2008년 11월 인도의 첫 달 탐사 위성인 찬드라얀 1호(Chandrayaan-1)가 발사 17일 만에 성공적으로 달 궤도 진입에 성공했다. 세계 6번째, 아시아에서는 일본과 중국에 이어 세 번째로 달 탐사국이 된 인도는 우주 강국 대열에 이름을 올리며 과학적 성과를 자축했다. 그러나 찬드라얀 1호는 2009년 8월, 발사한지 312일 만에 연락이 끊기며 달 궤도 어딘가를 배회하는 '우주 미아'가 되고 말았다. 이에 인도우주연구소(ISRO)는 찬드라얀 1호의 임무 종료를 아쉬워하면서도 주요 목표의 95%는 달성했다며 스스로 위로했다. 그로부터 8년 가까이 흐른 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주 미아가 된 찬드라얀 1호를 찾았다고 발표했다. 연락이 끊긴 위성을, 그것도 달을 빠른 속도로 궤도 비행하는 위성을 찾는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 여기에 찬드라얀 1호의 크기는 자동차 절반 만하며 지구과의 거리도 평균 38만 ㎞나 떨어져 있다. '사막에서 바늘찾기'가 가능했던 것은 첨단 레이더 기술과 전파 망원경 덕이다. NASA 측은 먼저 찬드라얀 1호의 예상 경로인 달의 북극 방향으로 마이크로파를 쐈다. 이 역할을 맡은 것은 캘리포니아에 위치한 골드스톤 심우주 통신 콤플렉스(Goldstone Deep Space Communications Complex)의 70m 짜리 레이더 안테나. 그리고 수신은 웨스트버지니아에 위치한 그린뱅크(Green Bank) 전파망원경이 책임졌다. 곧 마이크로파가 찬드라얀 1호에 닿았고 그 반향이 다시 지구에서 탐지돼 위치가 확인된 것이다. NASA 측은 "멀리 떨어진 달 궤도에서 작은 물체를 찾는 것은 매우 힘든 일"이라면서 "달의 빛 때문에 광학 망원경으로는 이같이 작은 물체를 탐지하는 것은 불가능하다"고 밝혔다. 이어 "향후 이 레이더 기술은 우주의 다양한 천체를 탐지하는데 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2008년 11월 인도의 첫 달 탐사 위성인 찬드라얀 1호(Chandrayaan-1)가 발사 17일 만에 성공적으로 달 궤도 진입에 성공했다. 세계 6번째, 아시아에서는 일본과 중국에 이어 세 번째로 달 탐사국이 된 인도는 우주 강국 대열에 이름을 올리며 과학적 성과를 자축했다. 그러나 찬드라얀 1호는 2009년 8월, 발사한지 312일 만에 연락이 끊기며 달 궤도 어딘가를 배회하는 '우주 미아'가 되고 말았다. 이에 인도우주연구소(ISRO)는 찬드라얀 1호의 임무 종료를 아쉬워하면서도 주요 목표의 95%는 달성했다며 스스로 위로했다. 그로부터 8년 가까이 흐른 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주 미아가 된 찬드라얀 1호를 찾았다고 발표했다. 연락이 끊긴 위성을, 그것도 달을 빠른 속도로 궤도 비행하는 위성을 찾는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 여기에 찬드라얀 1호의 크기는 자동차 절반 만하며 달과의 거리도 평균 38만 ㎞나 떨어져 있다. '사막에서 바늘찾기'가 가능했던 것은 첨단 레이더 기술과 전파 망원경 덕이다. NASA 측은 먼저 찬드라얀 1호의 예상 경로인 달의 북극 방향으로 마이크로파를 쐈다. 이 역할을 맡은 것은 캘리포니아에 위치한 골드스톤 심우주 통신 콤플렉스(Goldstone Deep Space Communications Complex)의 70m 짜리 레이더 안테나. 그리고 수신은 웨스트버지니아에 위치한 그린뱅크(Green Bank) 전파망원경이 책임졌다. 곧 마이크로파가 찬드라얀 1호에 닿았고 그 반향이 다시 지구에서 탐지돼 위치가 확인된 것이다. NASA 측은 "멀리 떨어진 달 궤도에서 작은 물체를 찾는 것은 매우 힘든 일"이라면서 "달의 빛 때문에 광학 망원경으로는 이같이 작은 물체를 탐지하는 것은 불가능하다"고 밝혔다. 이어 "향후 이 레이더 기술은 우주의 다양한 천체를 탐지하는데 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난달 26일(현지시간) 우리나라에서는 볼 수 없었지만 남미와 아프리카 하늘에는 특별한 '우주쇼'가 펼쳐졌다. 바로 달이 태양을 가리는 일식이 관측된 것으로 특히 이날은 금환일식(金環日蝕)이 펼쳐졌다. 서구에서는 '불의 반지'(Ring of Fire)라 부르는 금환일식은 달이 태양을 완전히 가리지 못해 생긴다. 태양 가장자리 부분만 보이며 마치 불에 타는 금반지 모양같아 붙은 이름이다.(사진 아래) 그렇다면 지구 밖 멀리 떨어진 우주에서의 금환일식은 어떻게 보일까? 지난 2일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)이 그 대답을 사진으로 공개했다. NASA의 심우주 기상관측위성(DSCOVR)이 26일 촬영한 지구에는 달의 모습이 그림자로만 남아 있다. 지구에서는 달이 태양을 삼킬듯 보이지만 달 너머에 위치한 DSCOVR이 본 지구에는 짙은 본영(本影)만 드리웠다. 　　　 DSCOVR이 이처럼 특별한 사진을 촬영할 수 있는 것은 일반적인 인공위성과는 달리 지구로부터 평균 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있기 때문이다. 이같은 이유로 DSCOVR은 시간만 잘 맞추면 지구 주위를 공전하는 달의 모습을 촬영할 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류가 1972년 아폴로호 이후 다시 한 번 지구 궤도에서 벗어나 달을 향한 큰 걸음을 내딛는다. 미항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 9일(현지시간) "유인 달 궤도 프로젝트인 오리온 미션은 빠르면 2021년 NASA의 케네디 우주센터에서 우주선을 발사함으로써 시작될 예정"이라면서 "ESA와 에어버스 항공기 회사는 이미 내년 NASA의 무인 탐사선 오리온의 비행을 위해 발사체와 공급장치 모듈을 인도했다"고 밝혔다. 1972년 이래 처음으로 지구 저궤도를 벗어나는 이 미션에는 최대 4명의 우주인이 참여한다. 우주인의 수와 구체적인 구성은 발사에 즈음해서 최종 결정될 예정이다. 우주인은 지난 1972년 NASA가 아폴로 프로그램을 종결한 이후로는 지구 궤도를 벗어난 적이 없었다. 발사대를 떠난 우주선은 곧장 달로 날아가지는 않는다. 먼저 우주선은 주차궤도라 불리는 지상 180km의 원형궤도를 90분 동안 한 바퀴 선회한다. 행성이나 그밖의 천체 둘레의 특별한 궤도에 진입하기 위해 기동하거나 엔진 분사를 하는 것을 '궤도 진입'이라 한다. 오리온은 모두 3개의 길쭉한 궤도를 따라 비행한다. 달 궤도에 집입한 후 궤도 비행을 하다가 지구로 귀환할 때는 달의 중력을 이용해 가속을 공짜로 얻는 스윙바이 항법으로 달의 뒷면을 돌아 지구로 귀환한다. 지구-달의 거리는 약 38만km다. ESA 관계자는 "ESA와 에어버스사는 2021년 달 궤도를 돌 두 번째 유인 탐사선 미션을 위해 모듈을 제작하기로 합의했다"고 밝혔다. 서비스 모듈은 우주인들을 위해 추진체와 전력, 산소와 질소로 조성된 공기, 물, 온도조절 장치 등을 공급한다. 서비스 모듈을 실은 첫 번째 오리온은 NASA의 새 우주발사 시스템에서 2018년 말 발사될 예정이다. 일단 한 달 동안 무인 우주선으로 시행될 미션은 우주인들을 실어 보내기 전 우주선과 로켓의 성능을 시험하기 위한 것으로, 달 궤도를 돌다가 지구로 귀환한다. 유럽의 서비스 모듈은 국제우주정거장에 5차례 공급한 바 있는 ESA의 증명된 무인 우주화물선 제작 기술에 바탕하여, 에어버스 스페이스 앤 디펜스 사의 지휘하에 11개국의 회사에 의해 설계, 조립되었다. 미션은 3개의 길쭉한 궤도를 따라 비행하여 달까지 간 후, 달 뒷면을 돌아 지구로 귀환하는데, 유인 우주선으로는 가장 빠른 속도로 지구 대기에 진입한다. ESA 유인 우주비행 감독 데이브 파커는 "지난해 이 미션을 NASA로부터 처음 제안받았다"면서 "이 역사적인 우주 탐사에 참여할 수 있게 되어 매우 고무되었고, 우리 태양계 멀리까지 인류의 탐사활동에 일조할 수 있도록 NASA가 우리를 신뢰한 데 대해 감사를 표한다"고 말했다. 이달 초 NASA 엔지니어들은 2021년 유인 우주선 미션에 대비해 우주선이 발사될 때 선내에서 어떤 상황이 벌어지는가를 알기 위해 시뮬레이션을 시연했다. 이번 오리온 미션은 앞으로 몇십 년 뒤에 있을 심우주 탐사를 위한 전초 작업으로, 승무원에게 보다 안전한 우주선과 긴급대처 능력, 그리고 안전한 귀환을 담보하기 위해 계획, 실행되고 있는 것이다. 그 다음의 징검다리는 화성으로, 인류가 화성 땅을 밟을 날도 그리 멀지는 않을 것 같다. 화성은 지구-달 거리의 200배쯤 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구상에서 가장 무덥고 건조한 곳, 광활한 모래가 끝없이 펼쳐진 거대한 땅, 바로 아프리카 대륙 북부를 차지하고 있는 사하라 사막이다. 지난 19일(현지시간) 오후 사하라 사막에 눈이 내려 세계적인 화제를 모았다. 이날 눈이 내린 지역은 사하라 사막의 관문으로, 정확한 위치는 알제리 서부의 도시인 해발 1000m의 아인세프라다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 지구관측위성인 '랜드샛 7'(Landsat 7)이 촬영한 눈 내린 사하라 사막의 모습을 공개했다. 사진 속 짙은 갈색 땅 옆으로 대지를 하얗게 물들인 지역이 바로 눈 내린 곳이다. 마치 갈색 사막에 아름다운 스키장이 만들어진 것 같은 모습이지만 이 또한 '질투'하는 태양 탓에 하루도 지나지 않아 감쪽같이 녹아버렸다. 통계에 따르면 사하라 사막에도 드물지만 눈이 내렸다. 사막을 덮을만큼 눈다운 눈이 내린 것은 지난 1979년이며 2005년, 2012년에도 약간의 눈이 내렸다. 사하라 사막에 눈이 내린 모습을 처음으로 알린 아마추어 사진작가 카림 부체타타는 “사막에 눈이 내린다고 하면 대부분 믿지 못하지만 10년에 한번 꼴로 일어나는 기상현상”이라면서 “밝은 오렌지색으로 빛나는 사구(砂丘)에 흰 눈은 특별한 사진을 찍을 수 있는 완벽한 기회”라고 밝혔다. 흥미로운 사실 하나 더. 우리 머리 위가 아닌 달보다도 훨씬 멀리 떨어진 곳에서도 사하라 사막의 모습은 생생히 보인다. 지난해 NASA의 심우주기후관측위성(DSCOVR)이 촬영한 영상을 보면 황량한 사하라 사막의 모습이 한 눈에 잡힌다. 　 이 사진은 DSCOVR 위성에 실린 지구 다색 이미징 카메라(EPIC)가 촬영한 것으로 그 거리는 160만 km다. 카메라와 망원경이 결합된 EPIC(Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착하며 이 사진은 카메라의 적색, 녹색, 청색 채널이 쓰였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2016년은 과학계에 풍성한 이야깃거리가 만들어진 한 해였다. 2월에는 ‘중력파’ 검출로 아인슈타인 100년의 수수께끼가 풀렸다는 소식이 들려왔다. 곧이어 바둑 고수와의 대결에서 압승을 거둔 인공지능 부상의 현장을 놀라움과 두려움의 시선으로 지켜보게 됐다. 11월에는 괴짜 기업가 도널드 트럼프가 미국의 제45대 대통령으로 당선되는 이변도 있었다. 전 세계 과학기술 분야의 정책 방향을 직간접적으로 좌지우지하는 미국 대통령이 된 트럼프는 선거운동 기간 내내 과학분야에 대한 무관심과 무지로 일관했다. 그의 당선으로 전 세계 과학계는 ‘시계(視界) 제로(0)’ 상태에 빠졌다. 2017년 전 세계 과학계에는 어떤 일이 일어날까. 세계적 과학학술지 ‘네이처’는 최근 ‘2017년 우리가 주목해야 할 과학 이벤트’를 선정해 발표했다. 네이처는 지난해에 이어 올해도 ‘기후변화’와 관련한 이슈들을 가장 주목해야 할 사건으로 꼽았다. 미국의 차기 대통령 트럼프는 오바마 정부의 지구 온난화 방지 약속을 철회하고 지난해 합의돼 올해 114개국이 발효한 파리기후협정을 탈퇴하겠다는 뜻을 내비쳤다. 미국 기후변화 정책이 중대 기로에 섰다는 이야기가 나오는 이유다. 더군다나 최대 온실가스 배출국으로 지목받고 있는 중국 정부가 내년 하반기부터 탄소배출권 거래제도를 전면 시행하기로 결정하면서 탄소배출량도 감소세로 돌아서게 되면 전 세계 기후변화 정책의 주도권이 중국으로 넘어갈 가능성이 높다고 네이처는 전망하기도 했다. 게다가 트럼프는 대선 운동기간 내내 과학에 대한 ‘무관심’ 아니면 ‘돈 되거나, 안 되거나’라는 이분법적 잣대를 강조하면서 전 세계 과학계의 우려를 증폭시켰다. 실제로 미국 항공우주국(NASA)의 기후 연구나 심우주 탐사처럼 과학적 호기심 차원에서 접근하는 연구 예산은 삭감하고 우주운송 같은 사업분야에 집중해야 한다고 주장하는가 하면 인간배아줄기세포 연구 금지를 시사하기도 했다. 대통령으로 취임하는 2017년이 되면 그의 한 마디, 트윗 한 줄에 전 세계 과학기술계가 요동칠 수 있을 것으로 보인다. ●중국 무인 달탐사선 ‘창어’ 5호 발사 내년은 우주과학 및 천문학계에서 중요한 한 해가 될 것이라고 네이처는 전망했다. 중국 국가항천국(CNSA)은 2017년 상반기 중에 무인 달탐사선 ‘창어’(嫦娥) 5호 발사를 예정하고 있다. 주요 임무는 달에서 2㎏가량의 암석과 토양을 채취해 지구로 귀환하는 것이다. 중국 달 탐사 계획 3단계에 해당하는 창어 5호의 임무 성공은 달의 형성과 진화 과정을 밝혀내는 데 중요한 역할을 하게 될 것이다. 또 1997년 10월 발사돼 2004년 토성 궤도에 진입한 토성 탐사선 ‘카시니호’는 이달 초 토성고리 근접 접근에 성공했고 내년 3, 4월에 토성 상층 대기의 정밀한 정보를 지구로 전송하는 ‘그랜드 파이널’ 임무를 완수한 다음 충돌해 역사 속으로 사라지게 된다. 전 세계 9개의 대형 전파망원경을 하나로 묶어 지구 지름보다 약간 작은 지름 1만㎞의 단일망원경 시스템으로 구성한 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT)이 내년 4월 세계 최초로 은하수 중심에 있는 거대질량 블랙홀을 직접 촬영하게 된다. ‘사건의 지평선’이라고 불리는 이벤트 호라이즌은 아인슈타인의 일반상대성이론에서 예측한 존재로 블랙홀의 중력이 빛과 물질의 탈출을 막는 시공간의 경계선을 말한다. 블랙홀 촬영에 성공한다면 일반상대성이론을 실증하고 베일에 싸여 있는 블랙홀의 움직임을 영상으로 보면서 설명이 가능해질 것으로 예상되고 있다. ●‘플래닛 나인’ 연말쯤 정체 드러날 듯 ‘플래닛 나인’으로 불리는 태양계 9번째 행성의 정체도 내년 연말쯤에 드러날 것으로 전망됐다. 올 1월 미국 캘리포니아공대(칼텍) 연구진은 지구 질량의 10배, 크기는 3.7배가 되며 태양을 2만년 주기로 공전하는 9번째 태양계 행성의 가능성을 발표했다. 이 플래닛 나인은 명왕성이 있는 카이퍼벨트 영역에 존재하며 내부는 얼음으로 꽉 찬 ‘얼음 행성’으로 추정되고 있다. 아직 지구에서 관측된 적은 없지만 내년 12월 NASA에서 발사할 예정인 외행성관측위성(TESS) 망원경으로는 관측이 가능할 것으로 보인다. 이 밖에도 최첨단 유전자 교정기술인 크리스퍼 유전자 가위 기술을 둘러싼 특허 소송, 양자컴퓨터 기술의 상용화를 앞당길 수 있는 실험, 면역세포를 이용한 세계 최초의 암치료제 출시 등도 우리가 관심을 가져야 할 과학적 사건으로 꼽혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 한해에도 인간의 눈을 번쩍 뜨게 만든 신비로운 우주 사진들이 공개됐다. 아름다운 목성의 오로라와 보석처럼 빛나는 별, 푸른 거품 속에 찬란한 별, 광활한 은하 지도, 태양 앞을 지나가는 국제우주정거장(ISS)의 환상적인 모습까지... 최근 미 시사주간지 타임(TIME) 등 해외언론들은 2016년을 결산하는 '올해의 우주사진'(The Best Space Photos of 2016)을 선정해 발표했다. 미 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 촬영한 작품들이 망라된 사진들 중 일부와 국내에서 인기있었던 사진을 가감해 소개한다. - 보석처럼 빛나는 별들의 고향 마치 우주에 보석을 뿌려놓은듯 빛나는 이곳은 겨울철 남쪽 하늘에서 보이는 별자리인 용골자리(Carina)에 위치한 '트럼플러 14'(Trumpler 14)로 지구에서 약 8000광년 떨어져 있다. 사진에서처럼 트럼플러 14가 유독 보석처럼 반짝거리는 것은 약 50만 년 나이를 가진 젊은 별들이 빽빽히 밀집해 빛을 내기 때문이다. 청백색으로 빛나는 이 별들은 주요 성분인 수소를 불태우며 화려하게 빛나다가 결국 수백 만 년 안에 항성 진화의 마지막 단계인 초신성 폭발과 함께 사라진다. 1월 21일 허블우주망원경 촬영. 출처=J. Maíz Apellániz-Institute of Astrophysics of Andalusia, Spain/ESA/NASA　　 - 푸른 거품 속에 찬란하게 빛나는 별 거품처럼 파랗게 부풀어 오른 우주 구름 중심에서 십(十)자 모양으로 찬란하게 빛나는 별 ‘WR 31a'. 지구에서 용골자리 방향으로 3만 광년 떨어진 곳에 위치한 WR 31a는 울프-레이에(Wolf-Rayet) 별이다. 프랑스 천문학자 샤를 울프의 이름을 딴 이 별은 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다. 수명이 수십 만년 밖에 되지 않아 우주의 시간에서는 그야말로 굵고 짧게 생을 마감하는 셈. 2월 22일 허블우주망원경 촬영. 출처=ESA/Hubble Space Telescope/NASA　 - 우리의 이웃 화성 지구와 묘하게 닮은듯 닮지 않은 화성. 11년 만에 지구와 화성이 가장 가까웠던 지난 5월 허블우주망원경으로 촬영했다. 화성의 얼음층과 구름의 변화가 엿보이는 역동적인 화성의 계절이 담겨 있다. 출처=NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/J. Bell (ASU)/M. Wolff (Space Science Institute) 　 - 목성의 오로라 올해 우주사진 중 대표적인 걸작으로 꼽히는 작품이다. 허블우주망원경이 촬영한 것이다. 강력한 자기장과 고에너지 입자가 충돌해 발생하는 목성의 오로라는 지구보다도 큰 규모. 6월 NASA 공개. 출처=NASA/ESA - 태양면 통과하는 수성 그리고 ISS 지난 6월 미국과 서유럽 등 일부 국가의 천문학자와 동호회원들은 망원경을 앞에 두고 10년 만에 일어난 태양과 수성의 ‘우주쇼’를 즐겼다. 바로 2006년 이후 처음 벌어진 수성의 태양면 통과(Transit of Mercury) 현상이다. 이 천문현상은 수성이 태양을 가리는 식(蝕)의 일종으로 100년에 단 13번 일어날 정도의 보기 드문 우주쇼다. 이는 태양과 수성, 지구가 일직선에 놓이면서 관측되는 것으로 수성의 경우 공전궤도면이 지구 궤도면과 정확히 일치하지 않기 때문에 이 같은 현상이 자주 일어나지는 않는다. 환상적인 이 사진은 수성이 태양 품에 안기던 이날, ISS가 태양 앞을 지나치는 순간이 담겨있다. 사진을 자세히 보면 태양을 대각으로 가로지르는 것은 ISS이며 중앙 하단에 작은 검은색 둥근 점이 바로 수성이다. 환상적인 이 사진은 프랑스 출신의 천체 사진작가 티에리 르고가 촬영한 것이다. 출처=Thierry Legault　　 - 달의 숨막히는 뒤태 지난 7월 NASA의 심우주 기상관측위성(DSCOVR)이 촬영한 달의 숨막히는 뒤태. 달은 자전과 공전주기가 같아 지구에서는 달의 앞면 밖에 볼 수 없다. 그러나 지구와 달 너머에 위치한 DSCOVR 덕에 지구 앞으로 스윽 지나가는 '우주적 포토밤’(photobomb)을 포착할 수 있었다. 출처=NASA　 - 은하 3차원 지도 지난 9월 공개된 11억 개가 넘는 별이 담긴 인류역사상 가장 방대하고 정확한 은하 3차원(3D) 지도. ESA는 은하 관찰 위성 ‘가이아’를 이용해 은하에 있는 11억 5000만 개 별의 3D 지도를 만들었다. 무려 11억 개를 관찰했지만 우리 은하에 있는 전체 별의 1% 수준. 최종적으로 완성된 은하 지도는 내년 말 공개된다. 출처=ESA/Gaia/DPAC　 - 달에서 본 지구돋이와 지구넘이 일본의 탐사위성 카구야(Kaguya)가 달을 돌며 촬영한 이 자료들은 지난 2007년 10월부터 2009년 6월까지의 사진과 영상본이다. 과거에도 이 자료들은 일부 공개된 바 있으나 지난 10월 그간 일반에 공개되지 않았던 촬영본도 '창고 대방출' 됐다. 공개된 자료 중 가장 눈길을 끄는 것은 달에서 본 지구돋이(Earth-rise)와 지구넘이(Earth-set)다. 화질이 월등히 뛰어난 HDTV 카메라로 촬영한 덕에 푸른색 지구와 황량한 달표면이 아름다우면서도 신비로운 대조를 이룬다. 출처=JAXA/NHK 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이민자에 강경·과학엔 무관심 뇌연구 등 기초연구 지원 줄 듯 “전 세계 과학연구에 재앙 될 것” “트럼프는 역사상 첫 반과학적 대통령(the first anti-science president)이 될 것이며, 그에 따른 결과는 놀라울 정도로 매우 심각할 것이다.” 기업인이자 리얼리티쇼 진행자인 도널드 트럼프가 9일 새벽(현지시간) 미국의 제45대 대통령에 당선되면서 지구촌의 많은 과학자가 충격과 불안감에 휩싸였다. 과학자들은 대통령 선거운동이 벌어졌던 18개월 동안 트럼프는 과학계와 어떤 접촉도 갖지 않았고 과학 이슈에 대해서도 무관심했다는 사실에 주목하고 있다. 이 때문에 세계적 과학저널 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’도 트럼프의 대통령 당선이 확정되자 이례적으로 신속하게 과학계의 이런 분위기를 전했다. 특히 미국 내 연구자들 사이에서는 “과학과 연구, 교육은 물론 지구의 미래를 고려했을 때도 트럼프 대통령은 최악의 상황”이라는 반응이 팽배해 있는 것으로 알려졌다. 연구자들은 트럼프가 선거 기간 “무슬림이 미국에 들어오지 못하게 하겠다”, “멕시코 국경에 벽을 쌓겠다”는 등 이민자에 대한 강경한 입장을 표시한 데 대해 우려를 표시하고 있다. 현재 미국 과학계를 떠받치고 있는 것은 재능 있는 외국인 과학자들인데 트럼프의 이민정책이 현실화될 경우 이들이 미국 내 연구기관이나 대학에서 연구하는 게 사실상 불가능해질 수 있기 때문이다. 미국 세포생물학회 공공정책 분과의 케빈 윌슨 박사는 “트럼프의 당선이 미국행에 관심 있는 유능한 외국 과학자들에게 찬물을 끼얹는 효과를 가져올 것”이라고 걱정했다. 에머리대에서 환경과학을 연구하는 머리 러드 박사도 네이처와의 인터뷰에서 “본국인 캐나다로 돌아갈 생각”이라며 “과학계에서는 이미 트럼프가 대통령이 될 경우 기초과학에 대한 예산은 물론 범정부적 지원이 줄어들 것이라는 이야기가 있었다”고 전했다. 버락 오바마 정부는 뇌 연구를 위한 ‘브레인 이니셔티브’, 유인 화성탐사, 마이크로바이옴 연구 프로젝트, 친환경 에너지 개발 등 굵직굵직한 연구계획을 발표하는 등 과학연구에 적극적이었다. 반면 트럼프는 선거 기간 내내 놀라울 정도로 과학 분야에 대한 언급이 없었으며, 현재 진행 중인 주요 과학 프로젝트에 대한 폄하만 있었다고 네이처와 사이언스는 지적했다. 트럼프는 지구온난화에 따른 기후변화는 ‘중국의 거짓말’이라며 클린에너지 정책을 폐기하고 석유, 석탄 같은 화석연료의 지속적 사용을 강조하는 한편 파리 기후협약 탈퇴를 주장해 왔다. 이뿐만 아니라 ‘미국항공우주국(NASA)은 지구 저궤도에서 활동하는 군수기지’라는 표현을 쓰면서 현재 유인 화성탐사나 심우주 탐사 같은 기초연구보다는 상업적 우주산업의 역할 확대를 언급하기도 했다. 마이클 오펜하이머 프린스턴대 교수는 “트럼프의 당선은 생물학을 비롯한 기초과학과 기후변화, 우주탐사 분야 지원 등 미국 내 문제가 아니라 전 지구적인 과학연구에 악영향을 미치는 재앙이 될 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한·미 우주협정이 발효됐다. 한국의 우주개발이 한걸음 더 진척을 볼 수 있는 계기가 마련된 것이다. 한국이 추진하고 있는 달탐사 계획에 미국은 달에 가본 적이 있는 경험이 있기 때문에 지구궤도를 벗어나 달까지 가는 동안 필수불가결한 기술인 심우주 통신과 항법의 기술, 그리고 달 궤도 진입과 달 탐사선 착륙에 관한 기술 협력을 해 줄 것이다. 반면에 한국의 궤도선에 미국의 우주탐사 장비를 싣게 돼 있어 한국도 미국에 협력하는 것이다. 미국이 한국과 우주협정을 맺는 것은 한국의 우주개발에 대한 국가 의지가 확고하고 그에 상응한 국가 예산도 염출할 수 있는 나라가 됐기에 미국이 동의한 것이다. 한국에 우주개발 장비의 판매라든가 한국이 예산을 내고 공동 연구도 기대하는 미국으로서는 한국을 매력적인 우주협력 파트너로 생각하는 것이다. 한국은 지금 고흥우주센터에서 한국형 로켓을 만들기 위한 엔진 실험을 계속하고 있고 2020년대 초에 약 1.5t의 인공위성을 자력으로 발사할 수 있는 국가로 발돋움할 것이다. 인공위성 제작 기술도 점점 고도화될 것으로 판단한 미국은 한국을 우주개발의 협력 국가로 지목한 것이다. 미국과 우주협력을 하면 한국이 몰랐던 우주개발에 대한 지식과 기술을 발전시키는 데 적지 않은 도움이 될 것으로 판단된다. 한국이 우주개발을 해야만 하는 이유는 첫째, 한국 주변 국가들 즉 미국, 러시아, 중국, 일본이 모두 우주 강국이다. 심지어는 북한마저도 궁핍한 처지에서 우주개발에 국력을 쏟아붓고 있다. 제2차 세계대전이 끝나고 미국과 러시아는 군사용 목적의 로켓 개발 즉 대륙간탄도미사일 개발에 총력을 기울여 지금은 지구를 넘나들 수 있는 로켓을 보유하고 있다. 지구 고도 400㎞근처의 국제우주정거장을 만들어 놓고 운용하고 있으며 여기에는 일본도 참여해 한국어로는 ‘황새’라는 뜻을 지닌 화물기를 보내 우주비행사들의 식품과 실험장비를 수송하고 있다. 중국은 자체적인 위성항법시스템인 북두(GPS)를 운용할 정도로 우주기술이 미국과 어깨를 겨누는 수준이 되었고 북한도 대륙간탄도미사일 개발을 위해 은하로켓 개발에 엄청난 돈을 쓰고 있다. 따라서 한국이 우주개발에 박차를 가하지 않으면 북한에마저 뒤처지는 국가로 전락할 처지에 놓여 있다는 사실을 유념해야 할 것이다. 둘째, 우주개발은 날씨 정보와 같은 평화적 목표 때문만이 아니고 국가 안보를 위해서도 중요하다. 우리가 TV를 통해 날씨 정보를 접할 때 “한반도 위의 구름 사진을 보시겠습니다”라는 화면을 보게 되는데 그 화면도 일본에서 빌려다가 날씨 예보를 한 것이지 한국의 인공위성이 촬영한 한반도 주변 구름 사진을 화면에 띄어 놓고 기상 뉴스를 전한 지가 몇 년 되지 않았다. 인공위성은 구름 사진만 보여 주는 것이 아니라 북한 핵시설 주변의 차량 이동이 어떠한가, 미사일 발사 움직임은 있는가, 북한의 잠수정이 신포 앞바다에서 사라졌는가에 대한 정보를 획득하는 데 쓰인다. 우주개발은 태풍 예보와 함께 북한과 주변국들의 정보를 파악할 수 있기 때문에 국가 안보를 위해서도 필수불가결하다. 셋째, 우주개발은 첨단기술의 집합체이기에 미래의 동력산업이다. 우주개발 기술을 통해 우리는 전혀 모르는 길도 내비게이션 정보로 찾아갈 수 있다. 자동차를 운전하다 사고를 당하면 즉각적으로 터지는 에어백 기술도 순간적으로 점화되는 고체연료 로켓 기술에서 배태됐다. 얇디얇은 캔에 맥주나 콜라를 넣은 음료를 마실 수 있는 것도 두께가 얇은 로켓 연료통을 만들면서 첨단기술이 민간 부문에 응용된 것이다. 비디오 카메라와 같은 광학위성 2기와 전자파로 지구를 들여다보는 레이더위성 2기 등 총 4기의 인공위성을 운용하면 지구상의 목표 지점을 적어도 1회 이상은 들여다볼 수 있다. 지구 저 뒤편에서 화산이 폭발했는지, 큰 산불이 났는지를 인공위성을 통해 탐지하는 이른바 우주의 시대에 우리는 살고 있다. 한·미 우주협정의 발효는 한국이 이러한 시대의 흐름에 뒤처지지 않고 우리의 후손들이 어깨를 쭉 펴고 살 수 있는 촉매 역할을 할 수 있을 것으로 확신한다.

2년간 지구와의 교신이 끊겼던 미국 항공우주국(NASA)의 태양 탐사선이 지구와 교신이 재개됐다. 나사는 23일 홈페이지를 통해 2014년 10월 통신이 두절되었던 태양 관측 위성인 STEREO-B와의 교신이 지난 21일 재개되었다고 발표했다. STEREO-B는 태양 관측 계획인 STEREO 프로그램에 따라 2006년 발사됐다. 당시 함께 발사된 자매기 STEREO-A와 함께 태양 주위를 돌면서 지구에서는 바로 관측할 수 없는 태양 뒷면의 활동을 촬영하고, 더 정확한 태양 활동 측정 데이터를 제공하여 지구에 전달되는 피해를 줄이는 역할을 해왔다. 탐사선은 2008년에 설계 수명을 다했으나 이후에도 계속 태양 표면 활동과 우주 날씨를 관측해 왔다. 그러다 NASA에서 2014년 10월 태양이 탐사선과 지구 사이를 가리는 상황에 대비하여 탐사선을 재부팅하는 실험을 하는 과정에서 교신이 두절되었다. 이후 나사는 고성능 대형 안테나망인 심우주 통신망(DSN)을 이용해 매달 STEREO-B와의 통신을 시도하여 약 22개월 만인 지난 21일 교신 재개에 성공했다. 한편 STEREO-A는 현재도 정상적으로 임무를 계속하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

흔히들 "천문학은 구름 없는 밤하늘에서 탄생했다"고 한다. 구름이 없어야 별을 볼 수 있기 때문이다. 우리가 현재 우주에 대해 알고 있는 거의 모든 지식은 알고 보면 별들이 가르쳐준 것이다. 만약 밤하늘에 별들이 없다면 세상은 얼마나 적막할 것인가. 수천 수만 광년의 거리를 가로질러 우리 눈에 비치는 이 별빛이야말로 참으로 심오하다. 별에 대해 꼭 기억해야 할 점은 오늘날 우리가 가지고 있는 천문학과 우주에 관한 지식은 그 대부분이 별빛이 가져다준 것이란 점이다. 우주의 모든 정보들은 별빛 속에 담겨 있었던 것이다. 우리는 별빛으로 별과의 거리를 재고, 별의 성분을 알아낸다. 우리은하의 모양과 크기를 가르쳐준 것도 그 별빛이요, 우주가 빅뱅으로 출발하여 지금 이 순간에도 계속 팽창하고 있다는 사실을 인류에게 알려준 것도 따지고 보면 별빛이 아닌가. 이 심오하기 짝이 없는 별빛에 대해 지금부터 한번 살펴보기로 하자. '광속'도 별빛이 알려준 것이다 지구-태양 간 거리, 곧 1AU는 1억 5000km다. 지구 행성에서 살아가는 우리로서는 이 거리가 얼마나 먼 거리인지 가늠이 잘 안 된다. 시속 100km의 차로 밤낮 없이 달려도 170년이 걸리는 거리라면 그래도 조금은 감이 잡힐 것이다. 이 먼 거리를 빛은 8분 20초 만에 주파한다. 이 빠른 빛이 1년간 달리는 거리를 1광년(Light Year 또는 LY)이라 한다. 미터 단위로는 약 10조km쯤 된다. 그런데 카시니 시대에 이르도록 빛이 입자인지 파동인지, 또는 속도가 있는 건지 무한대인지 알려지지 않고 있었다. 인류에게 빛이 속도가 있다는 사실을 알려준 것도 역시 '별빛'이었다. 이 경우는 위성이기는 하지만. 카시니는 제자인 덴마크 출신 올레 뢰머에게 목성의 위성을 관측하는 임무를 맡겼는데, 1675년부터 목성에 의한 위성의 식(蝕)을 관측하던 올레는 식에 걸리는 시간이 지구가 목성과 가까워질 때는 이론치에 비해 짧고, 멀어질 때는 길어진다는 사실을 알게 되었다. 목성의 제1위성 이오의 식을 관측하던 중 이오가 목성에 가려졌다가 예상보다 22분이나 늦게 나타났던 것이다. 바로 그 순간, 그의 이름을 불멸의 존재로 만든 한 생각이 번개같이 스쳐지나갔다. “이것은 빛의 속도 때문이다!” 이오가 불규칙한 속도로 운동한다고 볼 수는 없었다. 그것은 분명 지구에서 목성이 더 멀리 떨어져 있을 때, 그 거리만큼 빛이 달려와야 하기 때문에 생긴 시간차였다. 뢰머는 빛이 지구 궤도의 지름을 통과하는 데 22분이 걸린다는 결론을 내렸으며, 지구 궤도 반지름은 당시 카시니에 의해 1억 4천만km로 밝혀져 있는만큼 빛의 속도 계산은 어려울 게 없었다. 그가 계산해낸 빛의 속도는 초속 21만 4300km였다. 오늘날 측정치인 29만 9800km에 비해 28% 정도의 오차를 보이지만, 당시로 보면 놀라운 정확도였다. 무엇보다 빛의 속도가 무한하다는 기존의 주장에 반해 유한하다는 사실을 최초로 증명한 것이 커다란 과학적 성과였다. 이는 물리학에서 획기적인 기반을 이룩한 쾌거였다. 1676년 광속 이론을 논문으로 발표한 뢰머는 하루아침에 광속도 발견으로 과학계의 스타로 떠올랐다. 우주의 크기를 알려준 '별빛' 그 다음으로 별빛에서 중요한 단서를 찾아낸 사람은 페루의 하버드 천문대 부속 관측소에서 사진자료를 분석하던 여류 천문학자 헨리에타 리비트였다. 1902년 변광성을 찾는 작업을 하던 리비트는 사진자료를 근거로 소마젤란 은하에서 적색거성으로 발전하고 있는 늙은 별인 세페이드 변광성 32개를 발견했다. 이 별들이 지구에서 볼 때 거의 같은 거리에 있다는 점에 주목한 그녀는 변광성들을 정리하던 중 놀라운 사실 하나를 발견했다. 한 쌍의 변광성에서 변광성의 주기와 겉보기 등급 사이에 상관관계가 있다는 점을 감지한 것이다. 곧, 별이 밝을수록 주기가 느려진다는 점이다. 레빗은 이 사실을 공책에다 "변광성 중 밝은 별이 더 긴 주기를 가진다는 사실에 주목할 필요가 있다"고 짤막하게 기록해 두었다. 이 한 문장은 후에 천문학 역사상 가장 중요한 문장으로 꼽히게 되었다. 이들 변광성은 일정한 변광 주기를 가지고 있는데, 밝은 것일수록 주기가 길다. 광도는 거리에 따라 변하지만, 주기는 거리와 관계가 없기 때문에 변광성은 우주의 거리를 재는 표준촛불이 되었다. ​이것은 우주의 크기를 잴 수 있는 잣대를 확보한 것으로, 한 과학 저술가가 말했듯이 천문학을 송두리째 바꿔버릴 대발견이었다. 이로써 인류는 연주시차가 닿지 못하는 심우주 은하들까지의 거리를 알 수 있게 되었다. 또한 천문학자들은 표준 촛불이라는 우주의 자를 갖게 됨으로써, 시차를 재던 각도기는 더 이상 필요치 않게 되었다. 리비트가 밝힌 표준 촛불은 그녀가 암으로 세상을 떠난 2년 뒤에 위력을 발휘했다. 에드윈 허블이 안드로메다 성운에 있는 변광성을 발견하고 이를 표준촛불로 삼아 성운까지의 거리를 확정함으로써, 그때까지 우리은하 내에 있는 것으로 믿어졌던 안드로메다 성운이 우리은하 밖의 외부은하임이 밝혀졌던 것이다. 이로써 우리은하가 우주 전체로 알고 있었던 인류의 우주관은 일대 혁신을 맞게 되었다. 밤하늘에서 빛나는 모든 것들이 우리 은하 안에 속해 있다고 믿고 있던 인류에게 이 발견은 청천벽력과도 같은 것이었다. 갑자기 우리 태양계는 자디잔 티끌 같은 것으로 축소되어버리고, 지구상에 살아 있는 모든 것들에게 빛을 주는 태양은 우주라는 드넓은 바닷가의 한 알갱이 모래에 지나지 않은 것이 되었다. ​따지고 보면, 우주의 팽창이라든가 빅뱅 이론 같은 것도 레빗의 표준 촛불이 있음으로써 가능한 것이었다. 리비트가 변광성의 밝기와 주기 사이의 관계를 알아냄으로써 빅뱅의 첫단추를 꿰었다고 할 수 있다. 허블은 이러한 리비트에 대해 그의 저서에서 “헨리에타 리비트가 우주의 크기를 결정할 수 있는 열쇠를 만들어냈다면, 나는 그 열쇠를 자물쇠에 쑤셔넣고 뒤이어 그 열쇠가 돌아가게끔 하는 관측사실을 제공했다”라며 그녀의 업적을 기렸다. 별은 무엇으로 이루어져 있는가? ​ 1835년, 프랑스의 실증주의 철학자 콩트는 다음과 같이 말했다. “과학자들이 지금까지 밝혀진 모든 것을 가지고 풀려고 해도 결코 해명할 수 없는 수수께끼가 있다. 그것은 별이 무엇으로 이루어져 있나 하는 문제이다.” 그러나 결론적으로, 이 철학자는 좀 신중하지 못했다. ‘절대 불가능하다’란 말은 참 위험한 말이다. 콩트가 죽은 지 2년 만인 1859년, 하이델베르크 대학 물리학자 키르히호프가 별이 어떤 물질로 이루어져 있는가 하는 계산서를 뽑아내는 데 성공했다? 무엇으로? 바로 별빛에 그 답이 있었다. 키르히호프는 태양광 스펙트럼 연구를 통해, 태양이 나트륨, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연과 같은 매우 평범한 원소들을 함유하고 있다는 사실을 발견했다. 인간이 ‘빛’의 연구를 통해 영원히 닿을 수 없는 곳의 물체까지도 무엇으로 이루어졌나 알아낼 수 있게 된 것이다. 키르히호프의 스펙트럼을 얘기하기 전에 우리는 먼저 어느 불우한 유리 연마공의 라이프 스토리에 잠시 귀 기울여보지 않으면 안된다. 왜냐하면, 이 무학의 유리 연마공이 이미 한 세대 전에 키르히호프의 길을 닦아놓았기 때문이다. 그가 요제프 프라운호퍼(1787~1826)다. 유리공장에서 일하면서 광학과 수학을 독학으로 공부하여 망원경 제작자가 된 프라운호퍼는 스펙트럼의 색들이 유리의 종류에 따라 어떻게 굴절하는지 알아보기 위해 망원경 앞에 프리즘을 달았다. 역사상 최초의 분광기라 할 수 있는 것이었다. 이 실험에서 프라운호퍼는 그의 이름을 불멸의 것으로 만든 놀라운 검은 띠들을 발견했다. 빛의 성질에서 유래한 '프라운호퍼 선'을 발견한 것이다. 그는 태양 이외의 천체에 대해서도 스펙트럼 조사를 했다. 달과 금성, 화성을 분광기에 넣었을 때도 똑같은 선을 볼 수 있었다. 그러나 망원경을 항성으로 겨누었을 때는 상황이 달랐다. 별마다 각기 특유의 스펙트럼을 보여주는 것이다. 그는 햇빛 스펙트럼의 세밀한 조사를 통해 모두 324개의 검은 선을 발견했는데, 이 선들이 무엇을 뜻하는 건지 끝내 알 수 없었지만, 이것이야말로 저 천상의 세계가 무엇으로 이루어져 있는지를 밝혀낼 수 있는 열쇠로서, 19세기 천문학상 최대의 발견이었던 것이다. 프라운호퍼의 암선이 뜻하는 것은 그로부터 한 세대 뒤 키르히호프에 의해 완벽하게 해독되었다. 태양을 해부한 사나이​ ‘별의 물질을 아는 것은 불가능하다’고 단정한 콩트의 말을 보기 좋게 뒤집은 키르히호프는 칸트가 태어난 지 꼭 백년 만인 1824년 칸트의 고향 쾨니히스베르크에서 태어났다. 그리고 쾨니히스베르크 알베르투스 대학에서 전기회로를 연구하고, 졸업 후 하이델베르크 대학 교수로 갔다. 거기서 키르히호프는 유황이나 마그네슘 등의 원소를 묻힌 백금막대를 분젠 버너 불꽃 속에 넣을 때 생기는 빛을 프리즘에 통과시키는 방법으로 여러 가지 원소의 스펙트럼 속에서 나타나는 프라운호퍼 선을 연구한 결과, 각각의 원소는 고유의 프라운호퍼 선을 갖는다는 사실을 발견했다. 말하자면 원소의 지문을 밝혀낸 셈이었다. 특정한 파장의 빛은 특정한 원소의 가스에 흡수되어 프라운호퍼 선을 만든다. 따라서 어떤 별빛을 분광기로 조사해 프라운호퍼 선을 찾암내면 바로 그 별의 성분을 알 수 있는 것이다. 그는 “해냈다!”고 외쳤다. 이것이 바로 반세기 전 프라운호퍼가 그토록 알고 싶어한 수수께끼였던 것이다. 별의 수수께끼는 모두 별빛 속에 답이 있었던 것이다. 콩트가 죽은 후 2년 뒤인 1859년, 그는 이 같은 사실을 발표했다. 이로써 키르히호프는 태양을 최초로 해부한 사람이 되었고, 항성물리학의 기초를 놓은 과학자로 기록되었다. 그러나 태양이 무엇을 태워 저처럼 막대한 에너지를 분출하는지, 그 에너지 원이 밝혀지기까지는 아직 한 세기를 더 기다려야 했다. 아시다시피 별은 천하 만물의 고향이다. 수소와 헬륨 외의 모든 원소들은 별 속에서 만들어졌으며, 초신성이 폭발할 때 생성된 것이다. 우리 인간의 몸을 만들고 있는 철, 칼슘, 요드 같은 모든 원소들도 별에서 나오지 않은 것이 없다. 그러니, 별이 없었으면 우리 인간은 존재할 수 없었을 것이다. 별이 일생을 다하고 우주공간에다 장렬히 제 몸을 흩뿌림으로써 우리는 그에서 몸을 받고 마음을 받아 지금 살고 있는 것이다. 그러므로 별은 우리 인간의 어버이다. 별은 그처럼 위대하다. 별빛은 그처럼 심오하면서 자애롭다. 지금이라도 바깥으로 나가 밤하늘의 별들을 우러러보라. 오늘밤도 무한 공간을 달려온 별빛이 바람에 스치우며 우리를 비춘다. 우리 모두는 거기서 왔다. 별이 우리의 고향이다. ​그런 마음으로 별에의 아련한 그리움을 느낀다면 당신은 우주적 사랑을 가슴에 품은 사람일이 틀림없을 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

“백만 스물하나, 백만 스물둘…” 하면서 팔굽혀펴기를 하는 건전지 광고가 있었다. 건전지의 수명이 길다는 것을 강조하기 위한 것이었는데 전지에서 수명은 중요한 품질지표다. 건전지 수명이 많이 길어졌다고는 하지만 장난감 건전지를 바꿀 때마다 ‘건전지 수명이 한 10년 정도만 됐으면 좋겠다’는 생각을 간혹 한다. 그런데 수명이 10년이 넘는 전지가 실제로 사용되고 있다. 원자력전지가 바로 그것이다. 방사성동위원소는 안정된 원소로 변해 가는 과정에서 알파, 베타, 감마선 등의 방사선에너지를 방출하는데 이 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치가 원자력전지다. 단위 질량당 에너지 밀도가 높고 수명이 10년 이상으로 길며 극한 환경에서도 안정적으로 전기를 생산할 수 있다는 것이 장점이다. 원자력전지는 열을 이용하는 동위원소열전발전기(RTG)와 방출되는 방사선을 직접 이용하는 베타볼테익전지로 구분된다. 동위원소열전발전기의 핵심 원리는 방사성동위원소가 붕괴되면서 만들어 내는 열을 전기에너지로 변환하는 것이다. 영하 185도의 극한 환경에서도 열과 전기를 안정적으로 오랫동안 생산할 수 있기 때문에 우주탐사선의 전력원으로 많이 쓰인다. 최근까지 미국은 항법위성에서부터 파이어니어, 보이저, 갈릴레오, 뉴허라이즌스 등 26개의 다양한 우주 탐사선에서 RTG를 전력원으로 이용했다. 우리나라도 2020년 달 탐사를 목표로 우주개발 레이스에 뛰어들었다. 탐사선에 전력을 공급하는 RTG 개발도 함께 이뤄지고 있다. 태양에너지가 충분한 달 탐사에서 RTG가 필요한 이유는 달의 경우 밤이 14일간 지속되고 온도가 영하 170도까지 내려가 탐사선 전자장비의 유지를 위한 전원이 필요하기 때문이다. 한편 베타볼테익전지는 베타 방사선을 실리콘 반도체에 직접 충돌시켜 전력을 생산하는 장치다. 이 기술을 활용하면 아주 작고 오래가는 전지를 만들 수 있어 초소형 장치 및 센서의 구동, 교량 등 인프라 시설 안전감시용 등 다양하게 활용할 수 있다. 미세전자기계시스템(MEMS)과 국방, 의료, 초소형 로봇, 항공우주 분야에서 베타볼테익전지의 활용도는 더욱 높아질 것으로 보인다. 태양계가 속한 우리 은하에만 3000억개 이상의 별이 있고, 우주에는 이러한 은하가 2000억개 이상이 분포해 있다고 한다. 1977년 발사된 무인 탐사선 보이저 1호가 원자력전지를 이용해 명왕성을 지나 최초로 태양계의 경계면을 통과하기까지 무려 36년이 걸린 점을 감안하면 심우주 탐사에 원자력전지는 필수적이다. 원자력전지가 미지의 우주를 밝히는 불이 돼 우리의 궁금증을 하나씩 풀어 줄 것으로 기대된다.

우리가 사는 푸른빛 지구의 환상적인 모습이 영상으로 공개됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 심우주 기상관측위성(DSCOVR)이 촬영한 영상을 유튜브를 통해 공개했다. 지난해 8월부터 최근까지 1년 간의 지구 모습이 담긴 이 영상은 DSCOVR이 촬영한 3000장 이상의 고화질 이미지로 만든 것이다. 영상 속에는 지구의 대륙, 숲, 사막과 변화하는 대기 상태가 자전하는 모습과 함께 아름답게 담겨있다. 재미있는 사실은 DSCOVR의 주임무가 지구 기상 관측은 아니라는 점이다. 지난해 2월 민간 우주업체인 스페이스X의 팔콘9 로켓에 실려 우주로 나간 DSCOVR는 일반적인 다른 위성과는 달리 지구로부터 무려 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있다. 지구와 달의 거리가 약 38만 km, 국제우주정거장(ISS)이 우리 머리 위 400km에 떠있는 것과 비교하면 얼마나 멀리 있는지 알 수 있는 셈. 이처럼 DSCOVR이 먼 곳에 자리를 잡은 이유는 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이 주임무이기 때문이다. 그러나 DSCOVR는 하루 2시간 정도 카메라를 돌려 아름다운 지구의 모습과 시간만 잘 맞추면 주위를 공전하는 달도 촬영한다. 이처럼 생생한 이미지를 찍기위해 DSCOVR에는 지구 다색 이미징 카메라(EPIC)라는 특수한 장비가 실려있다. 카메라와 망원경이 결합된 EPIC(Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착한다. DSCOVR 미션 수석 연구원 제이 허만 박사는 "EPIC은 매일매일 변화하는 지구의 모습을 고화질로 촬영해 환경과 기상에 대한 정보를 제공한다"면서 "하루 6번 씩 태양의 움직임도 촬영해 지구에 전파 교란등을 야기하는 흑점 폭발을 더 빨리 예보할 수 있게 해준다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리가 사는 푸른빛 지구의 환상적인 모습이 영상으로 공개됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 심우주 기상관측위성(DSCOVR)이 촬영한 영상을 유튜브를 통해 공개했다. 지난해 8월부터 최근까지 1년 간의 지구 모습이 담긴 이 영상은 DSCOVR이 촬영한 3000장 이상의 고화질 이미지로 만든 것이다. 영상 속에는 지구의 대륙, 숲, 사막과 변화하는 대기 상태가 자전하는 모습과 함께 아름답게 담겨있다. 재미있는 사실은 DSCOVR의 주임무가 지구 기상 관측은 아니라는 점이다. 지난해 2월 민간 우주업체인 스페이스X의 팔콘9 로켓에 실려 우주로 나간 DSCOVR는 일반적인 다른 위성과는 달리 지구로부터 무려 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있다. 지구와 달의 거리가 약 38만 km, 국제우주정거장(ISS)이 우리 머리 위 400km에 떠있는 것과 비교하면 얼마나 멀리 있는지 알 수 있는 셈. 이처럼 DSCOVR이 먼 곳에 자리를 잡은 이유는 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이 주임무이기 때문이다. 그러나 DSCOVR는 하루 2시간 정도 카메라를 돌려 아름다운 지구의 모습과 시간만 잘 맞추면 주위를 공전하는 달도 촬영한다. 이처럼 생생한 이미지를 찍기위해 DSCOVR에는 지구 다색 이미징 카메라(EPIC)라는 특수한 장비가 실려있다. 카메라와 망원경이 결합된 EPIC(Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착한다. DSCOVR 미션 수석 연구원 제이 허만 박사는 "EPIC은 매일매일 변화하는 지구의 모습을 고화질로 촬영해 환경과 기상에 대한 정보를 제공한다"면서 "하루 6번 씩 태양의 움직임도 촬영해 지구에 전파 교란등을 야기하는 흑점 폭발을 더 빨리 예보할 수 있게 해준다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영미권에서 자주 사용되는 신조어 중에 ‘포토밤’(photobomb)이라는 단어가 있다. 영어사전에도 당당히 이름을 올린 포토밤은 사진 촬영 중 의도치 않은 장면이 포착되거나 장난 칠 목적으로 사진 프레임 안에 쑥 끼어드는 행위를 말한다. 난데없이 카메라 앞에 쑥 등장하는 동물들이 큰 재미를 주기도 하지만 무려 '우주적인' 포토밤도 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 지구 앞으로 스윽 지나가는 달의 모습을 공개해 관심을 끌고있다. 자전하는 지구 주위를 공전하는 달의 모습이 인상적인 이 영상은 지난 5일(현지시간) 우주에서 촬영됐다. 이 사진이 특별한 것은 달의 뒷면을 담고 있기 때문이다. 잘 알려진대로 달은 자전과 공전주기가 같아 지구에서는 달의 앞 면 밖에 볼 수 없다. 우리가 영상으로나마 달의 '숨막히는 뒤태'를 볼 수 있는 것은 지난해 2월 NASA가 쏘아올린 심우주 기상관측위성(DSCOVR) 덕이다. 이 위성은 일반적인 다른 위성과는 달리 지구로부터 약 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있다. 곧 DSCOVR은 지구와 달 너머(아래 사진 참조)에 있어 둘의 모습을 모두 지켜볼 수 있다. 재미있는 점은 DSCOVR의 목적이 지구와 달 촬영용은 아니라는 사실이다. DSCOVR은 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이 주역할로 이 때문에 태양에서 약 1억 4800만㎞ 떨어진 지점까지 날아간 것이다. DSCOVR은 하루 6번 씩 태양의 움직임을 촬영해 지구에 전파 교란등을 야기하는 흑점 폭발을 더 빨리 예보할 수 있게 해준다. 곧 태양이 지구에 미치는 유해한 영향을 연구하기 위해 제작된 위성인 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“우주가 이렇게 아름다웠나.” 한국천문연구원은 ‘제24회 천체사진 공모전’ 결과를 28일 발표했다. 천문학에 대한 공감대를 확산시키기 위해 마련된 공모전에는 총 122점이 출품됐고, 이 가운데 ‘백조자리 중심부’를 찍은 이길재씨의 사진이 대상작에 선정됐다. 이번 공모전은 심(深)우주, 태양계, 지구 및 우주 분야로 나눠 25개 작품을 수상작으로 뽑았다. 대상 수상자에게는 미래창조과학부장관상과 상금 200만원을 주고, 다른 수상자들에게도 상패와 상금을 수여한다. 한편 빛 공해로 인해 밤하늘이 점점 밝아지면서 먼 우주를 관측하기 어려워져 올해는 예년보다 심우주 분야 출품작이 줄었다는 아쉬움을 남겼다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

머나먼 심우주 속 '별들의 고향'에서 태양계의 목성같은 행성이 무더기로 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소 등 국제공동연구팀은 ‘메시에 67’(Messier 67) 성단에서 3개 이상의 '뜨거운 목성'을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지구로부터 약 2500광년 떨어진 게자리에 위치한 메시에 67은 500여 개의 별들이 모여있는 성단으로 그간 천문학자들의 주요 연구대상이었다. 그 이유는 메시에 67 속의 별들이 우리의 태양과 나이와 구성 성분이 비슷해 그 주변 행성이 어떻게 형성돼 진화해가는지 알 수 있는 완벽한 실험실이기 때문이다. 국제공동연구팀은 칠레에 위치한 라 실라 천문대의 망원경에 설치된 고해상도 전파행성추적(HARPS) 장치로 메시에 67에 속한 88개의 별을 관측해왔으며 이번 연구결과는 이 데이터를 분석해 얻어졌다. 그 결과 88개 별들 주위에 대략 3개 이상의 뜨거운 목성이 존재한다는 증거를 찾아냈다. 흥미로운 사실은 이 외계 목성들의 크기와 질량이 태양계의 목성과 비슷하지만 항성과는 매우 가깝다는 점이다. 우리의 태양과 목성과의 거리는 약 7억 7830만 km로 공전주기는 지구시간으로 12년 정도다. 그러나 이 외계 목성은 항성과 바짝 붙어있어 채 10일도 되지 않는다. 이 때문에 '뜨거운' 목성(hot Jupiters)이라는 수식어가 붙어있는 것. 　 연구에 참여한 로베르토 살리아 박사는 "외계 행성의 형성과정과 특징을 알 수 있는 좋은 연구자료"라면서 "최초 이 외계 목성들은 다른 곳에서 형성돼 어떤 이유로 현재의 위치로 이주했을 가능성이 있다"고 설명했다. 이어 "태양계같은 행성계 형성에 중요한 목성같은 존재가 생각보다 외계에 존재하는 비율이 높다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

심우주에 떠있는 수많은 보석같은 별들의 향연이 한 장의 사진에 담겼다. 20일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경으로 촬영한 마젤란 은하에 속해있는 '별들의 고향' NGC 1854의 모습을 공개했다. 지구에서 약 13만 5000광년 떨어진 곳인 황새치자리에 위치한 NGC 1854는 사진에서 보이듯 수만~수백만 개의 별들이 둥그렇게 밀집돼 있는 구상성단(球狀星團·globular cluster)이다. 이 속에서 인간의 일생처럼 수많은 별들이 태어나고 또 사라진다. 특히 NGC 1854이 속한 마젤란 은하(Magellan galaxies)는 성간 가스와 먼지가 풍부해 대표적인 별들의 고향이다. 흔히 마젤란 구름이라고 불리는 이 은하는 ‘우리의 개념’이 모여있는 안드로메다 은하보다는 낯설지만 사실 우리 은하와 가장 가까운 이웃이다. 마젤란 은하는 대마젤란은하와 소마젤란은하로 구성돼 있는 불규칙 은하(일정한 모양을 갖추지 않은 은하)로 각각의 거리는 대략 16만, 20만 광년이다. 　 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

머나먼 심우주 속 '별들의 고향'에서 태양계의 목성같은 행성이 무더기로 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소 등 국제공동연구팀은 ‘메시에 67’(Messier 67) 성단에서 3개 이상의 '뜨거운 목성'을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지구로부터 약 2500광년 떨어진 게자리에 위치한 메시에 67은 500여 개의 별들이 모여있는 성단으로 그간 천문학자들의 주요 연구대상이었다. 그 이유는 메시에 67 속의 별들이 우리의 태양과 나이와 구성 성분이 비슷해 그 주변 행성이 어떻게 형성돼 진화해가는지 알 수 있는 완벽한 실험실이기 때문이다. 국제공동연구팀은 칠레에 위치한 라 실라 천문대의 망원경에 설치된 고해상도 전파행성추적(HARPS) 장치로 메시에 67에 속한 88개의 별을 관측해왔으며 이번 연구결과는 이 데이터를 분석해 얻어졌다. 그 결과 88개 별들 주위에 대략 3개 이상의 뜨거운 목성이 존재한다는 증거를 찾아냈다. 흥미로운 사실은 이 외계 목성들의 크기와 질량이 태양계의 목성과 비슷하지만 항성과는 매우 가깝다는 점이다. 우리의 태양과 목성과의 거리는 약 7억 7830만 km로 공전주기는 지구시간으로 12년 정도다. 그러나 이 외계 목성은 항성과 바짝 붙어있어 채 10일도 되지 않는다. 이 때문에 '뜨거운' 목성(hot Jupiters)이라는 수식어가 붙어있는 것. 　 연구에 참여한 로베르토 살리아 박사는 "외계 행성의 형성과정과 특징을 알 수 있는 좋은 연구자료"라면서 "최초 이 외계 목성들은 다른 곳에서 형성돼 어떤 이유로 현재의 위치로 이주했을 가능성이 있다"고 설명했다. 이어 "태양계같은 행성계 형성에 중요한 목성같은 존재가 생각보다 외계에 존재하는 비율이 높다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

심우주의 생(生)과 사(死)가 교차하는 장엄한 모습이 환상적인 천체사진과 영상에 담겼다. 지난 18일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)는 칠레에 설치한 초거대망원경(VLT)으로 촬영한 아름다운 성운의 모습을 공개했다. 사진 속 성운의 이름은 'LHA 120-N55'(이하 N55)로 지구와의 거리는 무려 16만 3000광년. 성간 가스와 먼지, 그리고 막 태어난 별들로 이루어진 N55는 지구에서 가장 가까운 은하인 마젤란 은하에 속해있다. 우리 은하의 가장 가까운 이웃인 마젤란 은하는 마젤란 구름(Large Magellanic Cloud)이라고도 불리며 대마젤란은하와 소마젤란은하로 구성돼 있는 불규칙 은하(일정한 모양을 갖추지 않은 은하)다. 전체적인 모습이 마치 8분 음표와 닮아 '8분 음표 성운'(Eighth Note Nebula)이라고도 불리는 N55는 '슈퍼버블'(superbubble)이라 불리는 LMC 4 안에 위치해있다. 무려 수 백 광년에 걸쳐져 있는 슈퍼버블은 초신성(超新星) 폭발과 항성풍으로 생성된 것이다. 초신성은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출하며 이 과정에서 거대한 거품이 만들어진다. ESO 측은 "N55는 고밀도 가스와 먼지가 뭉쳐져 있어 이 속에서 수많은 별들이 탄생한다"면서 "사진 속 파란 혹은 흰색으로 빛나는 것이 바로 이곳에서 태어난 별들로 불과 수백 만 년 정도의 나이 밖에 되지 않을 만큼 어리다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr