-뉴호라이즌스의 두번째 행선지는 2014 MU69 소행성 지난달 명왕성 근접비행을 성공했던 뉴호라이즌스의 두번째 행선지를 결정했다고 미 항공우주국(NASA)이 28일(현지시간) 발표했다. ​뉴호라이즌스 팀이 제2의 목표물로 잡은 것은 명왕성으로부터 16억km 떨어진 2014 MU69라는 이름의 소행성이다. 나사는 2019년까지 연장된 뉴호라이즌스 미션을 공식적으로 승인할 예정이다. "뉴호라이즌스가 명왕성을 떠나 카이퍼 벨트로 향하면서 계속 데이터를 보내오고 있는 중에도 우리는 이 대담한 탐험의 다음 목표물을 정하기 위해 외부 태양계를 쉬지 않고 훑어보았다"고 나사 과학임무위원회의 존 그런스펠드 위원장이 기자회견에서 밝혔다. ​7억 2천만 달러(한화 약 7500억원)가 투입된 뉴호라이즌스 미션을 위해 탐사선은 거의 10년 동안 지구-태양 간 거리의 30배가 넘는 48억km를 날아가 명왕성과 그 위성들을 만났다. 이 첫번째 미션에서 수집한 왜소행성 시스템에 대한 최초의 데이터는 앞으로 16개월 동안 지구로 전송하게 된다. 7월 14일에 있었던 성공적인 명왕성 근접비행은 뉴호라이즌스가 다음 미션에서도 대성공을 거둘 수 있을 거라는 확신을 심어주었다. 그런데 다음 미션에 들어가기 위해 뉴호라이즌스 팀은 미션 확대 제안서를 제출해야만 한다. 그러면 나사에서는 전문가들로 이루어진 독립적인 기구에 심사를 의뢰한 후, 그 결론에 따라 다음 단계를 밟게 되는데, 미션 확대 제안이 들어오면 대개는 승인하는 게 관례이다. 제안서는 2016년까지 제출되어야 하지만, 뉴호라이즌스 팀은 2014 MU69 소행성 미션을 위한 세부계획에 즉시 착수하지 않으면 안된다. 왜냐하면, 제2의 목표를 만나려면 올해 10월과 11월에 탐사선을 4차례 기동해서 새 항로로 접어들어야 하기 때문이다. 만약 이 시점이 늦추어진다면 그만큼 더 많은 연료를 소비할 것이며, 또한 미션 완수 성공도도 낮아지게 된다. 2014 MU69이 선택된 데에도 연료 문제가 가장 큰 요인으로 작용했다. 만약 미션 확대 제안서가 승인받는다면, 뉴호라이즌스는 약 3년 반 뒤인 2019년 1월에 2014 MU69에 도착하게 된다. 콜로라도 볼드에 있는 사우스웨스트 연구소의 앨런 스톤 뉴호라이즌스 책임 연구원은 2014 MU69의 선정에 대해 '위대한 선택'이라는 수식어를 사용했다. ​ 허블 우주망원경에 의해 2014년에 발견된 이 소행성은 지름이 약 48km 이하로, 명왕성 크기의 약 2%에 지나지 않은 것이다. 허블 망원경은 2014년에 명왕성을 지난 후 뉴호라이즌스의 다음 미션을 정하기 위해 카이퍼 벨트에서 5개의 잠재적 표적을 찾아냈다. 얼마 후 목표물은 2개로 압축되었고, 이제 최종적으로 2014 MU69으로 결정된 것이다. 아직까지 탐사된 적이 없는 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. 나사의 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호가 카이퍼 벨트를 통과했지만, 어떤 천체도 만나지 못한 채 지나갔다. 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. 그것이 이번 미션을 추동케 한 강력한 요인이기도 하다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

초신성(항성진화의 마지막 단계) 폭발이 빚어낸 엄청난 충격파가 태양계 탄생을 촉발했다는 연구논문이 카네기 연구소 과학자들에 의해 발표되어 관심을 끌고 있다. ​46억 년 전 가스와 분자들로 이루어진 몇 광년 크기의 원시 구름들이 떠돌던 한 우주공간 부근에서 초신성 폭발이 일어났고, 그 충격파로 원시구름의 중력 균형이 무너져 한 점으로 붕괴하기 시작함으로써 태양계 형성의 첫발을 내딛었다는 것이다. 이 초신성이 우주 공간으로 내뿜은 잔해들은 지금도 소행성 등에서 발견되고 있다. 이번 연구를 진행한 과학자들은 태양계 탄생을 촉발한 초신성 폭발이 태양계에 회전력을 부여했으며, 이로써 지구를 포함한 행성들이 형성되기에 이르렀다고 주장한다. 카네기 연구소의 과학자인 앨런 보스와 샌드라 카이저는 초신성 폭발이 어떻게 태양을 만들어냈는가 하는 주제를 오래 연구해왔다. 그들의 모델은 초신성 폭발로 인한 충격파가 밀도 높은 원시 구름의 중력을 무너뜨려 한 점으로 붕괴시킴으로써 원시 별들을 탄생시키는 과정을 그대로 보여주고 있다. 별의 주위를 감싸고 있는 가스와 먼지구름들은 별의 둘레를 돌다가 이윽고 행성이 되는데, 이번 새 연구는 초신성 폭발이 어떻게 이런 과정을 최초로 '촉발'하는가를 규명한 것이다. 그들의 연구 방향은 초신성 폭발 때 발생하는 짧은 반감기의 방사성 동위원소에 초점이 맞추어졌다. 동위원소란 양성자 수는 같지만 중성자 수가 다른 원소를 일컫는다. 초신성 폭발로 인해 태양계가 생성될 때 특정 동위원소들이 만들어졌는데, 이들이 붕괴되기 이전에 행성들이 형성되는 지역으로 흩뿌려졌고, 오늘날에도 그 일부가 소행성 등에 남아 있는 것이다. 보스와 카이저의 이전 연구는 초신성 폭발의 충격파가 가스 구름에 보조개와 같은 구멍을 내어 짧은 반감기의 방사성 동위원소들을 주입시키는 과정을 규명한 것이었다. 