미 우주항공국(NASA)의 뉴호라이즌 탐사선은 이제는 왜행성(dwarf planet)으로 강등된 명왕성의 모습을 밝혀냈다. 과학자들은 태양계 저 멀리 있는 얼음 천체들을 처음으로 가까운 거리에서 볼 수 있었다. 하지만 아직 왜행성이라 불리는 천체 가운데 실제로 탐사선을 보내 확인한 장소는 세레스와 명왕성이 유일하다. 명왕성보다 더 먼 곳에는 아직도 많은 왜행성이 탐사를 기다리고 있다. 이 중에서 명왕성의 행성 지위를 끌어내리는 데 크게 이바지한 천체가 바로 에리스(Eris)이다. 에리스는 과거 명왕성보다 약간 더 크다고 생각되었고 이로 인해 명왕성의 지위가 모호해졌다. 여기에 에리스 같은 천체가 여럿 있다는 증거가 발견되면서 결국 천문학자들은 새로 발견된 모든 천체를 행성으로 인정하든가 아니면 명왕성을 행성의 위치에서 끌어내리는 두 가지 선택에 직면했다. 결국, 천문학자들은 명왕성을 왜행성으로 격하시켜 문제를 해결했다. - 명왕성보다 크다? 에리스의 발견은 2005년 1월로 거슬러 올라간다. 천문학자 마이크 브라운(Mike Brown)과 그의 동료들은 그해 1월 29일, 2003년 얻어진 이미지를 분석하다 에리스를 비롯한 왜행성을 발견하게 된다. 그리고 그해 10월에는 다시 에리스가 디스노미아(Dysnomia)라는 위성을 거느리고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이를 이용해서 천문학자들은 에리스의 질량을 알 수 있었다. 그런데 이 결과가 문제였다. 에리스의 질량을 측정해보니 명왕성의 질량보다 27%나 더 컸다. 하지만 이것만으로 에리스가 명왕성보다 더 크다고 말할 수는 없다. 밀도가 더 높을 수도 있기 때문이다. 2005년, 발견 직후 허블 우주 망원경 측정 결과는 지름이 2,397km인 것으로 나타났다. 이는 명왕성보다 약간 큰 지름이다. 이렇게 되면 명왕성을 행성에서 끌어내리든지 에리스를 새로운 행성으로 인정하지 않으면 안 된다. 결론은 앞서 말한 대로다. 그런데 사실 에리스처럼 멀리 떨어진 천체는 정확한 지름을 구하기가 쉽지 않다. 가장 큰 왜행성이 된 에리스에 대한 정밀관측이 이어졌고 나중에 얻은 결론은 처음 관측보다 조금 작은 것으로 나타났다. 그리고 사실 명왕성은 생각보다 약간 크다는 사실이 뉴호라이즌의 탐사 결과 밝혀졌다. 지금 결론은 이 둘은 거의 비슷한 크기거나 명왕성이 약간 큰 것으로 보고 있다. 이렇게 되면 왜행성으로 강등된 명왕성이 억울할 것 같지만, 사실 그렇지 않은 게 현재까지 관측으로 이 둘은 판별이 어려울 만큼 크기가 비슷하고 질량은 분명히 에리스가 더 크기 때문이다. 결국, 둘 다 행성으로 인정하지 않을 거면 그냥 둘 다 행성보다 작은 천체로 보는 것이 옳다. 그리고 이렇게 분류하면 이 둘보다 약간 작은 왜행성들도 한꺼번에 행성으로 인정해야 하는 문제도 피해갈 수 있다. - 태양계 저 멀리의 하얀 얼음 세상 명왕성은 태양계의 행성과 비교해서 길쭉한 타원 궤도를 공전한다. 에리스는 이보다 더해서 태양에서 가장 가까운 근일점이 37.91AU(1AU는 지구 - 태양 거리로 약 1.5억km), 가장 먼 원일점이 97.65AU에 달한다. 공전주기는 무려 558년이다. 1977년 원일점을 돌았기 때문에 현재 거리는 명왕성의 거의 3배에 달하는 셈이다. 태양에 가장 가까이 오는 시점은 2256년에서 2258년이다. 이렇게 먼 거리에 있어서 에리스는 매우 관측이 어렵고 탐사선을 보내는 일도 쉽지 않다. 그런데도 많은 과학자 그룹이 가장 강력한 망원경을 동원해 이 천체를 연구했다. 과학자들은 적어도 에리스가 명왕성과 표면색이 다르다는 점은 알고 있다. 명왕성의 옅은 대기는 태양 에너지와 반응해서 톨린(tholin)이라는 분자를 만드는데, 이로 인해 표면이 적갈색 내지는 옅은 붉은색으로 보인다. 그러나 에리스는 이런 반응이 일어나기에는 너무 멀고 온도가 낮아서 거의 흰색에 가까운 표면을 가진 얼음 천체이다. 참고로 에리스의 표면 온도는 -243.2°C에서 -217.2°C 사이이다. 그야말로 극저온의 얼음 세상인 셈이다. 다만 태양에서 거리가 멀기 때문에 낮에도 어두운 얼음 세상이다. 이 어두운 얼음 세상에도 친구는 있다. 명왕성이 카론을 비롯한 위성을 거느리는 것과 같이 에리스도 디스노미아라는 위성이 있다. 이 위성은 에리스의 1/5 정도 크기로 지름이 340km 정도다. 3만 7천km 거리에서 에리스를 16일 정도 주기로 공전하는데, 크기나 주기로 봤을 때 지구 - 달의 축소 모형 같은 생김새다. 물론 명왕성과 마찬가지로 에리스 역시 다른 위성을 거느리고 있을 가능성도 있다. 다만 현재 거리가 멀어 확인이 어려운 상태다. - 에리스 너머엔 뭐가 있을까? NASA의 뉴호라이즌스호는 명왕성까지 가는 데 9년이 걸렸다. 같은 속도로 에리스까지 가려면 수십 년의 시간이 필요할 것이다. 이런 이유로 현재 기술로 에리스 탐사선을 발사하는 일은 어렵다. 이미 과학자들은 에리스 이외에 비교적 큰 천체들을 명왕성 궤도 너머에서 다수 발견했다. 하지만 이 천체 가운데 에리스와 명왕성보다 더 큰 것은 아직 없다. 물론 아직 발견되지 않은 천체가 더 많을 것이기 때문에 더 큰 천체가 어딘가 숨어있을 가능성은 충분하다. 당분간 이 천체들을 탐사할 우주선은 거리 때문에 발사가 어렵다. 대신 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경과 지상에 건설될 대형 망원경을 통해서 더 상세한 관측은 가능하다. 미래에 에리스보다 더 멀리 떨어진 더 큰 왜행성이나 사실상 행성 급의 천체가 발견될 가능성도 있다. 과학은 과연 거기에 무엇이 존재하는가 하는 질문에 답하기 위해 발전했다. 앞으로도 그 발전은 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미 우주항공국(NASA)의 뉴호라이즌 탐사선은 이제는 왜행성(dwarf planet)으로 강등된 명왕성의 모습을 밝혀냈다. 과학자들은 태양계 저 멀리 있는 얼음 천체들을 처음으로 가까운 거리에서 볼 수 있었다. 하지만 아직 왜행성이라 불리는 천체 가운데 실제로 탐사선을 보내 확인한 장소는 세레스와 명왕성이 유일하다. 명왕성보다 더 먼 곳에는 아직도 많은 왜행성이 탐사를 기다리고 있다. 이 중에서 명왕성의 행성 지위를 끌어내리는 데 크게 이바지한 천체가 바로 에리스(Eris)이다. 에리스는 과거 명왕성보다 약간 더 크다고 생각되었고 이로 인해 명왕성의 지위가 모호해졌다. 여기에 에리스 같은 천체가 여럿 있다는 증거가 발견되면서 결국 천문학자들은 새로 발견된 모든 천체를 행성으로 인정하든가 아니면 명왕성을 행성의 위치에서 끌어내리는 두 가지 선택에 직면했다. 결국, 천문학자들은 명왕성을 왜행성으로 격하시켜 문제를 해결했다. - 명왕성보다 크다? 에리스의 발견은 2005년 1월로 거슬러 올라간다. 천문학자 마이크 브라운(Mike Brown)과 그의 동료들은 그해 1월 29일, 2003년 얻어진 이미지를 분석하다 에리스를 비롯한 왜행성을 발견하게 된다. 그리고 그해 10월에는 다시 에리스가 디스노미아(Dysnomia)라는 위성을 거느리고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이를 이용해서 천문학자들은 에리스의 질량을 알 수 있었다. 그런데 이 결과가 문제였다. 에리스의 질량을 측정해보니 명왕성의 질량보다 27%나 더 컸다. 하지만 이것만으로 에리스가 명왕성보다 더 크다고 말할 수는 없다. 밀도가 더 높을 수도 있기 때문이다. 2005년, 발견 직후 허블 우주 망원경 측정 결과는 지름이 2,397km인 것으로 나타났다. 이는 명왕성보다 약간 큰 지름이다. 이렇게 되면 명왕성을 행성에서 끌어내리든지 에리스를 새로운 행성으로 인정하지 않으면 안 된다. 결론은 앞서 말한 대로다. 그런데 사실 에리스처럼 멀리 떨어진 천체는 정확한 지름을 구하기가 쉽지 않다. 가장 큰 왜행성이 된 에리스에 대한 정밀관측이 이어졌고 나중에 얻은 결론은 처음 관측보다 조금 작은 것으로 나타났다. 그리고 사실 명왕성은 생각보다 약간 크다는 사실이 뉴호라이즌의 탐사 결과 밝혀졌다. 지금 결론은 이 둘은 거의 비슷한 크기거나 명왕성이 약간 큰 것으로 보고 있다. 이렇게 되면 왜행성으로 강등된 명왕성이 억울할 것 같지만, 사실 그렇지 않은 게 현재까지 관측으로 이 둘은 판별이 어려울 만큼 크기가 비슷하고 질량은 분명히 에리스가 더 크기 때문이다. 결국, 둘 다 행성으로 인정하지 않을 거면 그냥 둘 다 행성보다 작은 천체로 보는 것이 옳다. 그리고 이렇게 분류하면 이 둘보다 약간 작은 왜행성들도 한꺼번에 행성으로 인정해야 하는 문제도 피해갈 수 있다. - 태양계 저 멀리의 하얀 얼음 세상 명왕성은 태양계의 행성과 비교해서 길쭉한 타원 궤도를 공전한다. 에리스는 이보다 더해서 태양에서 가장 가까운 근일점이 37.91AU(1AU는 지구 - 태양 거리로 약 1.5억km), 가장 먼 원일점이 97.65AU에 달한다. 공전주기는 무려 558년이다. 1977년 원일점을 돌았기 때문에 현재 거리는 명왕성의 거의 3배에 달하는 셈이다. 태양에 가장 가까이 오는 시점은 2256년에서 2258년이다. 이렇게 먼 거리에 있어서 에리스는 매우 관측이 어렵고 탐사선을 보내는 일도 쉽지 않다. 그런데도 많은 과학자 그룹이 가장 강력한 망원경을 동원해 이 천체를 연구했다. 과학자들은 적어도 에리스가 명왕성과 표면색이 다르다는 점은 알고 있다. 명왕성의 옅은 대기는 태양 에너지와 반응해서 톨린(tholin)이라는 분자를 만드는데, 이로 인해 표면이 적갈색 내지는 옅은 붉은색으로 보인다. 그러나 에리스는 이런 반응이 일어나기에는 너무 멀고 온도가 낮아서 거의 흰색에 가까운 표면을 가진 얼음 천체이다. 참고로 에리스의 표면 온도는 -243.2°C에서 -217.2°C 사이이다. 그야말로 극저온의 얼음 세상인 셈이다. 다만 태양에서 거리가 멀기 때문에 낮에도 어두운 얼음 세상이다. 이 어두운 얼음 세상에도 친구는 있다. 명왕성이 카론을 비롯한 위성을 거느리는 것과 같이 에리스도 디스노미아라는 위성이 있다. 이 위성은 에리스의 1/5 정도 크기로 지름이 340km 정도다. 3만 7천km 거리에서 에리스를 16일 정도 주기로 공전하는데, 크기나 주기로 봤을 때 지구 - 달의 축소 모형 같은 생김새다. 물론 명왕성과 마찬가지로 에리스 역시 다른 위성을 거느리고 있을 가능성도 있다. 다만 현재 거리가 멀어 확인이 어려운 상태다. - 에리스 너머엔 뭐가 있을까? NASA의 뉴호라이즌스호는 명왕성까지 가는 데 9년이 걸렸다. 같은 속도로 에리스까지 가려면 수십 년의 시간이 필요할 것이다. 이런 이유로 현재 기술로 에리스 탐사선을 발사하는 일은 어렵다. 이미 과학자들은 에리스 이외에 비교적 큰 천체들을 명왕성 궤도 너머에서 다수 발견했다. 하지만 이 천체 가운데 에리스와 명왕성보다 더 큰 것은 아직 없다. 물론 아직 발견되지 않은 천체가 더 많을 것이기 때문에 더 큰 천체가 어딘가 숨어있을 가능성은 충분하다. 당분간 이 천체들을 탐사할 우주선은 거리 때문에 발사가 어렵다. 대신 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경과 지상에 건설될 대형 망원경을 통해서 더 상세한 관측은 가능하다. 미래에 에리스보다 더 멀리 떨어진 더 큰 왜행성이나 사실상 행성 급의 천체가 발견될 가능성도 있다. 과학은 과연 거기에 무엇이 존재하는가 하는 질문에 답하기 위해 발전했다. 앞으로도 그 발전은 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

화성과 목성 사이의 소행성대에 있는 왜소행성 '세레스'의 거대 분화구 표면이 평평하고 부드러운 것으로 확인돼 얼음 존재 가능성이 거듭 제기됐다. 4일(현지시간) 사이언스뉴스에 따르면 미 콜로라도 주(州) 볼더 소재 사우스웨스트연구소의 시몬 마치 연구원은 전날 하와이 호놀룰루에서 개최 중인 국제천문연맹(IAU) 총회에서 이 같은 내용의 세레스 사진 분석 결과를 발표했다. 세레스 사진은 지난 3월부터 세레스 궤도를 돌고 있는 소행선 탐사선 '돈'(Dawn)호가 보내온 것이다. 사진분석 결과 '커완'으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 평평하고 매끄러워 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정됐다. 세레스 자체는 46억 년 정도된 것으로 알려졌다. 마치 연구원은 "지질학적 기준으로 볼 때 이 분화구는 비교적 젊은 편에 속한다"고 말했다. 마치 연구원은 분화구 표면 형성과정에 대해 표면 아래의 '얼음 주머니'가 물을 표면 위로 밀어올리면서 생긴 것일 수 있다고 추정했다. 외계 행성의 일부 달에서 관측되는 것처럼 표면 아래의 얼음이 수증기로 바뀔 경우 표면이 무너지면서 부드러워질 수 있다는 논리다. 마치 연구원은 물론 외부의 어떤 큰 충격으로 지금의 분화구 상태가 형성됐을 가능성도 열어뒀다. 그는 "돈호가 단순히 몇 개월만 관측했는데도 세레스는 벌써 세상을 놀라게 하고 있다"면서 "언뜻 보면 세레스가 여느 다른 소행성과 같아 보이지만 실상은 그렇지 않다"고 말했다. 높은 곳과 낮은 곳의 고도차가 15㎞에 달하는 세레스에는 수많은 분화구가 있는데 지역별로 분화구가 많은 곳과 적은 곳이 혼재하며 이번에 관찰한 거대 분화구는 분화구가 가장 적은 지역에 자리 잡고 있다. 세레스는 1801년 처음 발견된 당시 미국 텍사스만한 크기로 우리 태양계에서 가장 큰 소행성으로 알려졌지만, 2006년 국제천문연맹(IAU)은 지름 950㎞의 크기를 이유로 왜행성으로 재분류했다. 2007년 소행성 베스타와 세레스 탐사를 위해 발사된 돈호는 지난해 12월 베스타 조사 임무를 마치고 세레스로의 비행을 시작해 지난 3월 초 세레스 궤도에 안착했다. 연합뉴스

1974년 11월 15일 경기 연천군 고랑포 북동쪽 8km 지점, 군사분계선 남방 1.2km 지점에서 땅굴이 발견됐습니다. 25사단 수색대 장병들이 우연히 땅 밑에서 올라오는 수증기를 보고 지하터널의 존재를 알게 된 겁니다. 본격적으로 땅을 파다 북한군이 기습적으로 기관총 사격을 가해 우리 장병 3명이 희생됐습니다. 한미공동조사반의 우리 군 장교 1명과 미군 장교 1명이 북한군이 매설한 폭발물 때문에 사망하는 사건도 있었습니다. 군사분계선 북쪽 2km 지대는 북방한계선(NLL), 남쪽 2km는 남방한계선(SLL)으로 불립니다. 이곳은 완충지역을 뜻하는 비무장지대(DMZ)라는 표현이 무색하게도 사실상 중무장한 병력이 주둔한 각자의 영토입니다. 그런데 북쪽과 연결된 폭 90cm, 높이 1.2m, 총 길이 3.5km의 땅굴이 발견됐으니 나라가 발칵 뒤집힐 수 밖에 없었죠. 전국이 들끓었습니다. 1972년 평화통일을 최초로 언급한 7·4 남북공동선언 이후에 벌어진 일이어서 국민들의 배신감은 이루 표현할 수 없을 정도였습니다. 마침 1973년 3월 미군과 우리 군의 베트남 철수까지 이뤄져 전국에는 ‘반공 광풍’이 불었습니다. 땅굴은 반공 포스터와 웅변대회에서 단골소재였습니다. 여기서 의문이 제기됐습니다. 땅굴이 과연 하나 밖에 없을까? 이 때부터 본격적으로 DMZ 의심지역에서 시추탐사가 이뤄졌습니다. 제1땅굴 발견 4개월 뒤인 1975년 3월 19일 강원 철원군 동북쪽 13km 지점, 군사분계선 남방 800m에서 제2땅굴이 발견됐습니다. 폭 2.1m, 높이 2m로 야전 장비를 이동시킬 수 있는 규모였습니다. 북한 귀순자 제보에 근거해 시추작업을 계속하다 1978년에는 판문점 남쪽 4km 지점에서 제3땅굴이 발견됐습니다. 서울에서 불과 52km 떨어진 지점에서 3만명의 병력을 이동시킬 수 있는 땅굴이 발견되자 여론이 또 들끓었습니다. 또 1990년 3월 3일 동부전선에서는 최초로 강원 양구군 북동쪽 26km 지점에서 제4땅굴이 발견됐습니다. 이후 더 이상의 땅굴은 발견되지 않았고, 안전을 고려해 출입이 차단된 제1땅굴을 제외한 나머지 땅굴은 모두 안보견학 목적으로 방문하는 사실상의 관광지가 됐습니다. ●끝없는 음모론, 남침 땅굴설로 비화하다 사설이 길었습니다. 마지막 땅굴이 발견된 지 25년이 지난 지금도 또 다른 땅굴이 있다고 믿는 이들이 있습니다. 과거 충격이 너무 컸던 걸까요. ‘남침 땅굴설’은 가지에 가지를 쳐 아예 우리 도시와 직접 연결된, 전국적으로 바둑판과 같은 대규모 지하시설이 존재한다는 주장으로 확장됐습니다. 이곳으로 끊임없이 간첩과 북한의 특수부대가 내려온다고 주장합니다. 정부와 군도 발끈했습니다. “더 이상의 땅굴은 없다”고 수없이 강조했지만 믿지 않았죠. 사실 보수시민단체와 군은 일반적으로는 친밀한 관계를 갖지만 이 부분 만큼은 양측의 마찰이 끊이질 않고 있습니다. ‘2014 남침설’을 거론한 종교단체까지 가세하면서 팽팽한 긴장감이 조성됐습니다. 심지어 일부 시민단체들은 지난해 서울 송파구 석촌호수 인근에 생긴 땅꺼짐 현상도 남침 땅굴과 관련이 있을 것이라고 주장했습니다. 군은 이들의 주장을 묵과할 수 없는 상황이라고 판단했습니다. 지난해 12월 국방부는 시민단체 남침 땅굴을 찾는 사람들(남굴사)과 땅굴알림연대, 땅굴안보국민연합의 끝없는 민원을 종식시키기 위해 실제로 땅굴이 있는 지 조사해보기로 했습니다. 시민단체는 경기 양주시와 남양주시에 땅굴이 있다는 입장이었습니다. 남굴사는 양주시에서 화약 물질이 남아있는 발파석과 시추공 작업소리, 북한 억양의 여자 목소리를 녹취했다고 강조했습니다. ●예산 2억원 들여 도시 지하 뚫은 결과는? 땅굴알림연대 등은 남양주시에서 지하 드릴 및 터널굴착기(TBM) 작동 소음을 들었다고 했습니다. 두 단체는 ‘다우징 탐사’로도 땅굴의 존재를 탐지했다고 강조했죠. 다우징 탐사는 L자 모양의 금속 막대로 수맥을 찾는데 사용하는 방법입니다. 이른바 기(氣)를 이용하는 방식으로, 과학적인 근거는 전혀 없었지만 군은 소모적인 논쟁을 끝낼 기회라고 생각했습니다. 군은 수직으로 땅 속에 구멍을 뚫어 지질 구조를 그대로 확인할 수 있는 중장비 ‘코아기’를 동원했습니다. 전기 신호를 흘려보내 땅의 구조를 파악하는 전기 비저항 물리탐사, 중력의 변화로 땅굴 위치를 찾아내는 중력탐사 장비도 사용했습니다. 대형 시추장비를 동원하다보니 순수하게 장비를 운용하는 비용만 2억원이 들었습니다. 그런데 결과는 유언비어 그 이상도 이하도 아니었습니다. 시민단체들은 지하 15~20m 지점에 땅굴이 존재한다고 굳게 믿고 있었습니다. 군은 “더 깊이 조사하자”는 추가 요구를 방지하기 위해 40m 이상 시추공을 내고 검사를 진행했습니다. 코아 시료를 분석해봤지만 지하 어디에도 빈 공간은 없었습니다. 다이너마이트 원료인 니트로셀룰로오즈, 폭약의 산소공급제인 니트로글리세린, 군용 TNT, 화약의 원료인 질산암모늄·트리메틸렌트리니트로아민(RDX) 등 어떤 폭약관련 물질도 나오지 않았습니다. 지하수 조사와 시추공에 안테나를 넣어 지하구조를 파악하는 펄스 전자파 탐지장비(PEMSS), 탄성파탐사장비(JODEX), 레이더측정수집장비(RAMAC), 전자파 지층탐사장비(GEOVIS) 조사에서도 아무런 특이점이 발견되지 않았습니다. 시민단체는 굴착기 소음과 북한 억양의 목소리를 녹음했다고 주장했지만, 실제 음향과는 전혀 다른 것으로 밝혀졌습니다. 군은 책자를 통해 남침 땅굴설을 강력 주장한 한성주 예비역 공군 소장을 출판물에 의한 명예훼손 및 모욕죄로 고소했고, 앞으로도 근거없는 유언비어를 유포할 경우 법적으로 대응하겠다고 밝혔습니다. 하지만 한 전 소장을 비롯해 남침 땅굴설을 주장하는 단체들은 여전히 활동하고 있고, 군이 북한에서 판 땅굴을 은폐하고 있다고 굳게 믿고 있습니다. 종교적 신념까지 더해져 맹신의 정도가 지나치다고 판단할 수 밖에 없는 상황입니다. 군이 1980년대부터 지난해까지 접수한 땅굴 관련 민원은 900여건이며 이 가운데 250여건이 ‘반복성 민원’이라고 합니다. 대부분이 자신이 사는 지역 지하에 북한이 만든 땅굴이 있는 것 같으니 뚫어서 조사해 달라는 주장입니다. 민원이 집중된 지역 23곳에서 604개의 시추공을 뚫어 조사했지만 남침 땅굴 징후는 단 한 건도 없었습니다. 거기에 예산으로 20억원이 들어갔습니다. “수십 년 동안 겨우 20억원을 들였나”라는 비아냥도 나옵니다. 하지만 23곳을 조사하는데 국민이 낸 세금 20억원을 투입한 것은 군 입장에서 결코 적은 금액이 아닙니다. 이것은 군이 단독으로 조사한 것을 제외한, 순수하게 민간에서 의문을 제기한 23개 지역만 조사한 것입니다. 공개 조사에서 땅굴이 나오지 않자 이들 단체는 아예 땅을 절개해 단면을 들여다보는 방식으로 조사하자고 주장했습니다. 엄청난 예산이 소요되는 황당한 발상을 정부와 군이 들어줄 리 없습니다. ●“땅굴 있는데 은폐했다” 한숨 쉬는 軍 그런데도 남침 땅굴 관련 신고와 민원은 해마다 증가하는 추세로 2012년 19건에서 2013년 67건, 지난해 275건으로 늘어났습니다. 북한이 1대당 80억원이나 하는 굴착장비 TBM을 이미 1970년대부터 300여대나 스웨덴에서 수입했다는 어이없는 주장까지 나왔는데요. 군은 “단순 계산으로도 2조 4000억원이 들어가는데 그 많은 돈을 어떻게 조달했겠나. 실제로 도입했다고 해도 덩치가 큰 구형장비와 쏟아져 나오는 엄청난 양의 토사를 몰래 숨길 가능성은 없다”고 단언했습니다. 땅굴을 파는 행위 자체가 엄청난 인력과 시간, 비용을 필요로 하는데다 고위급 탈북자 상당수는 땅굴 전략이 이미 우리 군에 수차례 노출돼 가치를 상실했다고 증언하고 있습니다. 그렇지만 이들은 군의 설명을 여전히 믿지 않습니다. 이런 점에 비춰 아마 전국에서 수천억원을 쏟아부어 시추공을 뚫어도 결과를 곧이곧대로 믿을 것 같지 않습니다. 군은 지금도 전방 지역에서 땅굴 탐사 작업을 하고 있습니다. 특히 북한군의 침투 가능성이 높은 DMZ에서 집중적으로 땅굴 탐사 부대를 운용하고 있습니다. 그리고 9300여개 시추공을 통해 소음을 측정하고 지하수 수위 변화를 주시하고 있습니다. 군 뿐만 아니라 많은 기관들이 지진음, 폭발음 등 북한의 특이 동향을 분석하고 있습니다. 군은 남침 땅굴 주장에 대해 “안보 불안을 조성해 결국 북한을 이롭게 하는 행위”라는 점을 분명히 했습니다. 특히 나라를 지켜야 할 군이 이런 땅굴을 은폐하고 있다는 주장에 대해선 “상식적으로 생각해도 전혀 납득이 되지 않는다”며 고개를 저었습니다. 국가 안보는 아무리 강조해도 지나치지 않다고 하죠. 그렇지만 이제 군을 믿고 이 전쟁을 끝내야 할 때입니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

지난 1972년 12월 11일 협정 세계시(UTC) 02시 23분. 달에 착륙선 한 대가 조용히 내려앉았다. 바로 아폴로 17호의 달 착륙선 챌린저다. 최근 미 항공우주국(NASA)이 아폴로 17호의 우주비행사가 달을 탐사 중인 모습을 오늘의 천체사진(Astronomy Picture of the Day)으로 공개해 관심을 끌고있다. 척박한 달 표면을 배경으로 우주비행사가 월면차(月面車)를 조종하는 이 모습은 함께 달에 발을 내딛은 동료 유진 서넌이 촬영한 것이다. 사진 속 월면차와 함께 서있는 사람은 해리슨 슈미트로 그는 최초의 지질학자 출신 우주비행사다. 소위 음모론을 좋아하는 사람에게는 이 사진이 촬영된 장소 역시 스튜디오일지 모르겠으나, NASA에 따르면 이곳은 달의 타우루스-리트로우 계곡(Taurus-Littrow valley)으로 슈미트가 서있는 곳은 쇼티 크레이터(Shorty Crater)다. 두 사람은 이 지역에서 75시간을 머물며 탐사활동을 벌였으며 110kg의 돌과 토양 샘플을 채취해 지구로 돌아왔다. 그러나 그로부터 43년의 세월이 흘렀지만 아직까지 이 두 사람이 달에 발을 내딛은 마지막 인류로 기록돼 있다. NASA 측은 이 사진에 "달에서는 어디에 주차했는지 기억하기 쉽다"는 재미있는 멘트를 달았다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2020년을 목표로 추진 중인 1.5t급 인공위성 발사와 달 탐사를 위한 첫 번째 단추가 성공적으로 끼워졌다. 한국항공우주연구원 한국형발사체개발사업단은 “한국형발사체(KSLV-Ⅱ) 개발 1단계 목표인 엔진 시험 설비 구축 및 7t급 액체 엔진 조립과 점화·연소 시험을 성공적으로 마쳤다”고 30일 밝혔다. 로켓의 액체 엔진은 연료와 산화제의 연소로 추진력을 얻는 연소기와 터보펌프, 가스발생기, 밸브 등으로 구성되며 발사의 성패를 좌우하는 가장 핵심적인 부분이다. 국방과학연구소 민성기 박사를 위원장으로 한 ‘한국형발사체개발사업 전담평가단’은 지난 5월 말부터 2개월 동안 현장 점검과 기술 분야별 검토 회의 등 1단계 사업에 대한 종합 평가를 해 “1단계 목표가 성공적으로 달성돼 이를 바탕으로 75t 액체 엔진 시스템 개발과 시험 발사체 발사 등의 2단계 진입이 가능하다”는 결론을 내렸다. KSLV-Ⅱ는 1.5t급 실용위성을 지구 저궤도인 600~800㎞에 쏘아 올릴 수 있는 로켓이다. KSLV-Ⅱ는 75t급 엔진 4개를 묶어 사용하는 1단 로켓과 75t 엔진 하나로 이뤄진 2단 로켓, 우주 환경에서 작동하는 7t급 3단 로켓 등 총 3단으로 구성된다. 1단계 목표 달성에 성공함으로써 75t 액체 엔진을 개발하는 2단계 사업에 돌입할 수 있게 됐다. 2단계 사업은 다음달부터 2018년 3월까지 진행된다. 75t급 액체 엔진을 개발해 2016년 6월 지상연소시험을 통해 성능을 확인하고, 2017년 2월까지 시험 발사체의 상세 설계를 완료할 예정이다. 같은 해 10월까지는 시험 발사체를 종합적으로 점검한 뒤 12월에 75t급 액체 엔진 하나를 사용한 로켓 시험 발사로 액체 엔진 개발 성공 여부를 최종 확인하게 된다. 2단계 목표가 달성되면 2018년 4월부터 3단계 사업에 들어간다. 3단계에서는 75t급 액체 엔진 4개를 하나로 묶어 1단 엔진을 만드는 ‘엔진 클러스터링’ 기술 개발이 집중적으로 이뤄진다. 이 단계가 완성되면 중소형 인공위성을 탑재한 KSLV-Ⅱ 3기를 만들어 2019년 12월과 2020년 6월에 시험 발사를 할 예정이다. 조광래 항우연 원장은 “한국형발사체 개발은 독자적인 우주 발사체 기술을 확보함으로써 국가 우주 개발 계획을 독자적으로 수립하고 추진할 수 있는 능력을 확보하기 위한 것”이라며 “전 세계적으로 우주 개발 수요도 점점 늘고 있는 만큼 한국형발사체 개발은 필수적”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최초의 달 표면 착륙 우주인 닐 암스트롱의 우주복이 대중의 성원에 힘입어 ‘부활’할 예정이다. 영국 일간 미러 등 외신은 닐 암스트롱이 1969년 달 탐사 당시 입었던 우주복을 보존하기 위한 모금 행사가 성공적으로 마무리됐다고 28일(현지시간) 보도했다. 이 우주복은 미국 스미스소니언협회에서 보관하고 있지만 재질이 얇아지고 연결부위가 느슨해지는 등 시간경과에 따라 점차 망가져 향후 보존을 위해서는 막대한 자금이 필요한 상태였다. 스미스소니언 국립항공우주박물관 측은 해당 비용을 정부에 요청하는 대신 온라인 모금 사이트 ‘킥스타터’를 이용해 대중으로부터 투자를 받는 ‘크라우드 펀딩’(Crowdfunding) 방식으로 마련하기로 했다. 이렇게 지난 20일(현지시간) 시작된 모금 행사의 당초 모금 목표액은 50만 달러(약 5억 8000만 원)였고 열화와 같은 성원에 겨우 나흘 만에 목표액을 채울 수 있었다. 이 덕분에 국립항공우주박물관은 우주복을 복구한 뒤 전용 특수 전시대를 설치, 후대에 계속 소개할 수 있게 됐다. 박물관은 더불어 이 기금을 통해 3D 스캐닝을 거쳐 우주복의 디지털 자료화도 실행할 예정이다. 박물관 측은 해당 모금 페이지에 “여러분들의 놀라운 반응과 열성적인 믿음으로 목표를 달성할 수 있었다”며 “닐 암스트롱의 우주복을 다시 전 세계인, 그리고 특히 모금에 참여한 여러분에게 다시 선보일 날을 고대하고 있다”고 밝혔다. 마지막으로 달을 탐사한 아폴로 17호의 우주인 유진 서난 또한 모금 성공에 감사의 뜻을 전했다. 그는 “마음으로부터 우러나온 기부를 해 준 모든 분들에게 감사한다. 우리의 자녀와 증손들, 그리고 그들의 후손 모두에게 뜻 깊은 일”이라고 말했다. 사진=ⓒ스미스소니언/킥스타터 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

우리시간으로 지난 20일 소행성 하나가 지구와 약 240만 km 정도 떨어진 거리를 두고 2년 후를 기약하며 순식간에 지나쳤다. 지구와 충돌할 가능성도 없는 이 소행성에 세간의 관심이 쏠린 이유는 무려 5조 달러의 가치를 가진 그야말로 '金행성' 이기 때문이다.　 최근 미 항공우주국(NASA)은 지난 18일(현지시간) 촬영한 소행성 '2011 UW158'의 레이더 영상을 공개했다. 37분 간격으로 빙글빙글 회전하며 날아가는 이 소행성은 길이 600m, 폭 300m 정도의 길쭉하게 생긴 볼품없는 외형이지만 사실 '금덩어리'가 가득한 보물이다. 현재까지 조사 결과에 따르면 이 소행성에 묻힌 백금만 1억톤 가량으로 현재 시세로 치면 무려 5조 4000억 달러(약 6200조원)에 달한다. 특히나 놀라운 점은 2011 UW158처럼 지구를 스쳐가는 '금 덩어리'들이 하나 둘이 아니라는 사실이다. 이에 '주인' 없는 이 보물에 군침을 흘리는 기관과 회사들은 당연히 많다. 대표적인 회사로는 3년 전 영화 ‘아바타’ 의 제임스 카메론 감독과 구글 공동대표인 래리 페이지와 에릭 슈미츠 등이 힘을 합쳐 만든 회사 ‘플래니터리 리소시스’(Planetary Resources)다. 이 회사는 소행성에서 백금 등 천연자원을 캐내 지구의 자산을 늘리겠다며 설립됐으며 소행성 탐사 위성을 발사할 계획도 갖고있다. 이에앞서 우주 벤처 업체 ‘딥 스페이스 인더스트리’(Deep Space Industries·이하 DSI)도 2015년 내에 자원 채취를 목적으로 한 소행성 탐사 위성을 발사할 계획이라고 발표한 바 있다. DSI 회장 릭 텀린슨은 “해마다 지구 인근을 지나가는 소행성이 900개 이상 새로 발견된다” 면서 “이중 일부 소행성에는 금을 비롯한 각종 금속, 니켈, 가스 등 많은 자원을 가지고 있을 것”이라고 밝혔다. DSI 측은 첫번째 단계로 2015년 내에 랩탑 컴퓨터 만한 소행성 탐사위성 ‘파이어플라이’(Firefly·반딧불이)를 보내 6개월 간 조사를 벌이고 내년 조금 더 큰 위성 ‘드래곤플라이’(DragonFlies·잠자리)를 보내 광물 샘플을 채취해 귀환할 예정이라고 밝혔지만 아직까지 소식이 없다. 여기에 우주 탐사에 있어서 최고의 실력을 자랑하는 NASA가 가만 있을리 없다. NASA는 이미 차세대 우주선을 통해 소행성에 접근, 광물을 채취해 오는 시나리오를 완성한 바 있다. 과거 그 과정을 영상으로도 공개한 바 있는데 '광부'는 차세대 우주선 ‘오리온’(Orion)이다. 다목적 탑승선으로 개발 중인 ‘오리온’은 특히 2030년 경 세계 최초로 우주인을 태우고 화성을 탐사할 계획이다. NASA가 밝힌 총 1달 간의 우주 광물 채취 과정은 간단(?)하다. 먼저 우주선을 소행성에 접근시켜 특수장비로 포획한 후 우주인이 직접 밖으로 나와 광물을 조사한 후 채취한다. 샘플 수집이 완료되면 다시 우주선은 지구로 귀환해 바다에 떨어진다. 사실 이같은 프로젝트는 이제는 과학적인 목적이 아닌 큰 이윤이 남는 미래의 가장 각광받는 사업 모델이 되고있다는 점에서 주목해볼 만 하다. 미국의 유명 미래학자 피터 디아만디스 박사는 과거 워싱턴타임스와의 인터뷰에서 “20년 내에 인류 첫번째 조만장자가 탄생할 것” 이라면서 “돈버는 분야는 바로 ‘우주’로, 소행성 등의 자원 탐사 및 채굴로 떼 돈을 벌 것” 이라고 전망했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주 탐사에 있어 미 항공우주국(NASA)과 어깨를 나란히 하는 유럽우주국(ESA)이 또 하나의 야심찬 프로젝트를 착착 진행시키고 있다. 최근 ESA는 유럽에 기반을 둔 세계적인 항공기 제작사인 에어버스D&S와 우리 돈으로 약 4500억원에 달하는 프로젝트 계약을 맺었다. 이번 계약은 ESA가 추진 중인 '주스' 미션을 위한 것. 　 이름도 재미있는 주스(Juice, Jupiter icy moons explorer) 미션은 목성과 그 주위 위성을 탐사하는 ESA의 야심찬 프로젝트로 외계 생명체 탐사에 그 목적을 두고있다. 오는 2022년 발사 예정인 주스 미션 탐사선은 그로부터 8년 후인 오는 2030년 목성에 도착할 예정이다. 성공적으로 목성 궤도에 진입하면 이후 탐사선은 거대한 바다가 있을 것으로 추정되는 유로파를 비롯 가니메데, 칼리스토 등을 관측할 예정이다. ESA 측은 "에어버스는 주스 미션 탐사선 개발, 테스트, 발사 등을 담당하게 된다" 면서 "선진화된 장비를 통해 이들 세 위성에서 외계 생명체의 징후를 찾아낼 수 있을 것" 이라고 기대했다. 이번 주스 미션에 탐사 타깃이 된 유로파, 가니메데, 칼리스토는 실제로 태양계 내에서 가장 생명체가 존재할 가능성이 높은 곳으로 평가받고 있다. 특히 학자들의 관심은 유로파와 가니메데에 쏠린다. 지름이 3,130km에 달하는 유로파는 얼음 표면 아래에 거대 바다가 숨어있을 것으로 추측되고 있으며 일각에서는 물고기가 살고 있을 가능성도 제기하고 있다. NASA 역시 2020년 대 중반 유로파에 탐사선을 보낼 계획을 가지고 있을 만큼 관심이 높다. 다소 낯선 이름의 가니메데는 지름이 5,262km에 달해 태양계의 위성 중 가장 크다. 특히 지난해 NASA 제트추진연구소 측은 “가니메데 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있으며 이곳에 원시적인 생명체가 존재할 가능성이 있다”는 연구결과를 발표한 바 있다. 논문의 선임저자 스티브 반스 박사는 “가니메데는 마치 여러 겹으로 만들어진 클럽 샌드위치 같다” 면서 “표면 아래에 거대한 압력과 크기를 가진 대양과 얼음이 층층이 숨겨져 있다” 고 설명했다. 이어 “이 ‘얼음달’의 조건을 고려하면 원시 생명체가 존재할 가능성이 충분하다”고 덧붙였다. 　 한편 현재 목성 대기 조사를 위해 날아가고 있는 탐사선도 있다. 얼마 전 인류 최초의 명왕성 탐사로 재미를 본 NASA가 지난 2011년 보낸 탐사선 주노(Juno)다. 아틀라스 V 551 로켓에 실려 발사된 주노는 내년 7월 목성 궤도에 성공적으로 진입하면 향후 1년 간 목성 대기와 성분, 물의 존재를 밝혀낼 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

일본이 H3 로켓 개발을 서두르고 있다. 2020년 도쿄 하계올림픽에 때맞추어 개발을 서두르라는 정부의 주문에 로켓 개발 관련자들은 밤잠을 못 이루고 있을 정도란다. 우주 분야의 군사 협력을 강화하자고 미국이 요청할 만큼 일본의 우주 실력은 세계 정상급이다. 올 3월 기준으로 지난 반년 동안 무려 4기의 로켓을 성공적으로 발사한 일본이다. 앞으로는 매월 1개의 로켓을 발사할 계획이다. 한국의 아리랑 인공위성을 돈을 받고 대리 발사한 일본은 올 11월 캐나다의 인공위성도 대리 발사하기로 예정돼 있는 등 대리 발사 능력을 갖추고 있다. 일본이 H3 로켓을 개발하는 진짜 목표는 세계 인공위성 대리 발사 시장에서 유리한 고지를 점유하기 위해서다. 세계는 올해 통계로 1년에 약 20~30개의 인공위성을 발사하는데 주력 로켓이 미국의 스페이스엑스, 유럽의 아리안, 러시아의 프로톤, 일본의 H2A 로켓이다. 미국의 로켓 제작 비용이 약 700억원인데 비해 일본 로켓은 아직 900억원대다. 가격이 비싸 수주 경쟁력이 취약하다. H3 로켓 제조 비용을 600억원대까지 낮춘다는 목표다. 여기에다 그동안 숨겨 놓은 대륙간탄도탄(ICBM) 개발 실력인 고체연료 로켓 입실론의 제조 능력도 추가로 갖춘다는 것이다. 일본은 1960년대 말 우주의 평화이용 원칙이라는 중의원 이름의 선언을 표면적으로 내세워 놓고 언제든지 대륙간탄도탄으로 변환시킬 수 있는 고체연료 로켓과 16t 이상의 대용량 인공위성을 지구 저궤도에 쏘아 올릴 수 있는 액체수소 연료 로켓인 H2 로켓 시리즈를 개발해 왔다. 여기에서 ‘H’라는 알파벳은 수소연료를 사용한다는 말의 약자다. 액체수소 연료 로켓은 우주 선진국들만이 갖고 있는 고성능 최첨단 로켓이며 추진력도 최고 수준이다. 한국이 러시아의 힘을 빌려 발사에 성공한 나로호에 실렸던 과학 위성의 무게가 100㎏이니 일본의 실력이 어느 정도인지 짐작이 간다. 휴전선에 코를 맞대고 있는 북한도 현재 수준으로 볼 때 한국보다 로켓 실적이 앞서 있고 중국의 창정 로켓 실력도 세계 정상급이다. 한국 주변국들이 모두 우주 강국인 셈이다. 그러면 한국은 어떻게 해야 하나. 첫째, 한국만의 자주적인 로켓 개발에 국력을 집중해야 한다. 현재 2020년을 목표로 개발 중인 한국형 로켓이 차질 없이 개발되도록 힘을 모아야 한다. 이 로켓이 성공적으로 개발되면 고도 200~300㎞ 부근의 지구 저궤도에 1.5t의 다목적 인공위성과 북한을 살필 수 있는 첩보위성도 자력으로 발사할 수 있게 된다. 현재 계획 중인 달 탐사 위성도 이 로켓으로 발사할 계획이다. 창과 활로 무장한 조선이 일본의 신식 무기인 조총에 크게 당했듯이 2015년 현재의 세계는 미사일 즉 로켓의 세계다. 한국 주변국들은 자국이 만든 인공위성을 자국의 로켓으로 우주에 보내 상대방 국가를 샅샅이 살필 수 있는데 우리도 그러지 못하면 불행한 역사에 맞닥뜨리게 될 것은 불 보듯 뻔한 일이다. 둘째, 인공위성 제조 능력을 강화해야 한다. 한국은 소형 인공위성을 해외에 수출할 정도로 인공위성 제조 능력은 기술 기반이 상당히 탄탄한 편이다. 태풍이 어디쯤 오고 있는지를 미리 알 수 있는 기상위성의 자체 제조 능력과 첩보위성 능력을 한층 육성시켜야 한다. 그래서 미래 수출동력산업으로 키워야 한다. 전도 유망한 개발도상국들은 자체적인 인공위성을 보유하고 싶어 해 수출시장은 열려 있다. 인공위성 시장은 과거 우주 선진국들의 전유물이었지만 이제는 인간의 일상생활과 깊숙이 관련된 전자정보통신산업이다. 정보통신산업에 강한 한국에 유망한 업종이다. 셋째, 우주 개발로 미래세대에게 선진국의 꿈을 심어 주어야 한다. 명왕성에 그랜드캐니언보다 깊은 계곡이 있다는 미국 나사(NASA)의 우주 정보나 일본의 하야부사 탐사기가 수억㎞를 비행해 소혹성을 탐사하고 지구로 귀환하는 뉴스들은 우리의 일상생활과 무관하게 보일지 몰라도 그 나라 어린 세대들의 어깨를 으쓱하게 하는 국가 사업이다. 물론 최첨단 기술의 진보와 함께 이루어지는 것도 우주 사업이다. 적어도 2050년을 내다보는 우주 개발의 안목이 있어야 후손들이 국제사회에서 어깨를 펴고 살 것이다.

미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스가 명왕성 근접비행이라는 역사적인 미션을 완수했지만, 본격적인 외부 태양계 탐사는 이제 막 시작한 것에 지나지 않는다. 뉴호라이즌스는 7월 14일 아침(현지시간) 명왕성에서 불과 12,500km 떨어지 지점을 통과했다. 이는 지구-달 사이 거리의 30분의 1도 채 안되는 짧은 거리로, 그야말로 명왕성 표면을 스치듯이 지나간 것이다. 그래서 이번 미션은 먼 거리에서 단번에 바늘귀에 실을 꿰는 것에 비유되기도 했다. 태양계 최외각을 돌고 있는 왜소행성 명왕성에 역사상 최초로 근접비행한 뉴호라이즌스는 명왕성의 다섯 위성의 모습을 카메라에 담았다. 이로써 미국은 태양계의 모든 행성에 대해 탐사선을 보낸 유일한 나라가 되었다. -총알14배 속도로 '카이퍼 벨트' 향하여... 이제 탐사선은 무려 초속 14km라는 맹렬한 속도로 명왕성으로부터 멀어져가고 있다. 이는 총알 속도의 14배에 해당한다. 이처럼 빠른 속도로 날아가기 때문에 명왕성 궤도에 안착할 수가 없었다. 감속할 만한 연료가 남아 있지 않았던 것이다. 명왕성을 지난 뉴호라이즌스가 날아가는 곳은 어디인가? 46억 년 전 태양계 탄생의 비밀을 고스란히 지니고 있는 얼음의 나라 카이퍼 벨트다. 태양계 외곽을 싸고 있는 카이퍼 벨트는 수만 개의 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 영역이다. 뉴호라이즌스가 이 지역의 얼음 파편에 충돌할 확률은 약 1만분의 1로 추산된다. 어떤 의미에서 우주는 훌륭한 냉동고이기 때문에 이곳에 있는 소행성들은 태양계 생성 과정에 그대로 담고 있는 화석이라고 할 수 있다. 뉴호라이즌스는 2016년까지 3단계에 걸친 임무 수행에 나설 예정이며, 여기까지가 명왕성 미션의 공식적인 종결이 될 것이다. 그러나 데이터 전송은 훨씬 더 오래 이루어지는데, 다운링크 속도가 아주 느려 초당 2킬로바이드밖에 안되기 때문이다. 뉴호라이즌스는 지난 16일까지 근접비행을 하는 9일 동안 50기가바이트의 데이터를 수집했다. 그러나 17일까지 보내온 데이터는 전체의 2%에 지나지 않는다. -2026년 '임무 종료'후 우주속으로... 뉴호라이즌스 팀은 지난 여름 허블 우주망원경을 이용해 카이퍼 띠에 있는 천체들 중 뉴호라이즌스의 예상 경로에 있는 적당한 천체를 찾아내는 작업에 들어갔다. 45일 동안 작업을 한 결과 5개의 후보 천체가 최종적으로 선정되었다. 뉴호라이즌스는 앞으로 카이퍼 벨트 천체(KBO)를 근접비행할 계획인데, 2019년에 미션이 이루어질 것으로 보인다. 선정된 후보 천체 2개는 2014 MU69와 2014 PN70으로, 명왕성 바깥으로 16억km 떨어져 있으며, 지구로부터의 거리는 48억km다. 두 천체 모두 지름이 수십km로, 명왕성과는 아주 다른 유형의 천체에 속한다. 두 천체 중 어느 것을 근접비행할 것인가 하는 결정은 조만간 내려질 전망이다. 결정을 하는 데 있어 키워드는 최소의 연료 소비다. 뉴호라이즌스는 2020년까지 카이퍼 벨트에서 관측 업무를 수행하고, 2026년 공식 임무를 마친 후 방향을 바꾸지 않은 채 그대로 우주 저편으로 날아가게 된다. 뉴호라이즌스 연구를 이끄는 앨런 스턴 연구원은 “뉴호라이즌스의 메인 컴퓨터와 통신장비를 쓰지 못하게 될 시점이 다가올 것”이라며 “우리는 이를 2030년대 중반으로 예상하고 있다”고 말했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

‘저 하늘 끝에는 무엇이 있을까. 사람과 똑같은 생명체가 살고 있을까.’ 맑고 청명한 여름날 밤하늘을 바라보면서 누구나 한 번쯤은 우주비행사나 천문학자를 꿈꿔 본 적이 있을 것이다. 지난주는 전 세계인이 하늘을 쳐다보며 이런 꿈을 다시 생각하게 했던 시간이었다. 미국 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사 계획에 따른 ‘뉴허라이즌스’호의 명왕성 근접 통과 덕분이다. 태양계 경계 탐사선 뉴허라이즌스호는 2006년 1월 미국 플로리다 케이프 커내버럴 기지에서 발사돼 9년 6개월여의 항해 끝에 지난 14일 오전 7시 49분 57초(미국 동부시간 기준)에 명왕성과 1만 2500㎞ 떨어진 최근접점을 통과하고 지금은 얼음과 소행성들로 구성된 태양계의 끝자락인 ‘카이퍼 벨트’와 ‘오르트 구름대’를 탐사하기 위해 전진하고 있다. ●우주선 자세까지 때에 맞게 바꿔야 지구와 48억㎞ 이상 떨어진 명왕성을 지나쳐 지금도 계속 멀어지고 있는 뉴허라이즌스호가 지상 통제센터에서 명령을 받아 회신하기까지는 9시간 가까이 걸린다. 빛의 속도로도 4시간 30분이나 걸리는 거리에 있는 뉴허라이즌스호는 어떻게 목적지인 명왕성을 정확하게 찾아갈 수 있었을까. 차선이 그려져 있지 않은 하늘과 바다를 항해하는 비행기와 선박, 지도조차 없는 공간에서 움직이는 인공위성과 우주탐사선 등은 유도항법을 이용해 목적지를 찾아간다. 유도항법은 물체를 어느 한 지점에서 다른 지점으로 일정 시간에 도착할 수 있도록 다양한 장비와 기술로 이끄는 방법이다. 보통 항공기나 선박 같은 경우는 목적지와 항로를 알고, 현재 위치와 속도만 알 수 있다면 원하는 장소까지 유도하기가 쉽다. 그러나 우주선은 위치와 속도뿐만 아니라 자세 정보도 필요하다. 우주선이나 인공위성은 태양광을 에너지원으로 하는 경우가 많아 태양전지판이 항상 태양 쪽으로 향하고 있어야 하고, 지구와의 통신을 위해 안테나 방향이 지구를 향하도록 끊임없이 자세를 조정해야 한다. 이 때문에 우주선이 목적지까지 실수 없이 도착하기 위해서는 속도나 위치뿐만 아니라 현재 자세정보까지 정확한 데이터가 필요하다. ●우주에서 길 찾는 4가지 방법 우주선이 목적지까지 가기 위해 이용하는 길찾기 방법은 크게 네 가지다. 첫 번째는 지문(地文)항법으로 지상에서도 많이 쓰이는 길찾기 방법이다. 광학 또는 레이더 영상으로 현재 자기의 위치를 확인하면서 입력된 목적지를 찾아가는 것이다. 대륙간 탄도미사일이 정확한 타격을 위해 끊임없이 레이더와 실제 영상을 비교하면서 길을 찾는 것과 유사하다. 지구와 가까운 달을 탐사할 경우 쓸 수 있는 방법으로, 달 표면에 대해서는 비교적 상세히 알고 있기 때문에 우주선은 발사 뒤 광학계나 레이더를 이용해 정확한 도착지를 찾아낸다. 다음으로는 천문(天文)항법이 있다. 항행 중에 태양이나 달, 행성 등 천체 간 두 점 사이의 각도를 정밀하게 관측해, 관측값과 관측 시간에 따라 ‘천측계산표’를 이용해 현재 위치를 찾는 방법이다. 또 우주선이 지나가면서 촬영한 별의 패턴과 별 카탈로그에 있는 별의 패턴을 비교해 좌표를 식별해 위치를 확인하기도 한다. 세 번째는 우주선의 운동에 의해 생기는 관성을 이용하는 관성항법이다. 우주선에는 회전운동을 측정하는 자이로와 직선운동을 측정하는 가속도계로 구성된 관성항법 장치가 설치돼 있다. 우주선은 관성항법 장치로 시시각각 변하는 가속도를 측정한 뒤 내부 프로그래밍된 미적분 계산식을 통해 현재 속도와 위치, 즉 지구로부터의 거리를 알 수 있게 된다. 마지막으로는 전파항법이 있다. 전파는 속도가 일정하며, 직진하고, 장애물이 있으면 통과하는 것이 아니라 반사된다는 특성들을 이용한 것이다. 우주선에는 지향성 회전안테나가 설치돼 있는데 여기서 마이크로파를 지구로 쏘면 지상에서는 이를 수신해 현재 방위와 거리를 알아낸다. 우주선은 이 네 가지 중 하나를 선택해 쓰는 것이 아니라 두세 가지를 결합시켜 위치를 파악하며 길을 찾는다. ●행성의 인력으로 먼 우주 여행 태양계에서 화성보다 바깥쪽인 심우주를 탐사할 때는 주변 행성의 중력을 이용하는 스윙바이(swingby) 또는 플라이바이(flyby)라는 항법을 사용한다. 뉴허라이즌스호가 명왕성까지 길을 찾아간 것도 바로 이 방법을 이용해서다. 우주선이 행성의 옆쪽으로 접근하면 행성의 중력에 의해 끌려 들어가면서 속도가 빨라진다. 중력권에 끌려 들어가면 우주선은 추락하게 된다. 그렇지만 행성의 자전과 공전이라는 회전력과 가속도를 이용해 끌려 들어가기 직전에 행성의 중력권을 벗어나면 속도가 빨라진 상태로 목적지를 향해 갈 수 있게 되는 것이다. 1961년 나사의 제트추진연구소(JPL)에서 인턴으로 근무하던 대학원생 마이클 미노비치가 제안한 것이다. 우주선 궤도를 잘 설계해 목표 행성까지 가는 동안 거치는 행성들의 중력권에 접근시키면 그 행성의 인력에 따라 속도가 빨라지고, 여러 행성들을 거칠 때마다 가속도를 얻어 더 먼 거리를 여행할 수 있다는 획기적인 아이디어로 1974년 나사에서 발사한 ‘매리너 10호’에 처음 적용됐고 보이저 1, 2호도 스윙바이 항법으로 태양계를 벗어날 수 있었다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20XX년, 화성으로 가는 유인 우주선이 작은 운석과 충돌해 사고가 발생했다. 다행히 우주선은 무사하지만, 우주 비행사 한 명이 심각한 상처를 입어 응급 처치가 필요한 비상 상태다. 우주선에 탑승한 의사는 무중력 수술 장비를 이용해서 응급 처치를 시행했다. 이는 가상의 상황이지만, 미래 우주 유인 탐사를 고려할 때 충분히 가능한 시나리오다. 지금까지 인류의 우주 진출은 가까운 달까지의 짧은 비행이나 혹은 지구로 바로 귀환이 가능한 우주 정거장까지였다. 그러나 앞으로 화성 유인 탐사나 달 기지 건설 등을 고려하면 지구로 환자를 수송할 시간도 없는 응급상황에 대비할 수 있어야 한다. 일단 달이나 화성 표면처럼 지구보다 낮더라도 중력이 있는 상황에서는 대처가 비교적 쉽다. 그러나 무중력 상태에서라면 이야기가 다르다. 인체의 내부 장기는 물론 수술 메스까지 중력이 잡아주지 않으니 공중에 둥둥 떠다니는 상태가 되기 때문이다. 더 심각한 문제는 환자의 혈액과 체액이 밑으로 고이지 않고 둥둥 떠다니는 상태가 된다는 것이다. 무중력 상태에서 출혈을 막는 것은 매우 심각한 문제다. 이 문제에 대한 답을 얻기 위해서 지난달 26일 미국과 캐나다의 합동 외과수술 팀이 무중력 상태에서 응급 수술 방법을 테스트했다. 캐나다 국립 연구소의 팰콘 20 제트기는 30초간 자유 낙하를 하면서 내부를 무중력 상태로 만들 수 있다. 다만 진짜 환자를 상대로 테스트할 수는 없는 만큼 스트라테직 오퍼레이션스(Strategic Operations)사에서 제작한 ‘컷 슈트'(Cut Suit)라는 모의 환자를 대상으로 테스트를 진행했다. 컷 슈트는 진짜 인체 내부와 흡사한 모습을 하고 있을 뿐 아니라 펌프로 공급되는 가짜 혈액을 이용해서 피가 튀는 응급 상황을 현실적으로 시뮬레이션했다. 이 테스트에서는 피가 흉강에 차는 응급 상황을 모의했으며 의사들은 응급 지혈 폼(foam)을 이용해서 출혈을 막았다. 일반적인 수술 도구는 무중력 상태에서는 사용이 쉽지 않기 때문이다. 아직은 연구 단계이지만, 결국 늘 그러했듯이 인간은 무중력 상태에서의 응급 처치에 대해서도 답을 찾게 될 것이다. 물론 미래에는 우주선 자체에 인공 중력을 만들어 문제를 해결할 수도 있다. 그렇게 하나씩 장애물을 극복하면 미래에는 더 안전한 우주여행이 가능할 것이다. 　　고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴호라이즌스호가 9년 6개월, 3462일 만에 오늘 명왕성(한국시간 14일 오후 8시 49분 57초)에 도착한다. 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하는 오늘을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견돼 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하며 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그 전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 명왕성은 행성에서 퇴출당했나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹(IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 ‘청소해야’ 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억 km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에는 바다가 있을까? 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 ‘외기권’이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

20XX년, 화성으로 가는 유인 우주선이 작은 운석과 충돌해 사고가 발생했다. 다행히 우주선은 무사하지만, 우주 비행사 한 명이 심각한 상처를 입어 응급 처치가 필요한 비상 상태다. 우주선에 탑승한 의사는 무중력 수술 장비를 이용해서 응급 처치를 시행했다. 이는 가상의 상황이지만, 미래 우주 유인 탐사를 고려할 때 충분히 가능한 시나리오다. 지금까지 인류의 우주 진출은 가까운 달까지의 짧은 비행이나 혹은 지구로 바로 귀환이 가능한 우주 정거장까지였다. 그러나 앞으로 화성 유인 탐사나 달 기지 건설 등을 고려하면 지구로 환자를 수송할 시간도 없는 응급상황에 대비할 수 있어야 한다. 일단 달이나 화성 표면처럼 지구보다 낮더라도 중력이 있는 상황에서는 대처가 비교적 쉽다. 그러나 무중력 상태에서라면 이야기가 다르다. 인체의 내부 장기는 물론 수술 메스까지 중력이 잡아주지 않으니 공중에 둥둥 떠다니는 상태가 되기 때문이다. 더 심각한 문제는 환자의 혈액과 체액이 밑으로 고이지 않고 둥둥 떠다니는 상태가 된다는 것이다. 무중력 상태에서 출혈을 막는 것은 매우 심각한 문제다. 이 문제에 대한 답을 얻기 위해서 지난달 26일 미국과 캐나다의 합동 외과수술 팀이 무중력 상태에서 응급 수술 방법을 테스트했다. 캐나다 국립 연구소의 팰콘 20 제트기는 30초간 자유 낙하를 하면서 내부를 무중력 상태로 만들 수 있다. 다만 진짜 환자를 상대로 테스트할 수는 없는 만큼 스트라테직 오퍼레이션스(Strategic Operations)사에서 제작한 ‘컷 슈트'(Cut Suit)라는 모의 환자를 대상으로 테스트를 진행했다. 컷 슈트는 진짜 인체 내부와 흡사한 모습을 하고 있을 뿐 아니라 펌프로 공급되는 가짜 혈액을 이용해서 피가 튀는 응급 상황을 현실적으로 시뮬레이션했다. 이 테스트에서는 피가 흉강에 차는 응급 상황을 모의했으며 의사들은 응급 지혈 폼(foam)을 이용해서 출혈을 막았다. 일반적인 수술 도구는 무중력 상태에서는 사용이 쉽지 않기 때문이다. 아직은 연구 단계이지만, 결국 늘 그러했듯이 인간은 무중력 상태에서의 응급 처치에 대해서도 답을 찾게 될 것이다. 물론 미래에는 우주선 자체에 인공 중력을 만들어 문제를 해결할 수도 있다. 그렇게 하나씩 장애물을 극복하면 미래에는 더 안전한 우주여행이 가능할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

지난 2006년 1월 19일(현지시간) 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군 기지. 인류의 원대한 꿈을 안고 한번도 가보지 못한 '그곳'을 향해 지축을 뒤흔드는 굉음을 내며 한 대의 로켓이 치솟아 올랐다. 바로 탐사선 뉴호라이즌스호를 실은 아틀라스 V-551 로켓이었다. 무게 약 450kg의 불과한 뉴호라이즌스호는 역대 탐사선 중 가장 빠른 속도인 시속 5만 km 속도로 멀고 먼 태양계 끝자락을 향해 끝없는 여정을 시작했다. 뉴호라이즌스호는 발사 후 9시간 만에 달을 지나쳤으며 1년 후 태양계 '큰형님' 목성과 조우했다. 이어 2011년 3월 18일 천왕성 궤도를 지났으며 3년 후인 2014년 8월 1일 해왕성과 만났다. 그리고 오는 14일 무려 9년 6개월 만에 56억 7000만 ㎞를 날아가 목적지인 '저승신' 명왕성에 도착한다. 그러나 뉴호라이즌스호가 명왕성에 착륙해 새로운 탐사를 시작하는 것은 아니다. 명왕성에서 1만 3,695km 거리를 지나친 후 곧바로 위성 카론을 통과하는 뉴호라이즌스호는 2016년~2020년 사이 카이퍼 띠 천체들을 지나 오는 2029년 태양계를 완전히 떠나게 된다. 한마디로 죽어서도 돌아오지 못하는 저승같은 곳으로 영원히 사라지는 것이다. 뉴호라이즌스호에는 특히 임무와 별 상관없는 물건 9개가 실려있다. 가장 눈에 띄는 물건은 바로 인간의 '유골'. 다소 무시무시하지만 유골의 일부가 탐사선에 실려있는 이유는 주인이 바로 명왕성의 발견자인 클라이드 W. 톰보(1906~1997)이기 때문이다. 또한 탐사선에는 이 프로젝트에 참여하기 원했던 43만 4000명의 이름이 저장된 CD-ROM 1장, 뉴호라이즌스호 프로젝트 팀원들의 사진이 실린 CD-ROM 1장, 플로리다주 25센트 동전(우주선 발사장소), 매릴랜드주 25센트 동전(뉴호라이즌스 제작 장소), 미국 국기, 명왕성의 그림이 인쇄된 1991년 미국 우표 등이 실려있다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 탐사선 뉴호라이즌스호가 명왕성과의 역사적인 조우를 이틀 앞(7월 14일)으로 남겨두고 있다. 이 만남을 위해 탐사선은 2006년 1월 19일 지구를 출발한 뒤 무려 9년 6개월 동안 56억 7000만㎞를 날아갔다. 뉴호라이즌스호가 홀로 명왕성의 최근접 거리를 지날 때, 일단의 우주선 선단이 뉴호라이즌스와 명왕성과의 만남을 지켜볼 예정이다. 지구와 토성 사이에 있는 NASA의 우주선들이 일제히 외부 태양계 쪽으로 시선을 돌릴 것이기 때문이다. 먼저 토성에서 탐사 중인 카시니호가 카메라 렌즈의 초점을 명왕성에 맞출 예정이지만 카시니의 뷰파인더에는 다만 하나의 작은 점으로 보일 것이다. 그럼에도 이 작은 이미지는 뉴호라이즌스의 미션을 완수하는 데 필수적인 것이라고 NASA 관계자들은 밝혔다. 지난 몇 년 동안 카시니팀은 명왕성으로 가는 뉴호라이즌스의 항로를 결정하는 데 필요한 이미지들을 기꺼이 제공해왔다. 지구 가까이에 있는 2기의 우주망원경도 외부 태양계로 눈길을 돌린다. 7월 23일, 지구 뒤쪽을 돌고 있는 스피츠 우주망원경이 7일 간의 관측을 시작한다. 스피츠 망원경의 자외선 카메라가 얼음으로 뒤덮인 명왕성 표면의 자료들을 수집할 것이다. 그리고 10월에는 지구 궤도를 도는 외계 행성 탐사용 케플러 망원경이 임무인 행성 탐사를 3달 동안 쉬면서 명왕성과 그 최대 위성인 카론의 태양 광선 반사율을 측정할 예정이다. 이러한 측정은 명왕성의 대기와 표면에 대해 보다 자세한 정보를 제공해줄 것으로 기대되고 있다. 또한 몇 주 전부터 NASA의 소피아(SOFIA/성층권적외선천문대)가 명왕성 미션에 합류한 상태다. 보잉 747기를 개조해 만든 SOFIA는 그동안 여러 차례 행성과 별, 은하수 등을 관측해왔다. '하늘을 나는 천문대' SOFIA는 지난달 29일 뉴질랜드 크라이스트처치 공항에서 이 임무 수행을 위해 이륙했다. 지구 저궤도를 돌고 있는 허블 우주망원경 역시 명왕성 관측을 계속할 예정이다. 허블 망원경은 2006년 뉴호라이즌스의 출발을 전후해서 명왕성의 4개 위성(닉스, 히드라, 케베로스, 스틱스)을 발견하는 데 결정적인 역할을 한 바 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

뉴허라이즌스 호가 앞으로 4일이면 명왕성과의 역사적인 조우를 하게 된다. 이처럼 우리 인류가 살고 있는 동네- 이 우주를 알기 위해 인류의 꿈을 싣고 우주공간으로 쏘아올려진 탐사선들은 수백 개에 이르지만, 그중에서도 특히 기억에 남는 것이 바로 목성 탐사선 '갈릴레오 호'다. 갈릴레오 이름을 이 탐사선에 붙인 이유는 물론 갈릴레오가 인류 최초로 목성을 망원경으로 관측하고 그 4대 위성, 곧 갈릴레이 위성을 발견한 업적을 기리기 위한 것이다. 태양계의 축소판이라 할 목성 체계의 발견으로 인해 지동설은 강력한 증거를 얻었으며, 천동설에 바탕한 점성술과 천문학은 여기서부터 확연히 분리하게 되었다. 목성 탐사선 갈릴레오 호가 우리에게 깊은 인상을 남긴 것은 그러나, 갈릴레오의 이 발견 때문이 아니라, 종교재판 끝에 비극적인 최후를 맞은 갈릴레오와 목성탐사선 갈릴레오 호의 마지막이 흡사한 비장감을 보여주었다는 데 있다. ▲ 갈릴레오의 운명과 꼭 닮은 '갈릴레오 탐사선' 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 태양계에서 가장 거대한 행성이다. 목성은 태양계 여덟 행성을 모두 합쳐놓은 질량의 3분의2 이상을 차지할뿐더러, 지름이 14만 3,000km로 지구의 약 11배에 이른다. 만약 이 목성을 달의 위치에 갖다놓는다면 지구의 하늘을 거의 덮어버릴 것이다. 이 거대한 목성은 육안으로도 쉽게 찾아볼 수 있을 만큼 밝은데, 가장 밝을 때는 -2.5등급에 이르기도 한다. 또한, 목성은 엷은 고리를 가지고 있으며, 유명한 네 개의 갈릴레오 위성을 포함해 많은 위성을 지니고 있다. 태양계의 왕자 행성인 목성의 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1,400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의1 정도밖에 되지 않는다. 그 이유는 목성은 태양처럼 밀도가 낮은 수소와 헬륨으로 구성되어 있기 때문이다. 이러한 사실은 목성이 조금만 더 컸더라도 제2의 태양이 될 수가 있었음을 암시한다. 목성의 모습을 보면 줄무늬가 보인다. 검은 줄무늬를 ‘띠'(belt), 밝은 줄무늬를 ‘대'(zone)라 부른다. 목성의 대기에서 가장 유명한 현상은 대적반이다. 목성의 소용돌이인 이 대적반은 타원 모양이며, 크기는 지구 사이즈보다 훨씬 크다. 남반부에 있는 이 대적반 내의 풍속은 초속 100m에 가깝다. 그럼 목성은 지구로부터 얼마나 떨어져 있나? 지구에서의 거리는 가까울 때가 약 6억km 남짓이지만, 태양으로부터는 약 5.2AU(7억 8천만km) 거리에서 11년 10개월 주기로 공전하고 있다. 그런데 놀라운 점은 이 엄청난 덩치인 목성의 자전속도가 태양계 내에서 가장 빠르다는 사실이다. 한 바퀴 도는 데 9시간 50분밖에 안 걸린다. 자전속도는 시속 45,000km로, 지구의 27배가 넘는다. ▲ 2조 원 투입한 목성 프로젝트 이 문제적 행성인 목성 탐사의 역사는 올해로 43년이 되었다. 1972년 인류 최초의 목성 탐사선 파이오니어 10호가 목성을 향해 탐사 장도에 올랐던 것이다. 이듬해에는 파이어니어 11호가 떠났고, 1977년에는 보이저 1호와 2호, 그리고 율리시즈 호와 갈릴레오 호 등 많은 지구의 탐사선들이 잇따라 발사되었다. 첫번째의 목성 탐사선 파이어니어 10호와 11호는 1972년과 1973년에 각각 발사되어 탐사를 시작했고, 또한 1979년 3월과 7월에는 보이저 1, 2호가 잇따라 목성에 도착했다. 보이저 1호의 카메라는 지구에서는 발견할 수 없었던 목성의 얇은 두 개의 고리를 발견했으며, 이오가 활화산을 가지고 있다는 것을 처음으로 밝혀냈다. 목성 탐사선의 결정판이라 할 수 있는 갈릴레오 호가 발사된 것은 1989년 10월 18일이다. 보이저 1, 2호의 중량이 722kg이고 파이오니어 10,11호의 중량이 259kg인 데 비해 갈릴레오의 전체 중량은 2,380kg으로, 상당히 대형화된 탐사선이었다. 무려 15억 달러(한화 약 2조 원)를 쏟아부은 갈릴레오 호는 궤도선과 탐사선으로 이루어져 있으며, 길이 9m, 지름 4.8m(안테나)로, 주임무는 목성의 대기 속으로 탐사선을 낙하시키는 한편, 목성의 선회궤도에 궤도선을 진입시켜 목성 대기의 조성과 구조, 온도 분포, 구름과 위성 표면의 특성, 이오의 화산활동과 목성 고리 조사 및 자료수집 등이다. 그야말로 NASA의 야심찬 목성 프로젝트인 갈릴레오는 1990년 2월에 금성을, 같은 해 12월, 1992년 12월에 두 차례 지구를 근접 통과한 후 발사 후 6년 만인 1995년 12월 목성에 도착했다. 갈릴레오가 이처럼 복잡하고 먼 항로를 택할 수밖에 없었던 것은 목성에 도달하는 데 필요한 충분한 에너지를 얻기 위해 금성과 지구의 중력을 이용한 플라이바이(Fly by) 기법을 수행했기 때문이다. 이것은 천체의 중력을 이용해 공짜 가속을 얻는 방법으로, 우주의 당구치기 같은 것이다. ▲ '1,000년에 한 번' 혜성 대형충돌 목격 갈릴레오가 목성으로의 긴 여로 중에 과외의 소득을 하나 올린 게 있는데, 그것은 슈메이커-레비9 혜성이 목성에 충돌하는 사건을 목격한 일이었다. 슈메이커-레비 혜성은 일반 혜성들처럼 태양의 주위를 도는 것이 아니라 놀랍게도 목성의 주위를 대략 2년의 주기로 공전하고 있다는 사실이 밝혀졌는데, 이 혜성이 목성의 조석력으로 산산조각이 나면서 드디어 1994년 7월 14일 총 21개의 조각들이 초속 60km라는 맹렬한 속도로 목성에 돌진, 차례대로 충돌하기 시작했고, 그 충돌은 22일까지 계속되었다. 충돌 후 화구는 목성 상공 3,000km까지 솟아올랐으며, 그 흔적은 직경 5cm짜리 아마추어 천체 망원경으로도 보일 정도였다. 아쉽게도 갈릴레오 탐사선은 아직 목성에 충분히 접근하지 못한 상태였지만, 현장에 가장 가까이 있는 탐사선으로서 생생한 사진들을 찍어 지구로 보내왔다. 가장 큰 조각이 들이받은 자국은 지구만큼이나 컸다. 계산에 의하면, 이런 혜성의 대형 충돌은 1,000년에 한 번 꼴로 일어나는 것으로 알려져 있다. 그러니까 이 슈메이커-레비의 충돌은 망원경이 발명된 후 처음으로 관측된 천체 충돌 사건인 셈이다. 우주는 그리 안전한 곳이 아니다. 이 같은 폭력사태가 도처에 끊이지 않고 일어난다. 지구 바깥 궤도를 도는 거대한 목성은 지구를 지켜주는 보디가드이기도 하다. 외부 태양계에서 지구를 향해 날아오는 많은 소행성들이 목성과 달이라는 방패에 먼저 들이받음으로써 지구가 비교적 안전을 누리는 셈이다. 만약 슈메이커-레비 혜성의 작은 한 조각이라도 지구에 충돌했다면 지구 생물의 70%는 멸종을 면치 못했을 거라고 한다. 그러므로 우리는 밤하늘에서 목성과 달을 본다면 감사의 마음을 품고 경의를 표하지 않으면 안된다. ▲ 유로파 바다 등 용감한 14년 여행담 자, 목성에 도착한 갈릴레오에게로 다시 가보자. 1995년 12월 목성 궤도에 도착한 갈릴레오는 목성의 대기와 위성에 대한 탐사 활동을 벌이면서, 싣고 간 원추 모양의 로봇 탐사선을 목성의 구름 사이로 떨어뜨렸다. 탐사선은 목성 대기의 높은 기압과 온도에 의해 짜부라지기 직전까지인 58분 동안, 200km의 목성 대기층을 통과하면서 대기의 온도, 기압, 화학 조성 등을 측정, 지구로 보고했다. 탐사선은 한 시간 만에 목성으로 추락하고 말았지만, 갈릴레오 궤도선은 8년 동안 목성 주위를 34번이나 선회하면서 목성과 그 위성들을 탐사했다. 목성의 고리 사이를 누비며 수많은 난관들을 헤치면서 감동적인 여행담을 엮어낸 이 용감한 갈릴레오 궤도선은 독특한 매력을 갖고 있어 지구의 관제사와 엔지니어, 과학자들에게 많은 사랑을 받았다. 운행 도중 몇 차례 기기 고장을 일으키는 등, 불운을 겪었지만, 그때마다 지상 엔지니어들의 필사적인 노력으로 수리에 성공하여 여행을 계속할 수 있었다. 이 용감한 갈릴레오 호의 여행담 때문에 인류는 목성의 구름 상부에 강력한 방사능대가 존재하고, 대기의 헬륨 농도가 태양과 똑같으며, 위성 이오 표면이 화산 활동에 의해 격렬하고 빠르게 변화하고 있다는 사실들을 알아냈다. 또한 위성 유로파의 얼음 표층 아래에 물로 된 바다가 있을 것이라는 증거 등을 발견했다. 과학자들은 이 바다가 지구의 대서양과 태평양을 합친 것보다 더 클 거라고 믿고 있으며, 어쩌면 그 속에 외계 생명체가 있을지도 모른다고 생각하고 있다. ▲ "혹시 생명체 죽일라...목성과 충돌하라" 갈릴레오 호는 8년 동안 목성 궤도를 돌면서 그 임무를 훌륭하게 수행한 끝에 2003년 9월 21일에 최후를 맞았다. 오랜 여행으로 노후화된 갈릴레오 호는 제어용 로켓의 연료가 떨어짐에 따라 더 이상 운항이 불가능하게 되었다. 그 상태대로 궤도를 떠돌게 놔둔다면 연료로 쓰던 플로토늄을 가진 채 유로파에 떨어져 그곳 바다를 방사능으로 오염시키고 혹시 있을지도 모를 생명체를 죽일지도 모른다고 판단한 NASA는 갈릴레오에게 목성과의 충돌을 명령했다. 갈릴레오는 관제소의 마지막 명령에 따라 고도 9000km에서 목성과의 충돌 항로로 방향을 틀었고, 마지막으로 우주와 목성 대기권 사이에 있는 외기권의 성분 분석을 보고한 후 목성의 구름 속으로 그 모습을 감추었다. 그리고 얼마 후 파괴되어 그 원자들을 목성의 바람 속으로 흩뿌렸다. 14년 동안 지구-태양 거리의 30배에 이르는 총 45억km를 항행하면서 목성 탐사 임무를 완수한 갈릴레오 호는 이렇게 자신의 삶을 마감했다. 어떤 면에서 그것은 오랜 연금생활 끝에 두 눈을 실명하고 임종한 갈릴레오 갈릴레이의 운명과도 닮은꼴이었다. NASA의 한 과학자가 마치 친구의 임종을 지켜보는 듯한 말투로 이렇게 읊조렸다. “갈릴레오가 탐사선과 재결합했습니다. 이제 둘은 모두 목성의 일부가 되었습니다.” 이광식 통신원 joand999@naver.com　

지난 6월은 현충일과 6·25전쟁 65주년 기념일이 있었던 호국 안보의 달이었다. 대한민국은 해방과 정부 수립 후 국가로서 걸음마를 떼기도 전에 혹독한 시련을 겪었다. 막대한 희생을 치르면서 적의 침략을 물리치고 신생 대한민국은 유지될 수 있었지만 한민족이 겪은 전대미문의 아픔은 아직도 치유 중에 있다. 대한민국은 6·25전쟁에서 국가를 구하고 1970~80년대 산업화를 일군 아버지 세대의 피와 땀을 바탕으로 10대 경제대국이 됐다. 또한 자주국방 정책으로 다양한 고성능의 현대적인 무기 체계가 국산화되고 있고 한·미 안보동맹을 통해 국가 안보의 바탕이 마련됐다. 그러나 대한민국이 처한 안보 상황은 그리 녹녹하지만은 않다. 북한은 핵무기와 장거리 미사일 같은 대량파괴 무기를 가지고 우리를 위협하고 있다. 중국은 주요2개국(G2)으로 부상하면서 아시아 전역에서 위세를 과시하고 있다. 일본은 전쟁할 수 있는 보통국가를 외치면서 중국 견제를 핑계로 군비 확장에 적극 나서고 있다. 이에 대한 우리의 대응은 무엇인가. 적극적인 우주 개발과 활용이 현실적인 방안이 될 수 있다는 것이 필자의 생각이다. 미국은 2001년에 발간된 미국 국가안보 우주 관리 및 조직 평가위원회 보고서(일명 럼즈펠드 보고서)에서 “우주 공간은 하늘, 육지, 바다와 똑같이 중요한 활동 공간이며 우주 공간은 상업적, 군사적, 그리고 정보 수집에서 매우 중요하다”고 밝히고 있다. 21세기에서는 우주 능력이 안보 능력이라는 것이다. 그러나 우리는 한반도 비핵화 정책을 준수해 핵무기를 개발하지 않고 있으며 한·미 미사일 협정에 의해 사거리 800㎞ 이상 미사일은 개발하지 않고 있다. 항공우주연구원을 중심으로 1990년대 중반부터 저궤도 아리랑 위성과 정지궤도 위성 개발에 성공했다. 2013년 나로호 발사 성공과 이를 바탕으로 국산 발사체인 한국형발사체 개발이 한창 진행 중에 있다. 2020년쯤에는 완성될 예정이다. 우주 선진국들은 적극적으로 우주탐사에 나서고 있다. 가장 가까운 천체인 달에 대한 탐사는 우주탐사의 첫 번째 관문이 되고 있다. 달에는 미래 지구에서 고갈될 귀중한 자원이 많이 매장돼 있다. 달은 지구와 우주를 관측하는 천혜의 장소다. 미국은 1960~70년대에 아폴로 계획을 통해 우주인을 보냈지만 2000년대 들어서도 4~5년에 한 번씩 탐사선을 보내고 있다. 아시아 국가들인 중국, 인도와 일본도 경쟁적으로 2007년과 2008년에 궤도선을 보냈다. 착륙선의 경우 중국은 이미 2013년에 보냈다. 일본과 인도도 2017년, 2018년에 보낼 계획이다. 아시아 주변국들에 비해 우주 기술이 너무 뒤처지면 안 되기 때문에 우리가 달 탐사를 서둘러야 하는 이유가 여기에 있다. 달 탐사를 통해 심우주통신·항법, 추진, 유도제어, 과학탑재체, 극한환경소재 기술 등 우주 기술 전반에 걸쳐 진일보를 가져올 수 있다. 탐사선이 달 궤도에 안착하기 위해서는 38만㎞를 날아가 반경 10㎞의 원안에 명중하는 정확도를 가져야 한다. 이는 서울에서 공을 던져 부산에 있는 반경 10m의 원안에 집어넣을 수 있는 정확도를 의미한다. 이 기술은 국산 유도무기 체계의 정확도를 향상시킬 수 있다. 심우주지상국의 안테나는 출력 1㎾의 엑스밴드 레이더로 탐사선 추적 외에도 적국의 위성과 우주 파편 감시에도 쓰일 수 있어 국가 우주자산 보호에도 기여할 수 있다. 또한 달 표면의 환경·자원 탐사를 위한 중성미자, 감마선, 엑스선 분광기는 북한의 핵 활동을 감시하는 센서로도 활용할 수 있다. 달 표면 탐사로버 기술은 전쟁터나 핵발전소 같은 위험 지역을 조사하는 데 쓰일 수 있고, 원자력 전지는 전방의 무인 감시장비와 적 잠수함을 감시하는 해저 소나의 전력원으로 쓰일 수 있다. 다시는 민족적 비극을 겪지 않기 위해서는 변화하는 동북아시아 안보 상황에 효과적으로 적응하는 안보체계를 구축해야 한다. 북한의 대량파괴 무기에 맞서고 주변국의 군사력 강화 움직임에 대응하는 방안 중 하나가 우리의 우주개발 능력을 향상시키는 것이다. 달 탐사는 그러한 국가적 우주기술 개발의 모멘텀을 제공할 수 있을 것이다. 이것이 국민을 안심시키고 국가를 위해 몸을 바친 호국 영령들에게 후손으로서 면목이 서는 일일 것이다.

지난 2012년 8월 미 항공우주국(NASA)의 탐사로봇 '큐리오시티'(Curiosity)가 화성에 성공적으로 내려앉으며 전세계의 관심을 한 몸에 받았다. 그러나 큐리오시티가 인기를 독차지 하고있던 그 시간 오래 전부터 나홀로 화성 땅을 누비던 '선배'가 있었다. 바로 NASA의 탐사로봇 ‘오퍼튜니티’(Opportunity) 이야기다. 최근 NASA 측이 오퍼튜니티의 길고 긴 임무 과정을 한 편의 영상으로 공개해 관심을 끌고있다. 유튜브에 단 8분 길이로 공개된 이 영상에는 오퍼튜니티의 11년 역사가 고스란히 담겨있다. 지금으로부터 11년 전인 지난 2004년 1월 화성의 메리디아니 평원에 오퍼튜니티가 내려앉았다. 1997년 소저너(Sojourner), 오퍼튜니티 보다 20일 먼저 화성에 착륙한 '형제' 스피릿(Sprit)에 이어 3번째 방문이었다. 당초 90솔(SOL·화성의 하루 단위로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)의 기대 수명이 예상됐던 오퍼튜니티는 이를 비웃듯 놀랍게도 11년이 지난 지금도 임무를 수행 중이다. 앞선 선배들이 각각 83일, 2,269일을 살아남은 것과 비교하면 놀라운 일. 그리고 지난 3월 말 역사에 길이 남을 신기록이 작성됐다. 오퍼튜니티가 마라톤 풀코스인 ‘42.195km’를 주파했기 때문이다. 이번에 NASA 측이 공개한 영상은 지난 2004년 1월부터 지난 4월까지 총 42.2km의 여정을 한 편의 영상으로 편집한 것이다. 영상을 보면 마치 애니메이션 ‘월-E’ 처럼 긴 세월 동안 나홀로 임무 수행 중인 오퍼튜니티의 ‘노력’이 느껴진다. 마라톤 선수라면 2시간 이상이면 완주할 코스지만 오퍼튜니티는 무려 11년의 시간을 굴러야 했다. 물론 오퍼튜니티에게 있어 마라톤 코스처럼 종착지란 없다. NASA 제트추진연구소 측은 "이 영상은 오퍼튜니티에 장착된 해즈캠(Hazcam)이 촬영한 화면을 편집한 것" 이라면서 "오른편 화면은 지금까지 오퍼튜니티가 탐사해 온 경로를 표시한 것" 이라고 설명했다. 이어 “그간 오퍼튜니티는 수많은 과학적 성과를 지구로 전송했다” 며 의미를 부여했다. 한편 지난해 오퍼튜니티는 화성 착륙 10년 만에 40km 주행거리를 돌파해 인간이 만든 기계 중 지구 이외의 장소에서 가장 먼 거리를 달린 기록을 세웠다. 기존 기록은 1973년 달에 착륙한 구소련의 무인 월면차 루노호트 (Lunokhod) 2호였다. 이 월면 차 역시 무려 39km를 이동했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr