구 표면을 기준으로 봤을 때 상공의 한 장소에 지속적으로 머물게 된다. 이러한 정지궤도에는 통신위성, 방송위성, 기상위성 등 중요한 기능을 수행하는 위성들이 다수 떠 있는데, 이들 위성이 고장 나더라도 인간이 직접 접근하는 일은 현재의 기술로서는 쉽지 않은 일이다. 다르파의 계획에 따르면 피닉스는 로봇 팔을 이용, 인간을 대신해 이러한 위성들을 수리하는 작업을 수행하게 된다. 피닉스의 기획팀은 조선 사업이 번창한 지구상의 여러 항구도시들을 보며 피닉스 프로그램의 아이디어를 얻은 것으로 전해진다. 다르파는 “인공위성 및 우주선을 수송, 수리, 업그레이드 하는 것은 물론 제작까지 가능한 우주 환경을 만드는데 집중하고 있다”며 “피닉스가 이러한 계획에 크게 공헌할 수 있을 것”이라고 전했다. 사진=ⓒDARPA 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • 나무에서 떨어진 NASA?… ‘달’을 ‘태양’으로 착각해 실수

    나무에서 떨어진 NASA?… ‘달’을 ‘태양’으로 착각해 실수

    원숭이도 나무에서 떨어질때가 있다는 말은 이럴 때 쓰는 말인 듯 싶다. 세계 최고 권위를 자랑하는 미국항공우주국(이하 NASA)이 태양과 달을 혼동해 표현하는 황당한 실수를 저질렀다. 영국 일간지 데일리메일의 14일자 보도에 따르면 현지시간으로 8일 NASA는 국제우주정거장에서 찍은 사진 한 장을 공개했다. 그리고 이 사진을 ‘태양과 지구’라고 소개했다. 이 게시물은 NASA의 팔로워 120만 명에게 고스란히 전달됐고, 좋아요 약 2200개, 리트윗 1370여 개를 자랑하며 인기 게시물이 됐다. 하지만 얼마 지나지 않아 NASA 게시물의 ‘팩트’가 틀렸다는 사실이 밝혀졌다. 이의를 제기한 인물은 미국행성협회의 행성전문가인 에밀리 락다왈라 박사였다. 그는 현지 매체인 ‘매셔블’(Mashble)과 한 인터뷰에서 “별과 도시(지구)에서 뿜어져 나오는 빛 등을 자세히 봤을 때, 사진 속 별은 태양이라고 보기 어럽다”면서 “사진 속에서 지구 너머로 빛나고 있는 것은 태양이 아니라 달”이라고 설명했다. ‘매의 눈’을 가진 네티즌들의 지적도 이어졌다. 저마다 다양한 이유와 비교적 합리적인 이유를 들어가며 사진 속 밝게 빛나는 것이 태양이 아닌 달로 보인다고 주장했고, 이에 NASA는 재빨리 해당 게시물을 삭제해야 했다. 문제는 이미 ‘캡쳐’된 NASA의 실수가 네티즌의 손에 의해 급속도로 퍼지기 시작했고, 결국 NASA는 ‘나무에서 떨어진 원숭이’ 신세가 되고 말았다. 더 큰 문제는 달을 태양으로 착각한 NASA의 실수가 이번이 처음은 아니라는 사실이다. NASA는 지난 8월에도 국제우주정거장에서 촬영한 사진 한 장을 트위터에 올린 바 있다. 당시 게시물에는 “지구 궤도에서 빛나는 태양빛”이라는 사진 설명이 곁들여져 있었는데, 이 역시 NASA의 실수였다. 당시에 멀리서 빛나던 것은 이번과 마찬가지로 태양이 아닌 달이었던 것. 한편 NASA는 ‘쿨’하게 실수를 인정하고, 해당 사진과 더불어 ‘태양’이 아닌 ‘달’이라는 내용의 게시물을 재차 올렸다.   송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 행성 품은 엄마 별…‘별의 양막’ 최초 포착

    행성 품은 엄마 별…‘별의 양막’ 최초 포착

    엄마가 될 준비를 하고 있는 별의 모습이 처음으로 관측됐다. 이 별 주위에는 두 가스 원반이 존재하며 그 간극에는 행성이 형성 중이다. 천문학자들은 형성 중인 행성을 둘러싼 두 원반을 두고 ‘별의 양막’이라고 부르고 있다. 별의 양막은 이름대로 별을 우리 인간으로 비유해 태아 대신 행성을 품는 역할을 하는 것을 말한다. 이런 양막을 품고 있는 별 ‘HD 100546’의 나이는 우리 태양(약 45억 년)보다 1000배 더 어린 450만 년 정도이며, 이 별은 앞으로 결국 우리 태양과 비슷하게 진화할 것이라고 연구자들은 예상하고 있다. 천문학자들은 ‘예비 엄마’인 이 별의 주위에 있는 가스 원반 이른바 ‘별의 양막’을 자세히 들여다보면 우리 태양계가 형성되던 약 45억 년 전의 상황을 엿볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 이그나시오 멘디구티아 박사(영국 리즈대 물리천문대학원)는 “지금까지 누구도 아직 형성 단계에 있으면서 적어도 하나의 행성을 만들고 있는 별을 상세히 관측하지 못했다”면서 “안쪽 원반에서 에너지 방출 현상이 관측된 것은 이번이 처음”이라고 말했다. 또 “전혀 예상하지 못한 이번 방출은 행성 형성 활동에 어떤 징후도 보여주지 않았던 어린 별들에서 보여왔던 현상과 비슷하다”고 말했다. 이들 천문학자는 지구로부터 약 325광년 거리에 있는 이 항성계를 관측하기 위해 칠레 파라날 천문대에 있는 거대망원경 간섭계(VLTI)를 사용했다. 지름 8.2m짜리 거대망원경(VLT) 4대를 연결한 이 간섭계는 지름 130m짜리 단일 망원경에 필적하는 관측 능력을 갖추고 있다. 이번 연구에 참여한 르네 오드마이어 교수(리즈대 물리천문대학원)는 “지구에서 이 별까지의 거리는 당신 눈에서 약 100km 거리에 떨어져 있는 작은 점을 관측하는 것과 비슷하다”고 말했다. ‘임신’ 상태라고 할 수 있는 이 어린 별(HD 100546)은 ‘원시 행성계 원반’으로 불리는 원반 형태의 가스와 먼지로 둘러싸여 있다. 이런 원반은 어린 별에 흔히 존재하지만 이번에 연구한 별 주위에 있는 것은 매우 독특하다고 연구진은 말하고 있다. 예를 들어, 이 별이 우리 태양계의 중심이라고 한다면 바깥 원반의 외각은 명왕성 궤도보다 10배 더 먼 거리까지 확산한 것만큼 널리 퍼져 있다. 멘디구티아 박사는 “더 흥미로운 점은 이 원반에는 가스와 먼지와 같은 물질이 없는 간극이 존재한다”면서 “이 간극은 지구에서 태양까지의 거리보다 10배 더 먼 거리에 달하는 매우 큰 빈 공간이다”고 설명했다. 또 “안쪽 원반은 중심 별의 영향으로 오랫동안 지속할 수 있지만 어떻게든 물질을 보충받아야 한다”면서 “그런데 아직 형성 중인 행성의 간접적인 영향으로 안쪽 원반의 외각 부분에 물질이 보충되는 것으로 보인다”고 말했다. 이 별처럼 행성과 원시 행성계 원반의 간극을 지닌 항성계는 극히 드물다. 오드마이어 교수는 “우리는 이번 항성계에서 중심부에 가까운 가스 원반을 관측해 태양계와 비슷한 규모의 행성을 지닌 항성의 초기 삶을 이해하기 시작했다”고 결론지었다. 한편 이번 연구결과는 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • “역사·영토 갈등에도 한·중·일 협력…3국 정상회의 통해 새로운 길 열 것”

    “역사·영토 갈등에도 한·중·일 협력…3국 정상회의 통해 새로운 길 열 것”

    한·중·일 3국 협력사무국(TCS)의 양허우란(楊厚蘭) 신임 사무총장은 10월 말~11월 초쯤 개최될 것으로 전망되는 한·중·일 정상회의에 대해 “3국 협력의 새로운 길을 열 것”이라면서 “3국 협력은 역사에 대한 관점과 영토 갈등으로 일부 도전을 맞고 있지만 3국 협력이 정상 궤도로 가고 있으며 3국 정상회의가 열리는 것은 매우 기대되는 소식”이라고 말했다. 지난 1일부터 일본의 이와타니 시게오 전 사무총장에 이어 TCS를 이끌고 있는 그는 13일 언론 인터뷰에서 “신뢰 구축을 위해 우리가 어떻게 노력하느냐가 관건이며 특히 정치적 신뢰가 매우 중요하다”고 밝혔다. TCS의 첫 중국 출신 수장인 그는 주한 중국대사관에서 6년간 근무하고 중국 외교부에서도 한반도 및 북핵 문제 전권대사를 지낸 한국 전문가다. TCS는 2010년 5월 한·중·일 3국 정상회의의 합의로 2011년 9월 출범했으며 세 국가가 돌아가며 2년씩 사무총장을 맡고 있다 양 사무총장은 “서울에 다시 돌아오게 돼 아주 기쁘다”면서 “서울에서의 좋은 기억이 많으며 한국 근무 경험이 사무총장 역할에 도움이 되길 희망한다”고 덧붙였다. 그는 “역사를 직시하는 관점을 갖고 새로운 미래를 열어야 한다”며 “좋은 3국 협력은 양자 협력을 증진하고 좋은 양자 협력은 3국 협력을 증진할 것”이라고 말했다. 이제훈 기자 parti98@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] ‘엔셀라두스’ 그곳에 과연 외계 생명체가 있을까?

    [아하! 우주] ‘엔셀라두스’ 그곳에 과연 외계 생명체가 있을까?

    엔셀라두스는 토성에서 6번째로 큰 위성이다. 토성의 다른 위성들과 비슷하게 암석으로 된 핵과 얼음으로 된 지각을 가진 위성으로 지름은 약 500km 정도다. 보이저 탐사 때 엔셀라두스는 표면이 하얀색이고 표면에 독특한 줄무늬가 있다는 점 이외에는 별 특징이 없는 얼음 위성이었다. 엔셀라두스에 대한 인식이 송두리째 바뀌게 된 것은 나사의 카시니 탐사선이 이 위성에서 수백 km에 달하는 거대한 수증기와 얼음의 간헐천을 확인한 이후다. 엔셀라두스의 갈라진 얼음 지각에서 간헐천이 뿜어져 나온다는 것은 그 아래에 바다를 가지고 있다는 강력한 증거이기 때문이다. 지구의 예를 들어 설명하면 우리는 단단한 땅 위에 살고 있지만, 분출되는 뜨거운 용암을 보고서 지구 내부에 맨틀의 존재를 알게 된다. 엔셀라두스 역시 마찬가지로 표면은 단단한 얼음이지만, 내부는 액체 상태의 물이 있을 만큼 온도가 높다. 그리고 액체 상태의 물이 얼음 지각의 약한 곳을 뚫고 나와 분출하는 것이다. - 엔셀라두스의 간헐천, 그리고 바다 카시니 탐사선은 엔셀라두스에 여러 차례 근접해 이 과정을 상세히 관측했다. 현재까지 엔셀라두스 표면에서 확인된 간헐천은 100개에 달한다. 이 간헐천들은 초당 200kg의 얼음과 수증기를 분출하는 데, 엔셀라두스의 중력이 워낙 약하고 대기가 없으므로 수백km 높이로 솟구치게 된다. 과학자들은 토성의 E 고리가 이 간헐천에서 물질을 공급받아 유지된다는 것을 밝혀냈다. 엔셀라두스의 표면을 흰색으로 만든 것 역시 간헐천에서 쏟아진 얼음과 눈에 의한 것이었다. 그런데 엔셀라두스처럼 작은 위성이 어떻게 액체 상태의 물을 가질 만큼 따뜻한 내부를 가질 수 있을까? 그 비결은 토성의 강력한 중력이다. 궤도의 변화에 의한 중력 변화가 내부에 마찰을 일으켜 열을 발생시킨다. 이와 같은 기전은 바다를 가지고 있다고 생각되는 목성의 위성 유로파에서도 볼 수 있다. 액체 상태의 물이 있다면, 그다음 질문은 과연 생명체도 있을 수 있느냐다. 사실 과학자들이 가장 알고 싶어하는 것이 생명체의 존재다. 만약에 지구 이외의 장소에서 생명체의 존재를 증명한다면, 과학 역사상 가장 획기적인 발견 중 하나가 될 것이다. 안타깝게도 현재 토성 궤도에 있는 카시니 탐사선은 이를 입증할 관측기기를 가지고 있지 않다. 따라서 이를 검증하기 위해서 새로운 탐사선이 필요하다. - 나사의 엔셀라두스 생명체 탐사선 계획 나사는 엔셀라두스 생명체 탐사선(Enceladus Life Finder (ELF)) 계획을 검토 중이다. 이 탐사선은 카시니보다 소형으로 엔셀라두스의 간헐천이 가장 중요한 탐사 목표다. 가능하다면 탐사선이 직접 엔셀라두스의 표면에 착륙해 간헐천 물질을 입수하거나 아니면 적어도 엔셀라두스의 위성이 되는 방법이 제일 좋겠지만, 그러려면 매우 큰 대형 탐사선이 필요하다. 비용상의 문제를 고려하면 결국 토성의 주변을 공전하면서 엔셀라두스에 매우 가깝게 접근하는 편이 더 가능성 큰 대안이다. 엔셀라두스 생명체 탐사선의 개념 연구 책임자인 코넬 대학의 조너선 루니(Jonathan Lunine) 박사는 스페이스 닷컴과의 인터뷰에서 이 탐사선이 8-10회 정도 엔셀라두스에 근접해서 지나가게 될 것 같다고 언급했다. 최대 50km까지 가까이 가면 간헐천이 수백km까지 치솟기 때문에 착륙하지 않아도 물질을 입수할 수 있다는 것이다. 다만 탐사선이 지나는 시점에서 충분한 물질을 입수할 수 있을지는 미지수다. 만약 물질을 입수해 분석할 수 있다면, 인류 역사상 최초로 지구 이외의 바다에서 물질을 입수했다는 의미 이외에도 여기서 여러 가지 유기물의 존재를 분석할 수 있게 된다. 유기물이 풍부하게 존재한다면 생명체의 존재 가능성은 매우 커진다. 물론 가장 좋은 것은 박테리아 한 마리라도 좋으니 생명체 자체를 찾아내는 일이다. 다만 높이 솟아오른 희박한 농도의 얼음 알갱이 사이에서 생명체를 찾기는 쉽지 않을 수도 있다. 엔셀라두스 생명체 탐사선은 현재 개념 검토 단계로 구체적인 발사 일정이 잡히지 않았다. 만약 개념이 타당성이 있다고 판단되고 예산 확보에 성공한다 해도 2021년 이전에는 발사가 어렵다. 따라서 실제로 토성에 도착하는 것은 2030년 이후가 될 가능성이 크다. 이 탐사선이 실제로 발사되어 성공적으로 임무를 달성한다면 인류 역사상 가장 중대한 발견을 할 수도 있다. '과연 인류가 우주에 혼자인가'라는 질문에 대한 답이 어쩌면 우리 세대가 지나기 전에 나올지도 모른다. ​고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 지구의 로봇을 ‘촉각’으로 국제우주정거장서 조종 성공

    지구의 로봇을 ‘촉각’으로 국제우주정거장서 조종 성공

    사람, 아니 이제 ‘로봇’에는 작은 걸음이지만, 인류에게는 거대한 도약이 될 듯하다. 국제우주정거장(ISS)에 체류 중인 한 우주 비행사가 앞으로 다른 행성에 인공 시설을 건설할 때 도움이 될 가능성이 있는 기술에 관한 실험에 성공했다고 AFP통신 등 외신이 9일(이하 현지시간) 보도했다. 이 실험은 지구에 있는 로봇의 작업을 우주 공간에서 ‘촉각’에 의지해 진행한 것. 덴마크의 안드레아스 모겐센 비행사는 7일 유럽우주국(ESA)의 세심한 통제 아래 아주 작은 구멍에 핀을 집어넣는 실험에 임했다. 모겐센 비행사가 고도 약 400km의 지구 궤도 위에서 조작한 것은 섬세하고 정밀한 작업도 수행할 수 있도록 양팔을 가진 로봇 ‘인터랙트 켄토’(Interact Centaur)다. 로봇 머리에는 사람 눈에 해당하는 카메라가 설치돼 있고 이를 원격 조종하는 사람에게 영상을 보내 작업에 임할 수 있다. 이 로봇을 제작하는 데 든 비용은 20만 유로(약 2억 7000만원) 정도라고 한다. 하지만 이 프로젝트에서 가장 중요한 점은 어디까지나 ‘촉각’이지 시각이 아니다. 이번 실험에는 인공위성 여러 대를 연계해 구축한 전용 시스템을 동기화해 초고속으로 신호가 전달되도록 했다. 모겐센 비행사는 이 신호에 의지해 인터랙트 켄토를 마음대로 조종할 수 있었다. 그는 매우 느리긴 하지만 금속핀을 구멍 크기가 1mm의 6분의 1 미만으로 매우 작은 공간에 끼워 넣는데 성공했다. 모겐센 박사는 ISS에서 조이스틱을 조종해 이른바 ‘포스 피드백’이라는 기술을 통해 정보를 받았다. 핀의 위치가 정확하지 않고 구멍 이외의 위치에 닿았을 때 그 ‘감각’을 조이스틱으로 느낄 수 있었다. 이 프로젝트를 진행한 ESA 산하 원격로봇 조작 및 촉각학 실험실의 앙드레 실레 박사는 “미래에 인류를 화성에 보내기 전, 귀환에 필요한 로켓 발사 시설을 먼저 건설해 둘 필요가 있으면 이런 로봇을 사용해 발사대를 건설할 수 있다”고 설명했다. 또한 이 기술은 인류에게 더 즉각적인 이점이 있다. 작업이 필요한 곳이 사람을 보내기 위험한 상황이라면 로봇을 보내 원격에서 조종해 임무를 수행할 수 있다는 것이다. 한편 이 프로젝트는 ESA와 네덜란드 델프트공대 학생들이 공동으로 1년 반 전부터 진행하고 있다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1(위), 위키피디아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 표면 생생히 드러난 ‘명왕성 고화질 사진’ 공개 (NASA)

    [아하! 우주] 표면 생생히 드러난 ‘명왕성 고화질 사진’ 공개 (NASA)

    한국시간으로 지난 7월 14일 오후 8시 49분 57초 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 성공적으로 명왕성에 근접 통과한 후 ‘저승신’의 모습을 지구로 보내왔다. 그간 제대로 된 '증명사진' 한 장 없던 실제 명왕성이 드러난 순간으로 복숭아빛을 발하는 이 사진 몇 장에 지구촌은 열광했다. 그로부터 2개월 가까이 지난 11일(현지시간) NASA는 명왕성 지표면의 모습이 눈에 잡힐듯 촬영된 고화질 사진을 홈페이지에 공개했다. 명왕성의 복잡한 지형 특색이 고스란히 담겨있는 이 사진은 기존에 공개된 사진보다 훨씬 더 생생해 우주에 대한 경외감마저 자아낸다. 뉴호라이즌스 프로젝트 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "명왕성 표면을 담은 고해상도 이미지가 드디어 도착했다" 면서 "명왕성의 기원과 진화를 이해하는데 큰 도움을 줄 것" 이라고 평가했다. 뉴호라이즌스 이미지팀 제프 무어 박사도 "이번에 공개된 사진 속 명왕성은 생각 이상으로 표면이 복잡하다" 면서 "무질서한 산들, 얼어있는 퇴적물, 모래언덕 등의 특징이 화성에 견줄만 하다"고 설명했다. 사진이 2개월이나 지나서야 공개된 것은 먼 거리와 데이터 전송 속도 때문이다. 뉴호라이즌스호는 지구로 작은 용량의 사진 한장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 이는 탐사선이 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송 속도 보다도 10만 배나 느리다는 것이 전문가들의 설명. 결과적으로 NASA는 지난 7월 뉴호라이즌스호가 촬영한 데이터를 최소 1년 이상은 지나야 다 받아볼 수 있다. 스턴 박사는 "탐사선이 촬영한 데이터의 95%는 아직도 우주를 항해 중" 이라면서 "명왕성 대기의 특징 등이 담긴 고해상도 자료가 담겨있어 보물과도 같은 존재"라고 밝혔다. 한편 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 행성지를 향해 날아가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데, 단주기 혜성의 고향으로 알려져 있다. 과학자들은 카이퍼 벨트에 있는 천체들이 46억 년 전 태양계가 탄생할 당시의 물질들을 고스란히 간직하고 있는 일종의 타임 캡슐로 믿고 있으며, 어쩌면 지구와 태양계 생성의 비밀을 지닌 실마리를 갖고 있을지도 모른다는 기대감을 품고 있다.  사진= NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 이보다 선명할 수 없다!…명왕성 고화질 이미지 공개

    [우주를 보다] 이보다 선명할 수 없다!…명왕성 고화질 이미지 공개

    한국시간으로 지난 7월 14일 오후 8시 49분 57초 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 성공적으로 명왕성에 근접 통과한 후 ‘저승신’의 모습을 지구로 보내왔다. 그간 제대로 된 '증명사진' 한 장 없던 실제 명왕성이 드러난 순간으로 복숭아빛을 발하는 이 사진 몇 장에 지구촌은 열광했다. 그로부터 2개월 가까이 지난 11일(현지시간) NASA는 명왕성 지표면의 모습이 눈에 잡힐듯 촬영된 고화질 사진을 홈페이지에 공개했다. 명왕성의 복잡한 지형 특색이 고스란히 담겨있는 이 사진은 기존에 공개된 사진보다 훨씬 더 생생해 우주에 대한 경외감마저 자아낸다. 뉴호라이즌스 프로젝트 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "명왕성 표면을 담은 고해상도 이미지가 드디어 도착했다" 면서 "명왕성의 기원과 진화를 이해하는데 큰 도움을 줄 것" 이라고 평가했다. 뉴호라이즌스 이미지팀 제프 무어 박사도 "이번에 공개된 사진 속 명왕성은 생각 이상으로 표면이 복잡하다" 면서 "무질서한 산들, 얼어있는 퇴적물, 모래언덕 등의 특징이 화성에 견줄만 하다"고 설명했다. 사진이 2개월이나 지나서야 공개된 것은 먼 거리와 데이터 전송 속도 때문이다. 뉴호라이즌스호는 지구로 작은 용량의 사진 한장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 이는 탐사선이 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송 속도 보다도 10만 배나 느리다는 것이 전문가들의 설명. 결과적으로 NASA는 지난 7월 뉴호라이즌스호가 촬영한 데이터를 최소 1년 이상은 지나야 다 받아볼 수 있다. 스턴 박사는 "탐사선이 촬영한 데이터의 95%는 아직도 우주를 항해 중" 이라면서 "명왕성 대기의 특징 등이 담긴 고해상도 자료가 담겨있어 보물과도 같은 존재"라고 밝혔다. 한편 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 행성지를 향해 날아가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데, 단주기 혜성의 고향으로 알려져 있다. 과학자들은 카이퍼 벨트에 있는 천체들이 46억 년 전 태양계가 탄생할 당시의 물질들을 고스란히 간직하고 있는 일종의 타임 캡슐로 믿고 있으며, 어쩌면 지구와 태양계 생성의 비밀을 지닌 실마리를 갖고 있을지도 모른다는 기대감을 품고 있다.  사진= NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 과연 그곳에는 생명체가 있을까? NASA, ‘엔셀라두스’ 탐사 계획

    과연 그곳에는 생명체가 있을까? NASA, ‘엔셀라두스’ 탐사 계획

    엔셀라두스는 토성에서 6번째로 큰 위성이다. 토성의 다른 위성들과 비슷하게 암석으로 된 핵과 얼음으로 된 지각을 가진 위성으로 지름은 약 500km 정도다. 보이저 탐사 때 엔셀라두스는 표면이 하얀색이고 표면에 독특한 줄무늬가 있다는 점 이외에는 별 특징이 없는 얼음 위성이었다. 엔셀라두스에 대한 인식이 송두리째 바뀌게 된 것은 나사의 카시니 탐사선이 이 위성에서 수백 km에 달하는 거대한 수증기와 얼음의 간헐천을 확인한 이후다. 엔셀라두스의 갈라진 얼음 지각에서 간헐천이 뿜어져 나온다는 것은 그 아래에 바다를 가지고 있다는 강력한 증거이기 때문이다. 지구의 예를 들어 설명하면 우리는 단단한 땅 위에 살고 있지만, 분출되는 뜨거운 용암을 보고서 지구 내부에 맨틀의 존재를 알게 된다. 엔셀라두스 역시 마찬가지로 표면은 단단한 얼음이지만, 내부는 액체 상태의 물이 있을 만큼 온도가 높다. 그리고 액체 상태의 물이 얼음 지각의 약한 곳을 뚫고 나와 분출하는 것이다. - 엔셀라두스의 간헐천, 그리고 바다 카시니 탐사선은 엔셀라두스에 여러 차례 근접해 이 과정을 상세히 관측했다. 현재까지 엔셀라두스 표면에서 확인된 간헐천은 100개에 달한다. 이 간헐천들은 초당 200kg의 얼음과 수증기를 분출하는 데, 엔셀라두스의 중력이 워낙 약하고 대기가 없으므로 수백km 높이로 솟구치게 된다. 과학자들은 토성의 E 고리가 이 간헐천에서 물질을 공급받아 유지된다는 것을 밝혀냈다. 엔셀라두스의 표면을 흰색으로 만든 것 역시 간헐천에서 쏟아진 얼음과 눈에 의한 것이었다. 그런데 엔셀라두스처럼 작은 위성이 어떻게 액체 상태의 물을 가질 만큼 따뜻한 내부를 가질 수 있을까? 그 비결은 토성의 강력한 중력이다. 궤도의 변화에 의한 중력 변화가 내부에 마찰을 일으켜 열을 발생시킨다. 이와 같은 기전은 바다를 가지고 있다고 생각되는 목성의 위성 유로파에서도 볼 수 있다. 액체 상태의 물이 있다면, 그다음 질문은 과연 생명체도 있을 수 있느냐다. 사실 과학자들이 가장 알고 싶어하는 것이 생명체의 존재다. 만약에 지구 이외의 장소에서 생명체의 존재를 증명한다면, 과학 역사상 가장 획기적인 발견 중 하나가 될 것이다. 안타깝게도 현재 토성 궤도에 있는 카시니 탐사선은 이를 입증할 관측기기를 가지고 있지 않다. 따라서 이를 검증하기 위해서 새로운 탐사선이 필요하다. - 나사의 엔셀라두스 생명체 탐사선 계획 나사는 엔셀라두스 생명체 탐사선(Enceladus Life Finder (ELF)) 계획을 검토 중이다. 이 탐사선은 카시니보다 소형으로 엔셀라두스의 간헐천이 가장 중요한 탐사 목표다. 가능하다면 탐사선이 직접 엔셀라두스의 표면에 착륙해 간헐천 물질을 입수하거나 아니면 적어도 엔셀라두스의 위성이 되는 방법이 제일 좋겠지만, 그러려면 매우 큰 대형 탐사선이 필요하다. 비용상의 문제를 고려하면 결국 토성의 주변을 공전하면서 엔셀라두스에 매우 가깝게 접근하는 편이 더 가능성 큰 대안이다. 엔셀라두스 생명체 탐사선의 개념 연구 책임자인 코넬 대학의 조너선 루니(Jonathan Lunine) 박사는 스페이스 닷컴과의 인터뷰에서 이 탐사선이 8-10회 정도 엔셀라두스에 근접해서 지나가게 될 것 같다고 언급했다. 최대 50km까지 가까이 가면 간헐천이 수백km까지 치솟기 때문에 착륙하지 않아도 물질을 입수할 수 있다는 것이다. 다만 탐사선이 지나는 시점에서 충분한 물질을 입수할 수 있을지는 미지수다. 만약 물질을 입수해 분석할 수 있다면, 인류 역사상 최초로 지구 이외의 바다에서 물질을 입수했다는 의미 이외에도 여기서 여러 가지 유기물의 존재를 분석할 수 있게 된다. 유기물이 풍부하게 존재한다면 생명체의 존재 가능성은 매우 커진다. 물론 가장 좋은 것은 박테리아 한 마리라도 좋으니 생명체 자체를 찾아내는 일이다. 다만 높이 솟아오른 희박한 농도의 얼음 알갱이 사이에서 생명체를 찾기는 쉽지 않을 수도 있다. 엔셀라두스 생명체 탐사선은 현재 개념 검토 단계로 구체적인 발사 일정이 잡히지 않았다. 만약 개념이 타당성이 있다고 판단되고 예산 확보에 성공한다 해도 2021년 이전에는 발사가 어렵다. 따라서 실제로 토성에 도착하는 것은 2030년 이후가 될 가능성이 크다. 이 탐사선이 실제로 발사되어 성공적으로 임무를 달성한다면 인류 역사상 가장 중대한 발견을 할 수도 있다. '과연 인류가 우주에 혼자인가'라는 질문에 대한 답이 어쩌면 우리 세대가 지나기 전에 나올지도 모른다. ​고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 왜소행성 세레스 미스터리 ‘하얀점’ 초근접 사진 공개

    왜소행성 세레스 미스터리 ‘하얀점’ 초근접 사진 공개

    화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 미스터리한 '하얀 점' 초근접사진이 공개됐다. 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 생생한 하얀 점 사진을 공개했다. 과거 하나의 점에서 이제는 하나의 지역 크기로 실체를 드러낸 이곳은 '오카토르 크레이터'(Occator crater)에 위치해 있다. 탐사선 던이 약 1,470km 거리에서 촬영한 이 사진의 해상도는 픽셀당 140m로 미스터리 지점이 확실히 드러나 보인다. NASA 제트추진연구소 던 수석엔지니어 마크 레이먼은 "검게 보이는 세레스 표면과 대비돼 하얗게 빛나는 지점이 황홀하게 보일 정도" 라면서 "지리적, 화학적 분석을 통해 그 정체를 곧 밝혀낼 수 있을 것" 이라고 밝혔다. 사진상으로는 자세히 그 모습을 드러냈으나 아직까지 NASA 측은 그 정체를 속시원하게 밝혀내지는 못하고 있다. 전문가들은 크게 화산, 간헐천, 바위, 얼음, 소금 퇴적물 등으로 후보를 올려놓고 분석하고 있다. 그중 가장 유력한 후보로 평가받고 있는 것이 바로 얼음과 소금이다. 던 미션 수석 연구원이자 UCLA 천문학 박사 크리스토퍼 러셀은 “세레스 표면에 무엇인가 태양빛을 잘 반사하는 물질이 있는 것 같다” 면서 “아마도 얼음일 가능성이 높다”고 주장했다. 그러나 이에대한 이견도 많다. 레이먼 박사는 “많은 사람들이 ‘얼음이 반사한 빛’이라고 생각하는데 소금지대일 가능성이 높다” 면서 “표면에 있던 소금물이 증발하고 남은 잔여물로 추정된다”고 해석했다. 현재로서는 각종 추측만 난무하고 있지만 그 비밀도 늘 그랬듯 얼마 지나지 않아 풀릴 것으로 예상된다. 특히 오는 12월이면 탐사선 던이 세레스 저궤도인 375km 상공까지 접근해 왜소행성의 '민낯'을 생생하게 드러낼 예정이다. 한편 세레스는 지름이 950km에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했으나 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 그러나 세레스는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있어 학자들에게 ‘태양계의 화석’ 이라 불릴 만큼 연구가치가 높다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 지구 로봇을 ‘촉각’으로 우주서 조종 성공…“인류에 큰 도약”

    지구 로봇을 ‘촉각’으로 우주서 조종 성공…“인류에 큰 도약”

    사람, 아니 이제 ‘로봇’에는 작은 걸음이지만, 인류에게는 거대한 도약이 될 듯하다. 국제우주정거장(ISS)에 체류 중인 한 우주 비행사가 앞으로 다른 행성에 인공 시설을 건설할 때 도움이 될 가능성이 있는 기술에 관한 실험에 성공했다고 AFP통신 등 외신이 9일(이하 현지시간) 보도했다. 이 실험은 지구에 있는 로봇의 작업을 우주 공간에서 ‘촉각’에 의지해 진행한 것. 덴마크의 안드레아스 모겐센 비행사는 7일 유럽우주국(ESA)의 세심한 통제 아래 아주 작은 구멍에 핀을 집어넣는 실험에 임했다. 모겐센 비행사가 고도 약 400km의 지구 궤도 위에서 조작한 것은 섬세하고 정밀한 작업도 수행할 수 있도록 양팔을 가진 로봇 ‘인터랙트 켄토’(Interact Centaur)다. 로봇 머리에는 사람 눈에 해당하는 카메라가 설치돼 있고 이를 원격 조종하는 사람에게 영상을 보내 작업에 임할 수 있다. 이 로봇을 제작하는 데 든 비용은 20만 유로(약 2억 7000만원) 정도라고 한다. 하지만 이 프로젝트에서 가장 중요한 점은 어디까지나 ‘촉각’이지 시각이 아니다. 이번 실험에는 인공위성 여러 대를 연계해 구축한 전용 시스템을 동기화해 초고속으로 신호가 전달되도록 했다. 모겐센 비행사는 이 신호에 의지해 인터랙트 켄토를 마음대로 조종할 수 있었다. 그는 매우 느리긴 하지만 금속핀을 구멍 크기가 1mm의 6분의 1 미만으로 매우 작은 공간에 끼워 넣는데 성공했다. 모겐센 박사는 ISS에서 조이스틱을 조종해 이른바 ‘포스 피드백’이라는 기술을 통해 정보를 받았다. 핀의 위치가 정확하지 않고 구멍 이외의 위치에 닿았을 때 그 ‘감각’을 조이스틱으로 느낄 수 있었다. 이 프로젝트를 진행한 ESA 산하 원격로봇 조작 및 촉각학 실험실의 앙드레 실레 박사는 “미래에 인류를 화성에 보내기 전, 귀환에 필요한 로켓 발사 시설을 먼저 건설해 둘 필요가 있으면 이런 로봇을 사용해 발사대를 건설할 수 있다”고 설명했다. 또한 이 기술은 인류에게 더 즉각적인 이점이 있다. 작업이 필요한 곳이 사람을 보내기 위험한 상황이라면 로봇을 보내 원격에서 조종해 임무를 수행할 수 있다는 것이다. 한편 이 프로젝트는 ESA와 네덜란드 델프트공대 학생들이 공동으로 1년 반 전부터 진행하고 있다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1(위), 위키피디아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 우주인 위한 무중력용 ‘우주 위스키 잔’ 개발

    우주인 위한 무중력용 ‘우주 위스키 잔’ 개발

    언젠가 날아오를 우주관광 우주선에 몸을 실은 관광객들은 푸르게 빛나는 지구를 바라보면서 위스키의 풍미에 취하고 싶을 것이다. 그러나 현재 우주인들이 음식물 섭취에 사용하는 비닐 주머니에 든 과일주스를 빨대로 빨아 마시는 것으로는 성에 차지 않는다. 사실, 국제우주정거장(ISS)에서 생활하는 우주인들의 공통된 불만 중 하나가 무중력 상태 때문에 지구에서처럼 할 수 있는 게 하나도 없다는 것. 위스키 제조업체 밸런타인이 최근 우주물리학 기술을 이용, 우주인과 우주관광객들이 우주의 무중력 상태에서도 지구에서처럼 위스키를 즐길 수 있는 '우주 유리잔(Space Glass)'(실제로는 유리잔처럼 생긴 속이 빈 구체)을 개발해 소개했다. 스테인리스 재질로 만든 볼록렌즈처럼 봉곳한 모양의 우주 유리잔 바닥은 밑으로 주입된 위스키를 잡아두는 장소다. 바닥에 나선형으로 깔린 관은 유리잔 벽면을 타고 올라가는 관과 연결돼 위스키를 위로 올린다. 여기엔 모세관 현상이 작용한다. 잔 가장자리 모세관 끝엔 마우스피스 같은 부리가 달려 있어 여기에 입을 대고 잔을 기울여 위스키를 마시는 분위기를 낼 수 있게 된다. 금도금이 된 부리는 입술이 닿을 때 차가운 느낌과 위스키가 입속에 들어가는 순간의 풍미를 느낄 수 있도록 하기 위한 장치다. 잔 밑바닥엔 특히 10kg짜리 자석이 붙어 있다. 이는 바닥의 밸브를 통해 위스키를 잔에 주입하는 맞춤형 위스키병 주둥이와 도킹하는 것을 돕는 기능을 하는 한편 금속재 카운터나 벽에 잔을 '내려'놓을 수 있도록 한다. 밸런타인의 의뢰를 받아 우주 유리잔을 개발, 제작한 '오픈스페이스에이전시'의 창설자 제임스 파는 우주 유리잔을 3D 프린터로 제작했다. 이미 ISS에도 3D 프린터가 설치돼 있어, 장차 우주에서 직접 우주 유리잔을 만들어 사용할 수 있도록 하기위한 것이다. 밸런타인 측은 또 우주에선 미각이 약해지는 점을 감안해 위스키의 풍미를 더 강하게 만든 우주 위스키도 개발했다. 지난달 일본 위스키 제조업체인 산토리는 ISS에 숙성기간이 각기 다른 위스키 표본 6개를 올려 보내 거기서 1년 이상 보관했다가 다시 지구로 가져와 우주공간과 지상에서의 숙성 차이를 연구하는 실험을 시작하기도 했다. 뉴욕타임스는 9일 우주 유리잔을 소개하면서 "현재는 우주에서 어떤 술이든 음주 기회가 제한돼 있다"며 미국항공우주국(NASA)이 1968년 달 궤도를 도는 동안 크리스마스를 맞게 될 아폴로 8호 우주인들을 위해 브랜디를 우주선에 실었으나 당시 선장인 프랭크 보먼이 금주령을 내리는 바람에 우주 음주는 이뤄지지 않았다고 설명했다. 연합
  • 한국인 피폭자 치료비 받는다…2세대 피해자 배·보상도 주목

    1945년 일본 히로시마와 나가사키에서 원폭 피해를 입은 한국인이 일본인과 차별 없이 의료비 지원을 받게 됐다. 일본 최고재판소가 ‘일본 자국민과 차별 없는 의료비 전액 청구소송’을 제기한 한국인 피폭 피해자 이홍현(69)씨의 손을 들어준 데 이어 일본 정부가 4200여명에 재외 피해자 배상에 전향적인 자세를 취했다. 이미 피폭 뒤 70년이 지나 배상 대부분은 피해 당사자 대신 유족에게 지급되는 ‘만시지탄’의 상황이지만 일제에 입은 개인적 피해 배상의 첫 단추는 끼워졌다. 한·일 양국 정부에서 인정받지 못하고 있는 원폭 2세대 피해에 대한 배·보상 논의도 궤도에 오를지 주목된다. 1945년 8월 히로시마에 원폭이 투하될 때 태아 상태로 피폭을 당한 이씨는 백색 반점, 고혈압, 만성 신부전 등을 앓았다. 37세에 피폭 후유증 진단을 받은 이씨는 2008년 일본에서 치료받던 도중 일본 거주 여부에 따라 의료비 지원에 차등이 있음을 알게 되자 소를 제기했다. 일본은 ‘원자폭탄 피폭자에 대한 원호에 관한 법률’(피폭자 원호법)에 따라 일본 내 거주자에겐 의료비 중 환자 본인 부담금을 전액 지원했다. 일본 정부는 그러나 재외 치료자에 대해선 의료비를 연 30만엔(약 300만원)까지만 지급해 왔다. 그나마 30만엔은 이씨가 하급심에서 승소한 뒤 지난해 일본 정부가 기존 연 18만엔(약 180만원)에서 의료비 한도를 높여 결정한 액수다. 4년간의 법정 투쟁 끝에 승리한 이씨는 “일본 정부는 1974년 7월 22일 이른바 ‘402호 통달’을 내린 뒤 한국 피폭자에게 위자료를 지급했다”면서 “1974년 이전 세상을 떠난 원폭 피해자를 조사해 보상해야 한다”고 다른 피해자들을 대변했다. 이씨와 같은 내용의 재판을 진행해 온 피폭자 강점경(1920~2010)씨의 아들 강성준(59)씨는 부친의 사후에 소송을 제기한 이유에 대해 “잘못을 바로잡아야 매우 억울한 일을 당한 사람들의 한이 해결된다고 생각했다”고 말해 주변을 숙연하게 만들었다. 우리 정부에 책임 있는 자세를 촉구하는 목소리도 쏟아졌다. 일본 정부는 피폭 질환이 유전된 2, 3세대에 대한 치료비 지원을 하지 않고, 원폭 피해자 수가 더 많이 집계되는 상황을 기피하는 미국은 방관하며, 한국 정부는 실태 조사에도 소극적이기 때문이다. 한정순(57·여) 전 한국 원폭2세 환우회장은 “15살 때부터 대퇴부 무혈성 괴사증이 발병해 인공관절 수술을 4번이나 받았지만 자비로 겨우 치료를 해 왔다”며 “원폭 2, 3세는 실태조차 파악되지 않고 있다”고 강조했다. 한국원폭피해자협회 회원 등 150여명은 국회에서 집회를 열고 “한국 정부가 원폭 피해자 해결에 어떤 노력도 기울이지 않은 것은 기본권 침해라고 헌법재판소가 2011년 위헌 결정을 내렸다”며 조속한 피해자 지원 특별법 제정을 촉구했다. 도쿄 이석우 특파원 jun88@seoul.co.kr 서울 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr
  • [내년 예산안 386조] 젊을 때 어르신 돌보면 되돌려 받는 ‘돌봄 포인트’, 체불임금 최대 300만원 지원… 달 탐사에 100억

    [내년 예산안 386조] 젊을 때 어르신 돌보면 되돌려 받는 ‘돌봄 포인트’, 체불임금 최대 300만원 지원… 달 탐사에 100억

    정부가 8일 발표한 내년 예산안에는 실생활과 밀접한 사업과 이색 사업도 많이 있다. 우선 ‘돌봄 포인트’ 제도가 눈에 띈다. 내년부터 만 65세 이상 노인에게 봉사를 하면 그 시간이 포인트로 쌓인다. 이 포인트로 나중에 자신과 가족 등이 어려울 때 자원봉사를 받을 수 있다. 월급이나 퇴직금을 못 받은 근로자는 체불임금 중 최대 300만원을 나라에서 지원받는다. 올 7월부터 시행됐는데 정부가 내년 예산을 3260억원으로 작년보다 18.9% 증액했다. 근로자는 회사나 사업주로부터 임금을 받지 못했다는 법원 판결을 받아야 한다. 근로복지공단 지역본부에 신청하면 된다. ●만 12세 어린이 자궁경부암 무료접종 만 12세 여성 어린이는 내년부터 자궁경부암 예방접종을 무료로 받는다. 보건소 등 가까운 지정의료기관에서 주사를 맞으면 된다. 기초수급자가 받는 생계급여도 오른다. 지금은 4인 가구 기준으로 최대 월 105만원인데 내년부터 최대 127만원으로 인상된다. 읍·면·동사무소에 신청하면 된다. 정부 히트 상품인 ‘문화가 있는 날’(매월 마지막주 수요일) 지원금도 대폭 늘렸다. 150억원으로 올해보다 66.7% 늘려 잡았다. 이 돈으로 거리의 피아노, 대한민국 록의 역사 등 기획 공연을 열고 영화관, 박물관, 야구장 등의 입장료를 깎아준다. 20여개의 긴급 신고 전화는 119(재난), 112(범죄), 110(민원·상담) 등 3개로 통합된다. 현재 122(해양사고), 117(학교 폭력), 182(미아), 125(밀수) 등 신고 전화가 너무 많아 국민들이 헷갈려서다. 한국형 ‘블랙 프라이데이’ 행사도 열린다. 정부가 총 10억원을 투입해 대규모 할인 행사를 연다. 국내 소비 활성화는 물론 유커(중국인 관광객) 등 외국인 관광객 유치 효과도 노린 포석이다. ●퇴직자 양봉 땐 벌통 비용 절반 지원 도시민이 양봉을 할 수 있도록 벌통도 나랏돈으로 사준다. 퇴직자를 대상으로 구입비의 절반을 대준다. 여가 생활과 함께 노후 소득을 벌도록 돕는다는 취지다. 지역 명사 이야기를 주제로 한 스토리 관광 상품도 나온다. 한국 1세대 바리스타 박이추씨, 조선 마지막 황손 이석씨 등 지역 명사의 생생한 이야기를 관광 명소와 엮어 체험 관광 코스로 개발할 예정이다. 전국 10개 지역을 시범 선정해 각 5000만원씩 총 5억원을 지원한다. 달 탐사 프로젝트에는 100억원이 투입된다. 우주 탐사 프로젝트는 1992년 우리별 1호 발사 이후 24년 만이다. 2018년까지 달 탐사 위성을 달 궤도에 진입시키고 2020년 이후 한국형 발사체로 탐사선을 달에 착륙시키는 것이 목표다. 세종 김경두 기자 golders@seoul.co.kr
  • 아인슈타인이 예측한 ‘중력파’ 찾을까?...ESA, 탐사선 계획 발표

    아인슈타인이 예측한 ‘중력파’ 찾을까?...ESA, 탐사선 계획 발표

    우주의 시공간 구조는 그 속에서 움직이는 물체에 따라 쉼 없이 뒤틀리거나 휘어진다. 이러한 시공간의 뒤틀림으로 발생한 요동이 파도처럼 광속으로 전달되어, 움직이는 물체 또는 계(界)로부터 바깥쪽으로 이동하는 파문(ripples)을 중력파라 한다. 주로 천체의 중력붕괴나 초신성 폭발 등으로 발생하는 이 중력파는 일찍이 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 그 존재를 예측했지만, 아직 중력파를 검출하는 데 성공한 예는 없다. 그러나 간접적으로 그 존재가 알려졌는데, 1974년 조셉 테일러와 러셀 헐스는 펄서의 쌍성계인 PSR B1913+16을 발견하고 그 자전주기와 펄스 방출주기를 정밀하게 측정한 결과, 그 궤도주기가 점차 짧아지고 있음을 밝혀냈다. 이 현상은 중력파를 통해 에너지가 밖으로 방출되었다고 볼 때, 일반상대성 이론이 예측한 값과 오차범위 내에서 일치했다. 두 사람은 "중력 연구의 새로울 가능성을 여는 신형 쌍성 펄서의 발견" 업적으로 노벨 물리학상(1993년)을 받았다. 이처럼 천체물리학의 최대 화두가 되는 이 중력파 검출에 본격적으로 뛰어들 준비가 갖추고 있는 관측소가 있다. 미국의 루이지애나에 설치된 레이저간섭중력파관측소(LIGO: Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)는 업그레이드를 완료해 크게 향상된 감도로 중력파 검출에 나설 채비를 하고 있는 중이다. 연말께부터 관측을 시작하려고 하는 LIGO팀은 20년간의 노력 끝에 알베르트 아인슈타인이 약 한 세기 전에 예측한 파동을 어렴풋이 볼 수 있게 되기를 기대하고 있다. 어쨌든 천문학자들은 최상의 해상도를 확보할 방법으로 이 중력파를 검출하기를 열망하고 있다. 하지만 그들이 원하는 방법대로 하려면, 두 개의 인공위성을 우주로 띄워야 한다. 그리고 수백만 킬로미터 떨어진 곳에 각각 위치시킨 다음 그사이 시공간의 중력파를 검출을 시도하는 것이다. 이처럼 극단적으로 먼 거리를 잡는 것은 시공간의 뒤틀림이 극히 작아 중력파를 검출하기 위해 최대한 공간을 확보하기 위한 것이다. 다행히 중력파 검출을 열망하는 천문학자들에게 큰 지원군이 나타났는데, 유럽우주기구(ESA)에서 중력파 관측 탐사선을 쏘아 올릴 예정이라는 소식이다. 아직 망원경의 디자인이 결정된 것은 아니지만, LISA 패스파인더(Laser Interferometer Space Antenna Pathfinder)와 NGO(New Gravitational wave Observatory)가 검토단계에 있는데, 둘 중 하나가 조만간 결정되면 2034년 우주로 올려보내질 예정이다. 그러나 LISA 패스파인더는 사실 중력파 사냥에 전적으로 투입되지는 않고, 약 20년에 걸쳐 보다 광범한 임무를 수행할 예정이다. "정말 내가 원하는 것은 중력파 천체물리학에 집중하는 것이다"라고 이 두 프로젝트에 관여하는 T 맥나마라가 '디스커버리' 지와의 인터뷰에서 밝혔다. 그는 1994년 21살의 나이로 LISA에서 과학자로서의 경력을 시작했다. 2034년 LISA 패스파인더가 우주로 떠나면 그도 은퇴할 나이에 이르게 된다. LISA 패스파인더는 어떤 우주선보다 정적이고 안정된 상태를 유지할 것이다. 패스파인더가 머물게 될 궤도는 지구에서 태양 쪽으로 150만km 떨어진 우주공간으로, 라그랑주 1 지점(L1)이라고 일컬어지는 곳이다. 여기에서 지구와 태양의 중력이 균형을 이루어 패스파인더는 안정된 자세를 유지할 수가 있다. LISA 패스파인더가 만약 탐사선이 중력파 검출에 성공한다면 우주의 거대 폭발 증거를 발견한 최초의 우주선이 될 것이다. 사진=ESA(아인슈타인이 예측한 중력파를 검출하기 위해 우주로 발사될 예정인 LISA 패스파인더 상상도) 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • [서울대 추천 도서 100선-읽어라, 청춘] 난제 풀려고 왜 일생을 바칠까

    ‘골드바흐의 추측’을 수학적으로 증명한다고 해서 도움 되는 건 별로 없다. 이 추측을 증명하지 못해서 비행기가 추락하는 것도 아니고 우주선이 궤도 밖으로 벗어나는 것도 아니다. 또 이 추측이 증명된다고 하여 엄청난 수학적 발전이 있는 것도 아니다. 하지만 수학자들은 이런 난제 하나를 풀기 위해 평생을 바친다. 왜 그럴까. 그 답을 프랑스의 변호사이자 수학자인 피에르 드 페르마(1601~1665)가 남긴 정리, 이른바 ‘페르마의 대정리’(‘페르마의 마지막 정리’라고 부르기도 함)의 300년이 넘는 증명 과정에서 엿볼 수 있다. 페르마가 증명 없이 남긴 여러 정리 가운데 대부분은 그의 사후 증명됐지만 마지막까지 대정리는 해결되지 않았다. 수학자들이 대정리 때문에 얼마나 골머리를 썩였는지 문제를 푸는 사람에게 거액의 상금이 걸렸고, 증명에 도전했다가 자살했거나 미쳐 버린 사람들도 있었다. 심지어 페르마를 비난하는 수학자가 나오기도 했다. 이렇게 대정리가 영원한 수수께끼로 남을 즈음인 1997년 마침내 영국의 수학자 앤드루 와일스가 증명에 성공했다. 10세 때 ‘대정리를 풀어야겠다’고 결심했던 와일스는 44세에 문고판 서적 1권 분량으로 페르마가 남긴 수수께끼를 증명해 냈다. 와일스가 증명할 수 있었던 것은 그의 꾸준한 노력과 천재성 덕분이기도 했지만 페르마 이후 수학에서 많은 발전이 있었기 때문이었다. ‘지구는 둥글다’, ‘지구는 태양 주위를 돌고 있다’는 등의 지금의 상식 역시 등장 당시에는 실생활에 별 도움 될 것 없는 소모적인 논쟁에 불과했다. 하지만 이를 증명하고 논쟁하고 사실로 인정하는 과정에서 인간의 지성은 발전을 거듭해 왔다. 그리고 그 바탕 위에서 인류는 달을 밟았고 뉴허라이즌스호는 명왕성까지 날아갈 수 있었다. 수학자 및 과학자들은 “난제를 풀고자 하는 인간의 이성적 욕구는 후대의 발전에 바탕이 될 뿐 아니라 그 자체로 완벽한 아름다움을 추구하는 것”이라고 주장한다. 골드바흐의 추측과 유사하게 아직 증명되지 않은 대표적인 수학 난제로는 ▲3n+1 문제 ▲쌍둥이 소수 ▲메르센 수 ▲제곱수 사이의 소수 ▲홀수 완전수 ▲푸앵카레의 추측 등이 있다. 장형우 기자 zangzak@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] LISA 패스파인더, ‘중력파 사냥’ 나선다

    [아하! 우주] LISA 패스파인더, ‘중력파 사냥’ 나선다

    -아인슈타인이 예측한 중력파는 과연 존재하는가? 우주의 시공간 구조는 그 속에서 움직이는 물체에 따라 쉼 없이 뒤틀리거나 휘어진다. 이러한 시공간의 뒤틀림으로 발생한 요동이 파도처럼 광속으로 전달되어, 움직이는 물체 또는 계(界)로부터 바깥쪽으로 이동하는 파문(ripples)을 중력파라 한다. 주로 천체의 중력붕괴나 초신성 폭발 등으로 발생하는 이 중력파는 일찍이 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 그 존재를 예측했지만, 아직 중력파를 검출하는 데 성공한 예는 없다. 그러나 간접적으로 그 존재가 알려졌는데, 1974년 조셉 테일러와 러셀 헐스는 펄서의 쌍성계인 PSR B1913+16을 발견하고 그 자전주기와 펄스 방출주기를 정밀하게 측정한 결과, 그 궤도주기가 점차 짧아지고 있음을 밝혀냈다. 이 현상은 중력파를 통해 에너지가 밖으로 방출되었다고 볼 때, 일반상대성 이론이 예측한 값과 오차범위 내에서 일치했다. 두 사람은 "중력 연구의 새로울 가능성을 여는 신형 쌍성 펄서의 발견" 업적으로 노벨 물리학상(1993년)을 받았다. 이처럼 천체물리학의 최대 화두가 되는 이 중력파 검출에 본격적으로 뛰어들 준비가 갖추고 있는 관측소가 있다. 미국의 루이지애나에 설치된 레이저간섭중력파관측소(LIGO: Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)는 업그레이드를 완료해 크게 향상된 감도로 중력파 검출에 나설 채비를 하고 있는 중이다. 연말께부터 관측을 시작하려고 하는 LIGO팀은 20년간의 노력 끝에 알베르트 아인슈타인이 약 한 세기 전에 예측한 파동을 어렴풋이 볼 수 있게 되기를 기대하고 있다. 어쨌든 천문학자들은 최상의 해상도를 확보할 방법으로 이 중력파를 검출하기를 열망하고 있다. 하지만 그들이 원하는 방법대로 하려면, 두 개의 인공위성을 우주로 띄워야 한다. 그리고 수백만 킬로미터 떨어진 곳에 각각 위치시킨 다음 그사이 시공간의 중력파를 검출을 시도하는 것이다. 이처럼 극단적으로 먼 거리를 잡는 것은 시공간의 뒤틀림이 극히 작아 중력파를 검출하기 위해 최대한 공간을 확보하기 위한 것이다. 다행히 중력파 검출을 열망하는 천문학자들에게 큰 지원군이 나타났는데, 유럽우주기구(ESA)에서 중력파 관측 탐사선을 쏘아 올릴 예정이라는 소식이다. ​아직 망원경의 디자인이 결정된 것은 아니지만, LISA 패스파인더(Laser Interferometer Space Antenna Pathfinder)와 NGO(New Gravitational wave Observatory)가 검토단계에 있는데, 둘 중 하나가 조만간 결정되면 2034년 우주로 올려보내질 예정이다. 그러나 LISA 패스파인더는 사실 중력파 사냥에 전적으로 투입되지는 않고, 약 20년에 걸쳐 보다 광범한 임무를 수행할 예정이다. "정말 내가 원하는 것은 중력파 천체물리학에 집중하는 것이다"라고 이 두 프로젝트에 관여하는 T 맥나마라가 '디스커버리' 지와의 인터뷰에서 밝혔다. 그는 1994년 21살의 나이로 LISA에서 과학자로서의 경력을 시작했다. 2034년 LISA 패스파인더가 우주로 떠나면 그도 은퇴할 나이에 이르게 된다. LISA 패스파인더는 어떤 우주선보다 정적이고 안정된 상태를 유지할 것이다. 패스파인더가 머물게 될 궤도는 지구에서 태양 쪽으로 150만km 떨어진 우주공간으로, 라그랑주 1 지점(L1)이라고 일컬어지는 곳이다. 여기에서 지구와 태양의 중력이 균형을 이루어 패스파인더는 안정된 자세를 유지할 수가 있다. LISA 패스파인더가 만약 탐사선이 중력파 검출에 성공한다면 우주의 거대 폭발 증거를 발견한 최초의 우주선이 될 것이다. 사진=ESA(아인슈타인이 예측한 중력파를 검출하기 위해 우주로 발사될 예정인 LISA 패스파인더 상상도) 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 영화 ‘마션’에 NASA 과학자들 참여했다

    영화 ‘마션’에 NASA 과학자들 참여했다

    -영화 속 NASA 첨단기술들 선보여 새로운 우주탐험 영화 ‘마션’(The Martian)의 제작에 미국항공우주국(NASA)의 과학자들이 깊숙이 관여했다는 사실이 4일(현지시간) NASA의 웹사이트 스페이스닷컴에 의해 밝혀졌다. 우주탐험을 주제로 한 영화로 ‘마션’처럼 리얼리티를 확보한 작품이 드물다는 평가 뒤에는 이러한 NASA 과학자들이 입김이 스며들어 있음이 공개적으로 밝혀진 것이다. 신작 우주영화 ‘마션’은 화성 미션을 수행하기 위해 화성에 갔다가 조난당한 한 괴짜 과학자의 화성 생존 어드벤처를 그린 작품이다. ‘프로메테우스’(2012) 이후 3년 만에 리들리 스콧 감독이 내놓은 이 새 SF영화는 앤디 위어의 동명 소설을 토대로 만들어진 것이다. 컴퓨터 프로그래머 출신인 작가 앤디 위어가 2009년 취미삼아 개인 블로그에 연재를 시작했던 이 소설은 독자들의 요청으로 정식 출간된 즉시 뉴욕타임스 소설 부문 베스트셀러 순위권에 12주 연속 머물렀고, 1년도 채 안 되어 뉴욕타임스 소설 부문 베스트셀러 상위권에 37주 연속 재진입하고 있어 화제가 되고 있다. 최근 언론에 공개된 NASA의 ‘화성으로의 여행’과 리들리 스콧 감독의 ‘마션’ 시사회에서 짐 그린 NASA 행성과학부 부장은 ‘마션’의 이미지를 인용하면서 NASA의 화성 미션을 설명했다. “스콧 감독은 영화의 리얼리티를 최대한 살리기 위해 우리에게 조언을 구했고 우리는 기꺼이 그에 응했다”고 밝히면서 “영화 ‘마션’의 제작에 참여한 것은 정말 흥미로운 경험이었다”고 술회했다. NASA는 이전에도 SF영화 감독이나 배우들을 초청하는 등 SF영화에 많은 관심을 쏟아왔다. 영화의 대중 파급력을 고려한 정책적인 노선이었다. 나사가 우주 미션을 수행하기 위해 들어가는 막대한 예산을 확보하려면 국민여론의 뒷받침이 절대적으로 필요하기 때문이다. 이번 NASA 과학자들의 ‘마션’ 제작 참여는 영화 쪽에서는 리얼리티 확보를, 나사측에서는 국민여론의 지지를 이끌어내는 윈윈 전략이었던 셈이다. 실제로 영화 ‘마션’ 속에는 NASA의 최첨단 기술이 상당히 들어가 있는 것으로 밝혀졌다. 화성의 거주공간과, 농장, 물과 산소 공급 등에 NASA의 첨단 기술이 선보이고 있다. 15세에 미국 국립연구소에서 일하기 시작해 ‘천재 작가’라는 수식어가 따라붙는 작가 앤디 위어의 첫번째 장편소설 ‘마션’은 궤도 역학, 화성의 물리적 환경, 우주비행의 역사, 식물학 등 광범한 과학 지식을 바탕으로 작가 고유의 독특한 문학적 감각을 마음껏 선보인 작품이라는 평가를 받고 있다. “지난 수십 년을 통틀어 이토록 잘 읽히는 소설은 처음이다”, “21세기 과학적 지식이 빛을 발하는 스릴 넘치고 흥미진진한 이야기”라는 언론의 호평이 쏟아졌던 ‘마션’ 줄거리의 씨줄은 화성 탐사의 세 번째 계획인 아레스 3 탐사에 참여한 식물학자이자 공학자인 마크의 화성 생존 분투기이며, 날줄은 그를 구하기 위한 동료들은 눈물겨운 투쟁이다. ‘마션’에는 우리에게 낯익은 배우가 주연으로 나온다. 한국에서 1천만 관중을 불러모아 크리스토프 놀란 감독을 놀라게 했다는 ‘인터스텔라’에 외로운 우주인을 연기했던 맷 데이먼이 주인공 마크 와트니로 연기한다. 마크는 동료들과 함께 화성 표면에 성공적으로 착륙한 후 막사를 짓고 본격적으로 탐사에 나선다. 하지만 단 엿새 만에 예기치 못한 모래 폭풍이 휘몰아치면서 임무는 중단되고 마크를 남겨두고 궤도로 복귀하라는 나사의 지시가 떨어진다. 그러나 동료들은 본부의 지시를 거부하고 마크를 구출하기 위해 절체절명의 모험에 나선다. 완성도 높은 작품성에 을 확보했다는 평을 듣는 ‘마션’은 묵직한 주제 의식까지 담고 있다. ‘우주에서 한 인간이 조난당한다면 우리는 그를 구하기 위해 얼마만한 희생을 치르며 어디까지 노력해야 할까?’ ‘인터스텔라’에 이어 대박을 예감케 하는 ‘마션’은 미국과 국내에서는 다음 달에 개봉 예정이며, 번역본 소설은 지난달에 이미 출간되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • [우주를 보다] ISS에서 본 환상적인 은하수와 지구의 번개

    [우주를 보다] ISS에서 본 환상적인 은하수와 지구의 번개

    인류 역사상 이같은 광경을 직접 목격할 수 있는 사람은 과연 몇 명이나 될까? 지난 2일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)의 우주비행사 첼 렌드그린이 국제우주정거장(ISS)에서 촬영한 보석처럼 빛나는 은하수를 배경으로 한 지구의 모습을 공개했다. 자신의 트위터에 게재한 이 사진은 ISS가 태평양 상공 위를 날아가던 중 촬영한 것으로 환상적인 광경에 입이 딱 벌어질 정도다. 재미있는 것은 이 사진에도 한가지 비밀이 숨어있다는 사실이다. 사진 하단에 촬영된 지구 대기에서 동그랗게 빛나는 현상은 바로 번개가 치는 것이다. 순간적으로 번쩍 번개가 치면서 내뿜는 빛이 ISS의 태양 패널에 반사되면서 사진에 도움을 준 것이다. 마치 카메라 플래시가 터지는 것과 비슷한 현상이 일어난 것. ISS는 고도 약 350~460km에서 시속 2만 7740km의 속도로 하루에 16번 지구 궤도를 돈다. 이 때문에 ISS는 일출과 일몰, 오로라, 태풍과 번개, 수많은 별들을 관측하기에 가장 용이한 장소다. 특히 ISS 내에서도 최고의 '명당자리'는 큐폴라(Cupola, 아래 사진)다. 2010년 2월 ISS에 설치된 관측용 모듈인 큐폴라는 로봇 팔을 조종하는 조종실로 우주 비행사들은 7개의 커다란 창을 통해 지구와 우주를 관측하고 사진을 남긴다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 38년 간 항해 중인 ‘우주 척후병’ 보이저 1호 이야기

    [아하! 우주] 38년 간 항해 중인 ‘우주 척후병’ 보이저 1호 이야기

    -태양에서 약 200억km 인류가 우주로 띄워보낸 '병 속 편지' 보이저 1호가 2015년 9월 현재 지구로부터 약 200억km 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 미국의 무인 우주탐사선 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까 오늘로 꼬박 만 38년을 날아가고 있는 셈이다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세우고 있는 중이다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 18시간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 130배(130AU)가 넘는 거리다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 태양계 최외각의 행성들을 지나온 보이저는 최초로 성간 공간으로 진입한 우주선으로서 각종 데이터를 지구로 보내오고 있는 중이다. 데이터로부터 최근 확인된 상황은 ​태양으로부터 온 '거품(Bubbles)' 효과의 관측으로, 이것이 바로 보이저 1호가 성간 공간으로 들어섰다는 사실을 확인해준 것이다. 그리고 미 항공우주국(NASA)은 지난 2014년 7월 보이저 1호가 성간 공간을 날고 있다는 사실을 재확인했다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어난 722㎏짜리 인간의 피조물이 지금 호수와도 같이 고요한 성간 공간을 주행하고 있다. 인류의 우주탐사 꿈을 싣고 한 세대를 지나는 세월 동안 고장 한번 나지 않은 기적의 항해를 이어가고 있는 보이저 1호는 목성, 토성을 지나며 보석 같은 과학 정보들을 지구로 보낸 후, 인류 역사상 처음으로 태양계를 벗어나 미지의 영역인 '검은 우주' 속으로 돌진하고 있는 것이다. 보이저 1호는 그간 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만km까지 다가가 아름다운 목성의 모습을 촬영했다. 당시만 해도 미지의 행성이었던 목성의 대적반(거대 폭풍)과 대기가 보이저 1호에 처음 포착되면서 목성의 비밀이 하나씩 벗겨지기 시작했다. 이듬해에는 토성에서 12만km 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리 사이에는 틈새기가 있다는 사실을 밝혀냈다. -파이어니어 10호, 200만 년 후 알데바란에 도착 보이저 1호 다음으로 먼 곳을 달리는 것은 태양으로부터 157억km 떨어져 있는 파이어니어 10호다. 방향은 보이저 1호의 정반대편이다. 하지만 파이어니어 10호는 2003년 1월 23일 마지막으로 희미한 신호를 보내온 후 교신이 끊어졌다. 지구에서 100AU나 떨어진 깜깜한 우주공간에서 영원히 우주의 미아가 되어버린 것이다. 1972년 3월 지구를 떠난 지 꼭 31년 만이다. 미국 아이오와 대 반알렌 교수는 “탐사선은 아직도 태양의 온기를 쬐고 있을 것”이라며 파이어니어 10호가 태양계 언저리 어디쯤에 있을 것이라고 추측했다. 시속 4만 5000km의 맹렬한 속도로 우주공간을 주파하고 있는 파이어니어 10호는 3만 년쯤 후에는 황소자리 붉은 별 로스(Ross) 248별을 스쳐 지나고, 그후 100만 년 동안 10개의 별들 옆을 더 지나갈 것이다. 그리고 또 200만 년 후에는 지구로부터 65광년 떨어진 황소자리 1등성 알데바란 옆퉁이에 다다를 것이다. 겨울철 남쪽 하늘 오리온자리 옆구리에서 밝게 반짝이는 별이다. (겨울 밤하늘에서 알데바란을 볼 때 주의하기 바란다. 지구-알데바란 간 우주공간을 날고 있는 보이저 1호가 운좋으면 혹 눈에 띌지도 모르니까.^^ ) 한편, 보이저 2호와 파이어니어 11호는 둘 다 명왕성 궤도 바깥을 날고 있고, 또 다른 탐사선 뉴호라이즌 호는 지난 7월 14일 명왕성을 최근접 비행을 성공한 후 외부 태양계를 향해 날아가고 있다. 다음 목표물은 카이퍼 벨트에 있는 소행성 2014 MU69로, 2019년에 도착할 예정이다. 이상에서 보는 바와 같이 우주의 한 변방, 모래알만한 지구에 거주하는 인류라는 지성체가 바야흐로 그의 광막한 고향, 대우주를 탐색하기 위해 용약 분투하고 있는 중이다. -우주의 당구공 치기, 스윙바이 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1호는 당시 최신 기술이던 중력 보조를 사용하도록 설계된 탐사선이다. 중력 보조란 탐사선의 속도를 높이기 위해 중력을 이용한 슬링 숏 기법(새총쏘기)을 말하는 것으로, 행성의 중력을 이용해 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 스윙바이(swingby) 또는 플라이바이라고도 하는 이것은 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 탐사선이 행성의 중력을 받아 미끄러지듯 가속을 얻으며 낙하하다가 어느 지점에서 진행각도를 바꾸면 그 가속을 보유한 채 튕기듯이 탈출하게 된다. 보이저는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만km의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 현재까지 인류가 개발한 추진 로켓의 힘은 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력 보조를 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있는 여행이다. 이 항법을 활용하기 위해 보이저는 행성들이 직선상 배열을 이루는 드문 기회(몇백 년에 한 번꼴)를 이용했는데, 목성의 중력이 보이저를 토성으로 내던지고, 토성은 천왕성으로, 천왕성은 해왕성으로, 그 다음은 태양계 밖으로 차례로 내던지게 되는 것이다. 하늘의 당구치기를 하면서 날아갈 보이저 1호와 2호는 이 여행을 염두에 두고 설계됐으며, 발사 시점도 대여행이 가능하도록 맞춰졌다. -보이저 2호, 30만 년 후 시리우스에 도착 쌍둥이 탐사선 보이저 2호는 1호보다 16일 먼저 지구를 떠났지만 1호와는 다른 경로를 택했다. 목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만, 그 뒤 보이저 1호는 태양계 밖으로 향했고, 2호는 천왕성과 해왕성을 차례로 관측하는 경로를 택했다. ​2015년 9월 현재 보이저 2호는 지구로부터 110AU(천문단위), 164억km 떨어진 태양권덮개(헬리오시스)에 있으며, 성간 가스의 압력에 의해 태양풍이 있는 태양권의 가장 바깥자리에서 항해 중이다. 빛의 속도로 15시간 걸리는 거리다. 이는 인류가 만든 확인된 물체 중 지구로부터 두 번째 멀리 떨어져 있는 것이다. 보이저 2호도 이미 태양권 덮개 영역으로 들어선 것으로 알려졌다. 29만 6천 년 후 보이저 2호는 지구로부터 8.6광년 떨어진, 밤하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스에 도착할 예정이다. 태양계를 완전히 벗어난 뒤 외계의 지적 생명체와 조우할 경우를 대비해 보이저 1호에는 외계인들에게 보내는 지구인의 메시지를 담은 금제 음반도 싣고 있다. 이 음반의 내용은 칼 세이건이 의장으로 있던 위원회에서 결정되었는데, 115개의 그림과 파도, 바람, 천둥, 새와 고래의 노래와 같은 자연적인 소리와 함께 수록된 55개 언어로 된 지구인의 인삿말에는 한국어도 포함되어 있다. 하지만, 보이저가 가장 가까운 별인 켄타우루스 프록시마 별까지 가는 데만도 4만 년 정도가 걸리고, 탐사선의 크기도 너무 작기 때문에 발견될 가능성은 극히 낮다. 따라서 이 음반을 정말 누군가가 받는다고 해도 영원처럼 먼 미래의 일일 것이다. 따라서 정말로 외계인과 교신하기 위한 시도라기보다는 상징적인 뜻이 더 많다. -인류가 보낸 ‘우주 척후병' 보이저 1호의 최후는? 태양계를 벗어난 보이저 1호는 어느 천체의 중력권에 붙잡힐 때까지 관성에 의해 계속 어둡고 차가운 우주로 나아갈 운명이다. 연료인 플로토늄 238이 바닥나는 2020년께까지 보이저 1호는 아무도 가보지 못한 태양계 바깥의 모습을 지구로 타전할 것이다. 지난 30여 년간 보이저 1호가 보내온 각종 영상과 데이터는 태양계에 대한 인간의 인식을 넓혀주었다. 1980년엔 최초로 완벽한 태양계의 모습을 촬영했다. 지구에서 60억km쯤 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 찍어보낸 그 유명한 지구 사진, 흑암의 무한 공간 속에 한낱 먼지처럼 부유하는 '창백한 푸른 점'도 보이저 1호의 작품이다. 또한 목성에도 토성과 비슷한 고리가 있다는 사실, 토성의 고리가 1,000개 이상의 가는 선으로 이뤄졌다는 사실, 목성의 위성 유로파가 얼어붙은 바다로 덮여 있다는 사실 등이 모두 보이저 1호가 밝혀낸 것들이다. 보이저 프로젝트의 책임자인 에드 스톤 박사는 “지금까지 보이저 1, 2호가 우주에서 발견한 것들은 우리가 세상을 바라보는 생각을 변하게 했다”면서 보이저 1호 대장정의 의미를 규정했다. 3개의 원자력 전지가 전력을 공급받고 있는 보이저 1호는 2020년경까지는 지구와의 통신을 유지하는 데 충분한 전력을 공급받을 수 있을 것으로 보이나, 2025년 이후에는 전력 부족으로 더 이상 어떤 장비도 구동할 수 없게 되고, 지구와의 연결선이 완전 끊어지게 된다. 그러나 보이저의 항해는 그후로도 여전히 계속될 것이다. 태양계를 벗어난 보이저 1호가 먼저 만나게 될 천체는 혜성들의 고향 오르트 구름이다. 하지만 300년 후의 일이다. 이 오르트 구름 지역을 빠져나가는 데만도 약 30,000년이 걸린다. 그 다음부터 40,000년 동안에는 그 진로상에 어떤 별도 없다. 약 70,000년을 날아간 후 보이저 1호는 18광년 떨어진 기린자리의 글리제 445 별을 1.6광년 거리에서 지날 것이며, 그 다음부터는 적어도 10억 년 이상 아무런 방해도 받지 않고 우리은하의 중심을 돌 것이다. 인류가 우주로 띄워보낸 '병 속의 편지' 보이저 1호는 어쩌면 50억 년쯤의 시간이 흐르는 동안에도 누구의 손에 의해서도 회수되는 일 없이 항진을 계속할는지도 모른다. 그러면 인류의 메시지를 담은 음반이 재생되는 일도 영원히 없을 것이다. 50억 년이란 인류에겐 긴 세월이다. 장엄하게 빛나던 태양도 종말을 맞을 것이며, 이미 지구는 바짝 구워져 염열지옥이 되어버렸을 시간이다. 인류는 어떻게 되었을까? 다른 행성으로 떠나갔거나 지구에서 멸종되었거나 둘 중 하나일 것이다. 그때면 보이저 1호만이 사라져버린 지구 문명의 희미한 잔영을 지닌 채 우리은하를 벗어나 심우주로 몇조 년을 그대로 항행할지도 모른다. 지금 이 순간에도 태양계 바깥의 성간 공간에서 '검은 우주'를 향해 맹렬히 내달리고 있을 인류의 '병 속 편지' 보이저 1호는 과연 우주의 어느 언저리에서, 언제쯤 그 오랜 항해를 멈추고 영원한 잠에 빠져들 것인가 궁금하다. 동영상 넣기 https://www.youtube.com/embed/BXUAiKkfJtA 이광식 통신원 joand999@naver.com
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