우리 태양과 행성들은 이 가스 구름으로부터 결국 탄생했다. 이번 새 연구는 방사성 동위원소의 주입이 태양계에 회전력을 부여하는 계기가 되었음을 보여주고 있다. 초신성 폭발이 촉발한 각 운동량은 이윽고 가스 구름을 원반 형태로 만들었고, 원시 태양을 둘러싼 이 가스 원반에서 지구를 포함한 행성들이 탄생하기에 이르렀다. '원시 태양을 공전하는 가스 원반이 초신성의 충격파에서 비롯되었다는 것은 참으로 경탄스러운 사실이 아닐 수 없습니다. '고 보스는 자신의 소감을 피력했다. '이 스핀이 없었다면 분자 구름은 결국 태양으로 모두 흡수되고 말았을 겁니다.' 이들의 모델에 따르면, 초신성 충격파로 인한 방사성 동위원소들의 구름 속 침투가 없었다면 태양을 둘러싼 모든 물질들이 붕괴되어 태양 속으로 빨려들어가고, 결국 우리 지구 같은 행성들은 탄생하지 않았을 것이다. 이 새로운 연구는 결국 우리 지구를 포함해 태양계를 이루고 있는 모든 물질들은 수소를 제외하고는 모두 초신성 폭발에서 나온 것이며, 이들이 생명 탄생의 최종 무대를 만들어냈음이 밝힌 셈이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 미스터리한 '피라미드산' 근접 사진이 공개됐다. 지난 25일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 생생한 표면 모습을 공개했다. 과거 촬영된 이미지보다 3배 이상 선명한 이 사진은 세레스와 1,470km 떨어진 고도에서 포착한 것으로, 특히 눈길을 끄는 것은 피라미드 모양으로 솟구쳐 오른 거대 봉우리와 밝게 빛나는 둥그런 지역이다. NASA 과학자들이 '외로운 산'(lonely mountain)이라 부르는 이 거대 봉우리는 6km 높이로 우뚝 솟아 있으며 어떻게 생성됐는지는 여전히 미스터리다. 던 미션 수석 연구원 크리스토퍼 러셀 박사는 "이 산은 세레스의 덩치와 비교하면 커도 너무 크다. 어떻게 형성됐는지는 아직 알아내지 못했다"고 밝혔다. 또 하나의 관심은 역시 인근에 위치한 동그란 형태로 밝게 빛나는 지형이다. 이 정체를 놓고 여전히 학자들 사이에 해석이 엇갈리고 있다. 러셀 박사는 "현재까지의 데이터로 분석해보면 마치 소금과 같은 물질이 햇빛을 반사시키고 있는 것 처럼 보인다" 면서 "세레스의 어떤 내부 물질이 소금과 비슷한 것을 만들어 낸 것일 수 있다"고 조심스럽게 예측했다. 이에반해 많은 전문가들은 얼음일 가능성에 무게감을 두고 있다. 특히 얼마 전 사우스웨스트연구소의 시몬 마치 연구원은 국제천문연맹(IAU) 총회에서 세레스의 분화구 표면이 평평하고 부드러운 것으로 확인됐다며 얼음의 존재 가능성을 거듭 제기한 바 있다. 이처럼 학자들 사이에 갑론을박이 이어지고 있으나 이 또한 시간이 지나면 풀릴 것으로 기대를 모으고 있다. 오는 12월이면 탐사선 던이 세레스 표면으로부터 360㎞ 고도까지 접근해 고해상도의 사진을 전송할 예정이기 때문이다. 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

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 미스터리한 '피라미드산' 근접 사진이 공개됐다. 지난 25일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 촬영한 세레스의 생생한 표면 모습을 공개했다. 과거 촬영된 이미지보다 3배 이상 선명한 이 사진은 세레스와 1,470km 떨어진 고도에서 포착한 것으로, 특히 눈길을 끄는 것은 피라미드 모양으로 솟구쳐 오른 거대 봉우리와 밝게 빛나는 둥그런 지역이다. NASA 과학자들이 '외로운 산'(lonely mountain)이라 부르는 이 거대 봉우리는 6km 높이로 우뚝 솟아 있으며 어떻게 생성됐는지는 여전히 미스터리다. 던 미션 수석 연구원 크리스토퍼 러셀 박사는 "이 산은 세레스의 덩치와 비교하면 커도 너무 크다. 어떻게 형성됐는지는 아직 알아내지 못했다"고 밝혔다. 또 하나의 관심은 역시 인근에 위치한 동그란 형태로 밝게 빛나는 지형이다. 이 정체를 놓고 여전히 학자들 사이에 해석이 엇갈리고 있다. 러셀 박사는 "현재까지의 데이터로 분석해보면 마치 소금과 같은 물질이 햇빛을 반사시키고 있는 것 처럼 보인다" 면서 "세레스의 어떤 내부 물질이 소금과 비슷한 것을 만들어 낸 것일 수 있다"고 조심스럽게 예측했다. 이에반해 많은 전문가들은 얼음일 가능성에 무게감을 두고 있다. 특히 얼마 전 사우스웨스트연구소의 시몬 마치 연구원은 국제천문연맹(IAU) 총회에서 세레스의 분화구 표면이 평평하고 부드러운 것으로 확인됐다며 얼음의 존재 가능성을 거듭 제기한 바 있다. 이처럼 학자들 사이에 갑론을박이 이어지고 있으나 이 또한 시간이 지나면 풀릴 것으로 기대를 모으고 있다. 오는 12월이면 탐사선 던이 세레스 표면으로부터 360㎞ 고도까지 접근해 고해상도의 사진을 전송할 예정이기 때문이다. 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

초신성(항성진화의 마지막 단계) 폭발이 빚어낸 엄청난 충격파가 태양계 탄생을 촉발했다는 연구논문이 카네기 연구소 과학자들에 의해 발표되어 관심을 끌고 있다. ​46억 년 전 가스와 분자들로 이루어진 몇 광년 크기의 원시 구름들이 떠돌던 한 우주공간 부근에서 초신성 폭발이 일어났고, 그 충격파로 원시구름의 중력 균형이 무너져 한 점으로 붕괴하기 시작함으로써 태양계 형성의 첫발을 내딛었다는 것이다. 이 초신성이 우주 공간으로 내뿜은 잔해들은 지금도 소행성 등에서 발견되고 있다. 이번 연구를 진행한 과학자들은 태양계 탄생을 촉발한 초신성 폭발이 태양계에 회전력을 부여했으며, 이로써 지구를 포함한 행성들이 형성되기에 이르렀다고 주장한다. 카네기 연구소의 과학자인 앨런 보스와 샌드라 카이저는 초신성 폭발이 어떻게 태양을 만들어냈는가 하는 주제를 오래 연구해왔다. 그들의 모델은 초신성 폭발로 인한 충격파가 밀도 높은 원시 구름의 중력을 무너뜨려 한 점으로 붕괴시킴으로써 원시 별들을 탄생시키는 과정을 그대로 보여주고 있다. 별의 주위를 감싸고 있는 가스와 먼지구름들은 별의 둘레를 돌다가 이윽고 행성이 되는데, 이번 새 연구는 초신성 폭발이 어떻게 이런 과정을 최초로 '촉발'하는가를 규명한 것이다. 그들의 연구 방향은 초신성 폭발 때 발생하는 짧은 반감기의 방사성 동위원소에 초점이 맞추어졌다. 동위원소란 양성자 수는 같지만 중성자 수가 다른 원소를 일컫는다. 초신성 폭발로 인해 태양계가 생성될 때 특정 동위원소들이 만들어졌는데, 이들이 붕괴되기 이전에 행성들이 형성되는 지역으로 흩뿌려졌고, 오늘날에도 그 일부가 소행성 등에 남아 있는 것이다. 보스와 카이저의 이전 연구는 초신성 폭발의 충격파가 가스 구름에 보조개와 같은 구멍을 내어 짧은 반감기의 방사성 동위원소들을 주입시키는 과정을 규명한 것이었다. 우리 태양과 행성들은 이 가스 구름으로부터 결국 탄생했다. 이번 새 연구는 방사성 동위원소의 주입이 태양계에 회전력을 부여하는 계기가 되었음을 보여주고 있다. 초신성 폭발이 촉발한 각 운동량은 이윽고 가스 구름을 원반 형태로 만들었고, 원시 태양을 둘러싼 이 가스 원반에서 지구를 포함한 행성들이 탄생하기에 이르렀다. '원시 태양을 공전하는 가스 원반이 초신성의 충격파에서 비롯되었다는 것은 참으로 경탄스러운 사실이 아닐 수 없습니다. '고 보스는 자신의 소감을 피력했다. '이 스핀이 없었다면 분자 구름은 결국 태양으로 모두 흡수되고 말았을 겁니다.' 이들의 모델에 따르면, 초신성 충격파로 인한 방사성 동위원소들의 구름 속 침투가 없었다면 태양을 둘러싼 모든 물질들이 붕괴되어 태양 속으로 빨려들어가고, 결국 우리 지구 같은 행성들은 탄생하지 않았을 것이다. 이 새로운 연구는 결국 우리 지구를 포함해 태양계를 이루고 있는 모든 물질들은 수소를 제외하고는 모두 초신성 폭발에서 나온 것이며, 이들이 생명 탄생의 최종 무대를 만들어냈음이 밝힌 셈이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성이 높은 천체가 있다. 바로 '달부자' 토성의 위성 디오네(Dione)다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 토성 탐사선 카시니호가 근접 촬영한 여러 장의 디오네 사진을 홈페이지를 통해 공개했다. 마치 토성고리에 베인듯 수많은 상처와 곰보 자국으로 가득한 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 토성의 위성이다. 지름 1123㎞, 공전주기는 2.7일이며 특히 2년 전 NASA 제트추진 연구소는 디오네 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모은 바 있다. 카시니호는 우리시간으로 18일 오전 디오네에 474km 거리까지 최근접해 몇 m 크기의 물체까지 식별할 수 있는 디오네의 최고 해상도 사진들을 지구로 전송했다. NASA 측은 "그간 토성 탐사 임무를 성공적으로 완수한 카시니호의 마지막 디오네 근접 사진" 이라고 그 의미를 설명했다. 　　 역대 총 5차례에 걸쳐 디오네에 접근한 카시니호 덕에 인류는 눈 앞에서 디오네의 모습을 볼 수 있었다. 사진에도 드러나듯 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국인데 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동으로 인한 것으로 추측된다. 특히 디오네는 마치 하얗게 화장을 한 듯 밝게 빛나는데 이는 이웃한 위성인 엔셀라두스(Enceladus) 때문이다. 지름이 약 500km에 불과한 엔셀라두스는 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나오는 것이 특징이다. 이 간헐천은 최대 수백km에 달하는 거대한 장관을 연출할 뿐 아니라 그 결과물인 얼음이 위성의 표면을 눈송이처럼 하얗게 만든다. 수증기가 순식간에 얼어서 미세 얼음 입자가 되기 때문이다. 바로 이 미세입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든 것이다. 지난 1997년 발사돼 7년을 날아 지난 2004년 토성에 도착한 카시니호는 그간 이 거대 가스 행성의 궤도를 돌면서 토성과 그 위성들에 대한 정보를 지구로 보내왔다. 그러나 카시니호는 연료가 바닥나면서 이제 토성 미션의 마지막 단계에 돌입한 상태다. 그 최후의 임무는 토성의 고리들 사이를 누비는 최근접 궤도 비행을 하는 것으로 '카시니 그랜드 피날레’로 불린다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)의 우주 왕복선은 한때 미국 과학기술력의 상징처럼 받아들여졌다. 하지만 사실 우리가 아는 우주 왕복선은 예산과의 타협으로 태어난 산물이다. 본래 NASA가 1970년대에 개발했던 것은 완전히 재사용이 가능한 어미-자식형 로켓이었다. 그러나 비용과 개발 난이도 문제로 인해 결국 우주 왕복선에 한 번 쓰고 버리는 거대한 연료탱크를 달고 그것도 모자라 두 개의 고체 로켓을 탑재하는 방식으로 변경되면서 비용이 급상승했다. 여기에 1986년 챌린저호 참사 이후에는 매번 발사 때마다 더 엄격한 검사를 진행해 사실상 우주선을 매번 조립하는 수준으로 유지 보수가 복잡해져 비용이 더 상승했다. 본래 우주 왕복선의 목적은 한 번 쓰고 버리는 로켓 대신 여러 번 쓰는 로켓으로 우주 발사 비용을 절감하는 것이었다. 그러나 우주 왕복선의 비용이 상승하면서 오히려 기존의 일회용 로켓보다 비용이 더 들어가는 웃지 못할 일이 발생했다. 결국, NASA가 우주 왕복선을 퇴역시키고 기존의 일회용 로켓으로 다시 돌아온 이유다. - 우주 왕복선의 심장을 물려받은 SLS 인류를 달 궤도 너머 심우주로 보낼 새로운 로켓의 이름은 SLS(Space Launch System)이다. 이 로켓은 2030년대 미국의 화성 유인 탐사에서 핵심적인 역할을 할 예정이다. 본래 NASA는 아레스 로켓이라는 차세대 대형 로켓을 개발 중이었으나 두 가지 형태의 로켓을 개발할 예산이 없어 취소되고 SLS로 대체되는 등 여러 가지 우여곡절을 겪었다. 과거 인류를 달에 보낸 새턴V 로켓보다 더 강력한 SLS는 2018년 첫 시험 비행을 할 예정이다. 하지만 우주 왕복선보다는 새턴V 로켓을 닮은 외형에도 불구하고 사실 SLS는 우주 왕복선의 엔진을 물려받게 된다. 이는 예산을 아끼는 측면 외에도 오랜 세월 검증된 엔진을 탑재해 성공 가능성을 높이고 개발 시간을 단축하려는 의도다. 1981년 처음 발사된 우주 왕복선에는 RS-25 로켓 엔진이 탑재되었다. 이 엔진은 지름 2.4m, 높이 4.3m에 달하는 대형 로켓 엔진으로 해수면에서 1,670kN의 엄청난 추력을 발생시킬 수 있다. 우주 왕복선에는 이 엔진 3개가 탑재되는데, 지상에서 발사 시에는 연료 탱크 양옆에 있는 고체 로켓 부스터(SRB)가 추가적인 추력을 제공해 수천t의 육중한 로켓을 하늘로 쏘아 올린다. SLS에는 우주 왕복선에 탑재된 RS-25 엔진 4개가 탑재된다. 물론 세월이 흐른 만큼 초기 우주 왕복선과 같은 엔진을 사용하는 것이 아니라 개량형 엔진을 사용하게 된다. SLS에 처음 탑재될 엔진은 Block II RS-25D 엔진이다. 여기에 1단인 코어 스테이지 양옆에 고체 로켓 부스터의 개량형이 탑재된다. 모습은 바뀌었지만, 그 가슴에는 우주 왕복선의 심장이 뛰고 있다. RS-25 엔진은 최근 예정된 지상 연소 테스트를 성공적으로 마무리했다. 굉음을 내며 힘차게 불꽃을 내뿜은 RS-25D 엔진은 이제 달로 향하는 첫 비행을 준비 중이다. - 인류를 달 궤도 너머로 보내기 위해 SLS의 첫 번째 비행은 2018년 11월경으로 예정되어 있다. 이 첫 번째 발사에는 일단 무인 테스트를 먼저 진행한다. 인류를 달 너머로 보낼 오리온 우주선을 우주인 없이 발사해 달 선회궤도를 돌게 하는 것이다. 2021년에는 달 궤도나 혹은 그 너머에 있는 소행성을 탐사하는 임무가 계획 중이다. (이 임무는 다소 변경이 있을 수 있다) 이 임무는 화성 유인 탐사 미션의 사전연습 성격이 강하다. 이 임무에서 SLS의 성능 테스트는 물론 실제 우주 비행사가 탑승해 오리온 우주선과 함께 여러 가지 탐사 임무를 수행할 것이다. 여기까지 순조롭게 진행되더라도 화성까지의 길은 험난하다. 지구에서 화성까지의 거리는 지구에서 달까지의 거리와는 비교할 수 없을 만큼 멀기 때문이다. 따라서 현재 화성으로 인류를 실어나를 화성 수송 우주선(MTV)의 개발이 한창이다. 여러 가지 아이디어들이 준비 중에 있는데, 그중 하나는 원자력 우주선이다. 연료를 아끼기 위해서는 다른 대안이 없다는 주장도 있지만, 아직 확정된 것은 아니다. 화성 수송 우주선이 어떤 형식으로 결론이 나든 간에 이 우주선을 지구에서 우주로 실어나르는 것 역시 SLS 로켓 외에는 불가능한 일이다. SLS는 최대 130t의 화물을 지구 저궤도로 실어나를 수 있는 유일한 대형 우주 수송 로켓이기 때문이다. 사실 인류가 화성에 발을 내딛기 위해서는 앞으로 여러 난관을 돌파해야 한다. SLS가 성공적으로 개발된다고 해도 화성 유인 탐사가 반드시 성공한다는 보장은 없다. 그러나 SLS가 실패한다면 인류의 화성 탐사는 다시 먼 미래를 기약할 수밖에 없다. 따라서 지금 개발 중인 NASA의 SLS의 어깨가 무겁다. RS-25가 든든한 심장으로 SLS를 들어 올리기를 기대해본다. 동영상 https://www.youtube.com/watch?v=XP1CQtV8Qk8 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

마치 토성 고리에 베인듯 수많은 '상처'로 이루어진 천체 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 토성 위성 디오네(Dione)의 표면 모습을 사진으로 공개했다. 사진에도 드러나듯 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국이다. 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동으로 인한 것으로 추측되는데 사진처럼 '상처'가 하얗게 빛나는 '속사정'이 있다. 디오네는 바로 옆에 또 다른 위성 엔셀라두스(Enceladus)를 이웃으로 두고있다. 지름이 약 500km에 불과한 엔셀라두스는 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나오는 것이 특징이다. 이 간헐천은 최대 수백km에 달하는 거대한 장관을 연출할 뿐 아니라 그 결과물인 얼음이 위성의 표면을 눈송이처럼 하얗게 만든다. 수증기가 순식간에 얼어서 미세 얼음 입자가 되기 때문이다. 바로 이 미세입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 '상처' 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든 것이다. 이 사진은 지난 4월 11일 카시니호가 디오네와 11만 km 떨어진 곳에서 촬영한 것으로 픽셀당 크기는 660m다. NASA가 뒤늦게 이 사진을 공개한 이유는 있다. 우리시간으로 18일 오전 카시니호가 디오네에 474km 거리까지 최근접했기 때문이다. NASA 측은 이 과정을 통해 몇 m 크기의 물체까지 식별할 수 있는 디오네 북극 주변의 최고 해상도 사진을 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한편 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 것으로, 지름 1123㎞, 공전주기는 2.7일이며 토성의 강력한 자기권 안에 있다. 특히 2년 전 NASA 제트추진 연구소는 디오네 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모으고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 6월, 화성과 목성 사이에 위치한 왜행성 세레스(Ceres) 표면에서 정체불명의 피라미드 형태 봉우리가 포착돼 학계의 관심을 불러 모은 가운데, 약 한달 여 만에 이 ‘피라미드 봉우리’의 3D 이미지가 새롭게 공개됐다. 영국 일간지 데일리메일의 6일자 보도에 따르면 이번 이미지는 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 찍은 것으로, 과학계를 떠들썩하게 했던 피라미드 봉우리의 급경사와 밝게 빛나는 부분을 생생하게 담고 있다. 이 피라미드 형태를 띤 봉우리의 높이는 6㎞ 정도로 추정된다. 이 봉우리를 제외한 다른 지형에는 이처럼 우뚝 솟은 곳이 전혀 존재하지 않는다는 점도 특징 중 하나로 꼽힌다. 던 탐사선 팀 멤버이자 미국 애리조나대학 달‧행성 연구소(Lunar and Planetary Laboratory)의 지질학자인 폴 쉔크 박사는 “우리가 지금까지 모은 세레스의 데이터 중, 이 봉우리는 가장 높은 지형에 속한다”면서 “일반적으로 타 행성에서 주로 발견할 수 있는 크레이터와도 다른 점이 있다”고 설명했다. 이번 3D촬영의 분석 결과, 세레스의 거대 분화구의 표면이 평평하고 부드럽다는 사실도 밝혀졌다. 역시 던 탐사선이 보내온 사진을 분석한 미국 콜로라주 볼더에 있는 사우스웨스트연구소 시몬 마치 연구원은 “‘커완’으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 매우 평평하고 매끄러우며, 이는 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다. 세레스는 현재 46억 년 전에 생겨난 것으로 학계는 보고 있다. 전문가들은 이를 통해 분화구 표면 형성과정에서 표면 아래 ‘얼음주머니’가 존재했을 것으로 추측하고 있다. 학계의 관심을 사로잡았던 '미스터리 흰색 빛'에 대한 단서도 공개됐다. 지난 주 NASA 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 크리스 러셀 박사는 "세레스에서 밝게 빛나는 부분은 얼음이 아닌, 특정한 시간대에 관찰할 수 있는 아지랑이의 일종으로 추측된다"고 밝혔다. 한편 세레스는 1801년에 처음 발견됐으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류됐다. 왜행성은 태양계를 도는 천체로 다른 행성의 위성이 아니며 중력을 유지할 수 있는 질량을 가진다는 특징이 있다. 세레스를 관찰하는 던 탐사선은 2007년 발사된 뒤 지난 3월부터 세레스 궤도에 안착해 데이터를 전송하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 6월, 화성과 목성 사이에 위치한 왜행성 세레스(Ceres) 표면에서 정체불명의 피라미드 형태 봉우리가 포착돼 학계의 관심을 불러 모은 가운데, 약 한달 여 만에 이 ‘피라미드 봉우리’의 3D 이미지가 새롭게 공개됐다. 영국 일간지 데일리메일의 6일자 보도에 따르면 이번 이미지는 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 찍은 것으로, 과학계를 떠들썩하게 했던 피라미드 봉우리의 급경사와 밝게 빛나는 부분을 생생하게 담고 있다. 이 피라미드 형태를 띤 봉우리의 높이는 6㎞ 정도로 추정된다. 이 봉우리를 제외한 다른 지형에는 이처럼 우뚝 솟은 곳이 전혀 존재하지 않는다는 점도 특징 중 하나로 꼽힌다. 던 탐사선 팀 멤버이자 미국 애리조나대학 달‧행성 연구소(Lunar and Planetary Laboratory)의 지질학자인 폴 쉔크 박사는 “우리가 지금까지 모은 세레스의 데이터 중, 이 봉우리는 가장 높은 지형에 속한다”면서 “일반적으로 타 행성에서 주로 발견할 수 있는 크레이터와도 다른 점이 있다”고 설명했다. 이번 3D촬영의 분석 결과, 세레스의 거대 분화구의 표면이 평평하고 부드럽다는 사실도 밝혀졌다. 역시 던 탐사선이 보내온 사진을 분석한 미국 콜로라주 볼더에 있는 사우스웨스트연구소 시몬 마치 연구원은 “‘커완’으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 매우 평평하고 매끄러우며, 이는 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다. 세레스는 현재 46억 년 전에 생겨난 것으로 학계는 보고 있다. 전문가들은 이를 통해 분화구 표면 형성과정에서 표면 아래 ‘얼음주머니’가 존재했을 것으로 추측하고 있다. 학계의 관심을 사로잡았던 '미스터리 흰색 빛'에 대한 단서도 공개됐다. 지난 주 NASA 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 크리스 러셀 박사는 "세레스에서 밝게 빛나는 부분은 얼음이 아닌, 특정한 시간대에 관찰할 수 있는 아지랑이의 일종으로 추측된다"고 밝혔다. 한편 세레스는 1801년에 처음 발견됐으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류됐다. 왜행성은 태양계를 도는 천체로 다른 행성의 위성이 아니며 중력을 유지할 수 있는 질량을 가진다는 특징이 있다. 세레스를 관찰하는 던 탐사선은 2007년 발사된 뒤 지난 3월부터 세레스 궤도에 안착해 데이터를 전송하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

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

지난달 25일(미 현지시간) 2개의 크고 작은 천체가 서로 붙어있는 희한하게 생긴 소행성이 지구 근처를 스쳐갔다. 해외언론이 '우주땅콩'(Space Peanut)이라는 그럴듯한 별명을 붙인 이 소행성의 이름은 '1999 JD6'. 지름이 약 200m 이상인 이 소행성은 이날 지구에서 약 720만 km 떨어진 곳을 순식간에 지나쳤다. 이 정도 거리면 지구와 달보다 19배나 더 멀어 우리에게 피해를 줄 가능성은 없지만 소행성으로서의 연구가치는 무궁무진하다. 이번에 미 항공우주국(NASA)은 이 소행성에 레이더 신호를 쏜 후 그 반사 신호를 받아 소행성의 사이즈, 형태, 회전 등을 파악했다. 이 소행성의 특징은 크고 작은 2개의 천체가 붙어있는 특이한 '외모'로, 전문가들은 이 소행성이 서로의 중력에 의해 '한몸' 처럼 움직이고 있는 것으로 추측하고 있다. NASA 제트추진연구소 랜스 배너 박사는 "지구 인근을 스쳐가는 소행성의 15%는 지름 180m 이상의 크기로 1999 JD6 처럼 땅콩 모양" 이라고 설명했다. 땅콩 모양이 특이하기는 하지만 우주에는 흔하다는 설명인 셈. 배너 박사는 "레이더 신호를 사용한 소행성 연구는 그 크기와 모양 등을 정확히 분석하는데 도움을 준다" 면서 "이번에 스쳐간 1999 JD6는 39년 후인 오는 2054년 7월 다시 우리를 찾아온다"고 밝혔다. 　　 박종익 기자 pji@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

미국항공우주국(NASA)의 과학자들이 우주에서 비타민이 형성될 수 있는 원리를 발견했다. 이상한 이야기처럼 들릴 수도 있지만, 사실 과학자들은 운석 및 기타 우주 물질의 입수를 통해서 지구 이외의 장소에서도 다양한 유기물이 형성될 수 있다는 사실을 확인했다. 특히 탄소질 운석을 분석한 결과 여기서는 생명의 기초 물질은 물론 놀랍게도 비타민 B3가 발견된 바 있다. 농도는 30에서 600ppb(parts-per-billion, 십억 분의 일)로 매우 낮지만, 생명체의 존재 없이도 비타민이 형성될 수 있다는 것은 놀라운 발견이었다. NASA 산하 고다드 우주비행센터의 카렌 스미스 박사후연구원과 그녀의 동료들은 어떻게 이런 일이 가능한지를 검증하기 위해서 실험실에서 우주의 상황을 재현했다. 사실 우주에는 생명의 기초가 되는 탄소, 수소, 질소, 산소, 그리고 물과 여러 가지 미량 원소가 풍부하다. 지구 역시 우주에서 형성되었으니 이는 당연한 일이다. 하지만 극저온의 우주 공간에서 비타민을 비롯한 복잡한 유기물이 어떻게 형성될 수 있는지는 아직 미스터리이다. 스미스의 연구팀은 혜성이나 혹은 성간 공간에 있는 얼음의 환경을 실험실에서 재현한 후 다양한 원소들을 넣고 반응을 지켜봤다. 그 결과 물과 이산화탄소의 얼음 속에서 다양한 유기물이 형성될 수 있음이 증명됐다. 우리 태양계와 다른 별들은 가스와 먼지의 구름이 중력으로 인해 뭉쳐서 생성됐다고 생각되고 있다. 이 과정에서 별을 형성하는데 사용되지 않은 먼지와 가스는 서로 모여 행성, 혜성, 소행성이 된다. 이 가스와 먼지에는 탄소, 산소, 수소, 질소같이 생명을 형성하는 데 필요한 물질들이 풍부하다. 이번 연구에서는 극저온의 우주를 재현하기 위한 진공 상태의 영하 253도의 알루미늄판 위에서 물, 이산화탄소, 피리딘(pyridine) 같은 물질들이 반응해서 비타민 B3를 비롯한 더 복잡한 유기물을 생성할 수 있다는 것을 보여줬다. 우주에는 먼 초신성 등에서 나오는 고에너지 방사선들이 있어 더 복잡한 유기물을 생성할 수 있는 에너지를 제공할 수 있다. 과학자들은 극저온의 진공 상태인 우주 공간에서도 생각보다 복잡한 유기물이 생성될 수 있다는 것을 알아냈다. 하지만 그것이 과연 중요할까? 대답은 ‘그렇다’이다. 많은 과학자가 지구의 유기물을 공급한 것이 이런 과정을 거친 혜성이나 소행성이었을 것으로 생각하기 때문이다. 이는 지구 생명체 탄생에 결정적 재료를 공급했을 것이다. 그리고 어쩌면 저 멀리 있는 다른 외계 행성에도 생명체가 탄생하는데 충분한 유기물을 제공했을지 모른다. 과연 우주에서 얼마나 복잡한 유기물이 쉽게 형성될 수 있는지는 우주에 얼마나 생명현상이 흔할 것이냐는 질문과 연결돼 있다. 앞으로도 이 질문의 답을 찾기 위해서 연구가 계속될 것이다. 사진=NASA/고다드 우주비행센터 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미국항공우주국(NASA)의 과학자들이 우주에서 비타민이 형성될 수 있는 원리를 발견했다. 이상한 이야기처럼 들릴 수도 있지만, 사실 과학자들은 운석 및 기타 우주 물질의 입수를 통해서 지구 이외의 장소에서도 다양한 유기물이 형성될 수 있다는 사실을 확인했다. 특히 탄소질 운석을 분석한 결과 여기서는 생명의 기초 물질은 물론 놀랍게도 비타민 B3가 발견된 바 있다. 농도는 30에서 600ppb(parts-per-billion, 십억 분의 일)로 매우 낮지만, 생명체의 존재 없이도 비타민이 형성될 수 있다는 것은 놀라운 발견이었다. NASA 산하 고다드 우주비행센터의 카렌 스미스 박사후연구원과 그녀의 동료들은 어떻게 이런 일이 가능한지를 검증하기 위해서 실험실에서 우주의 상황을 재현했다. 사실 우주에는 생명의 기초가 되는 탄소, 수소, 질소, 산소, 그리고 물과 여러 가지 미량 원소가 풍부하다. 지구 역시 우주에서 형성되었으니 이는 당연한 일이다. 하지만 극저온의 우주 공간에서 비타민을 비롯한 복잡한 유기물이 어떻게 형성될 수 있는지는 아직 미스터리이다. 스미스의 연구팀은 혜성이나 혹은 성간 공간에 있는 얼음의 환경을 실험실에서 재현한 후 다양한 원소들을 넣고 반응을 지켜봤다. 그 결과 물과 이산화탄소의 얼음 속에서 다양한 유기물이 형성될 수 있음이 증명됐다. 우리 태양계와 다른 별들은 가스와 먼지의 구름이 중력으로 인해 뭉쳐서 생성됐다고 생각되고 있다. 이 과정에서 별을 형성하는데 사용되지 않은 먼지와 가스는 서로 모여 행성, 혜성, 소행성이 된다. 이 가스와 먼지에는 탄소, 산소, 수소, 질소같이 생명을 형성하는 데 필요한 물질들이 풍부하다. 이번 연구에서는 극저온의 우주를 재현하기 위한 진공 상태의 영하 253도의 알루미늄판 위에서 물, 이산화탄소, 피리딘(pyridine) 같은 물질들이 반응해서 비타민 B3를 비롯한 더 복잡한 유기물을 생성할 수 있다는 것을 보여줬다. 우주에는 먼 초신성 등에서 나오는 고에너지 방사선들이 있어 더 복잡한 유기물을 생성할 수 있는 에너지를 제공할 수 있다. 과학자들은 극저온의 진공 상태인 우주 공간에서도 생각보다 복잡한 유기물이 생성될 수 있다는 것을 알아냈다. 하지만 그것이 과연 중요할까? 대답은 ‘그렇다’이다. 많은 과학자가 지구의 유기물을 공급한 것이 이런 과정을 거친 혜성이나 소행성이었을 것으로 생각하기 때문이다. 이는 지구 생명체 탄생에 결정적 재료를 공급했을 것이다. 그리고 어쩌면 저 멀리 있는 다른 외계 행성에도 생명체가 탄생하는데 충분한 유기물을 제공했을지 모른다. 과연 우주에서 얼마나 복잡한 유기물이 쉽게 형성될 수 있는지는 우주에 얼마나 생명현상이 흔할 것이냐는 질문과 연결돼 있다. 앞으로도 이 질문의 답을 찾기 위해서 연구가 계속될 것이다. 사진=NASA/고다드 우주비행센터 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

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

영국의 천재 물리학자 스티븐 호킹(73) 박사가 인류의 첫 명왕성 탐사를 축하하는 내용의 의미있는 메시지를 보냈다. 호킹 박사는 한국시간으로 14일 오후 8시 49분 57초 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 성공적으로 명왕성에 근접 통과한 직후 이를 축하하는 영상 메시지를 공개했다. 박사는 "10년 간에 걸친 명왕성과 카이퍼 벨트 탐험에 나선 개척자 NASA에 축하를 보낸다" 면서 "뉴호라이즌스호의 명왕성 탐사는 태양계가 어떻게 형성됐는지 이해하는데 도움을 줄 것" 이라고 밝혔다. 특히 박사는 이번 탐사가 갖는 의미에 대해 설파했다. 호킹박사는 "오랜 시간 인류는 미스터리한 명왕성에 대해 알고 싶어했다" 면서 "우리는 탐험한다. 왜냐하면 우리는 인간이고 무엇인가 알기 원하기 때문"이라고 말했다. 호킹 박사는 그간 줄기차게 우주 탐사가 갖는 중요성에 대해 강조해 왔다. 지난 2월에는 영국 런던 과학 박물관 행사에 주빈으로 참석해 ‘우주 탐사’는 미래의 인류 생존을 위한 ‘생명보험’과도 같다는 의미심장한 연설을 했다. 당시 호킹 박사는 “지금도 지구상에는 우리가 풀지 못한 많은 문제가 있다. 우주 탐사는 이에대한 다른 접근방식을 제공해 주는 계기가 된다” 면서 “다른 행성의 식민지화를 통해 우리 인류가 사라지는 것을 막을 수 있어 우주 탐사는 인류의 생존을 위해 중요한 것” 이라고 밝혔다.　 또한 2년 전에도 박사는 “향후 1000년 내에 인류는 생존을 위해 지구를 떠나야 한다” 면서 “점점 망가져 가는 지구를 떠나지 않고서는 인류의 새천년은 없다“고 주장한 바 있다. 한편 지난 2006년 발사된 인류최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴호라이즌스호는 무려 9년 6개월, 일수로 3462일 만에 56억 7000만 ㎞를 날아가 목적지인 명왕성에 도착했다. 이후 뉴호라이즌스호는 2016년~2020년 사이 카이퍼 벨트를 지나 오는 2029년 태양계를 완전히 떠나게 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 돈으로 6000조원이 넘는 어마어마한 가치를 지닌 소행성이 지구로 접근하고 있어 천문학계는 물론 일반인들의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 데일리메일에 따르면, 오는 19일 오후 11시(현지시간) 소행성 ‘2011 UW-158’이 지구 최근접점을 통과한다. 영국과 시차는 8시간이므로 한국시간으로는 20일 오전 7시다. 지름 452~1011m가량인 이 소행성은 지구로부터 240만 km까지 접근할 예정이다. 이는 지구와 가장 가까운 행성인 화성보다 30배 가까운 거리다. 이 소행성이 우리 지구에 접근하는 과정은 각국 천문학자들이 연구를 위해 관측하는데 일반인들도 볼 수 있도록 천체망원경 감상 사이트인 슬루(Shooh)를 통해 생중계한다. 이 영상은 스페인 카나리아 제도에 있는 천체망원경으로 관측된다. 특히 이 소행성의 중심 핵에는 백금 1억 톤가량이 있는 것으로 분석되고 있어 소행성 채굴 기업인 ‘플래니터리 리소시스’도 큰 관심을 보이고 있다. 백금 1억 톤의 가치는 5조 4000억 달러, 우리 돈으로는 6000조원이 넘는다. 이 소행성이 이번에 지구를 스쳐 지나가면 앞으로 2년 뒤쯤 다시 지구를 찾는데 플래니터리 리소시스는 이렇게 주기적으로 지구를 찾는 소행성을 수차례 분석함으로써 소행성 채굴 실천에 한발짝 더 다가설 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 돈으로 6000조원이 넘는 어마어마한 가치를 지닌 소행성이 지구로 접근하고 있어 천문학계는 물론 일반인들의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 데일리메일에 따르면, 오는 19일 오후 11시(현지시간) 소행성 ‘2011 UW-158’이 지구 최근접점을 통과한다. 영국과 시차는 8시간이므로 한국시간으로는 20일 오전 7시다. 지름 452~1011m가량인 이 소행성은 지구로부터 240만 km까지 접근할 예정이다. 이는 지구와 가장 가까운 행성인 화성보다 30배 가까운 거리다. 이 소행성이 우리 지구에 접근하는 과정은 각국 천문학자들이 연구를 위해 관측하는데 일반인들도 볼 수 있도록 천체망원경 감상 사이트인 슬루(Shooh)를 통해 생중계한다. 이 영상은 스페인 카나리아 제도에 있는 천체망원경으로 관측된다. 특히 이 소행성의 중심 핵에는 백금 1억 톤가량이 있는 것으로 분석되고 있어 소행성 채굴 기업인 ‘플래니터리 리소시스’도 큰 관심을 보이고 있다. 백금 1억 톤의 가치는 5조 4000억 달러, 우리 돈으로는 6000조원이 넘는다. 이 소행성이 이번에 지구를 스쳐 지나가면 앞으로 2년 뒤쯤 다시 지구를 찾는데 플래니터리 리소시스는 이렇게 주기적으로 지구를 찾는 소행성을 수차례 분석함으로써 소행성 채굴 실천에 한발짝 더 다가설 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr