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

영화 에일리언 등 우주를 배경으로 하는 할리우드 SF영화에 단골로 등장하는 장면이 있다. 심우주 탐사에 나선 우주인들이 캡슐 안에서 긴 잠에 들었다가 목적지에 도착할 무렵 깨어나는 것이다. 영화에서는 짧게 묘사됐지만 길게는 수십 년도 걸리는 우주 탐사에서 이같은 ‘휴면상태’(休眠狀態·torpor) 기술은 필수적이다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 항공우주기업 스페이스웍스가 개발 중인 프로젝트에 50만 달러를 투자했다고 밝혔다. 몇 년 전 부터 NASA와 이 프로젝트를 공유해 온 스페이스웍스가 개발 중인 것이 바로 동면실(hibernation chamber)이다. 　　 동면실은 인간을 저체온으로 유지시켜 동물이 ‘겨울잠’을 자듯 인위적으로 자게 만드는 것이다. 이 기술이 처음 이론화된 것은 지난 1980년대. 현재는 주로 의학적인 치료 목적으로 사용되고 있지만 장기간의 우주여행을 위해서는 반드시 필요한 기술이다. 그 방법을 간단히 설명하면 인간을 저체온 상태로 만든 후 인체에 필요한 영양소를 위장관을 거치지않고 정맥주사를 통해 공급하는 것으로 근육 위축은 전기자극으로 막는다. 스페이스 웍스에 따르면 현재 기술로는 최대 1주일의 지속적인 휴면상태가 가능하며 이를 2주 이상으로 늘릴 계획이다.　 스페이스웍스 CEO 존 브래드 포드 박사는 "우주인을 동면에 들게하는 것은 장거리 우주탐사에 없어서는 안될 기술"이라면서 "1인당 사용하는 동면실 크기를 대폭 줄여 우주선에 적용할 계획"이라고 밝혔다. NASA 측이 이같은 기술에 군침을 흘리는 것은 유인 화성탐사와 맞물려 있다. 지구에서 화성까지 6개월의 장기여행 중 우주인을 ‘조용히 재우는 것’이 건강 면에서나 경제적으로도 큰 도움이 되기 때문이다. 곧 6개월 내내 우주인이 선내에서 활동한다면 충분한 공간과 음식이 필요하기 때문에 그에 맞는 우주선 설계와 크기 등이 커져 비용이 불어난다. NASA 우주기술미션부(STMD) 스티브 주르치크 박사는 "휴면 기술은 NASA가 추진 중인 8개의 첨단혁신연구프로그램(Innovative Advanced Concepts Program·NIAC)중 하나"라면서 "이를 통해 심우주를 향한 우주 기술의 진보를 이룰 수 있을 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

빅뱅 직후의 우주를 보고 싶은 인류의 꿈이 현실이 되고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 현재 개발 중인 ‘제임스 웹 우주 망원경’(James Webb Space Telescope·이하 JWST)의 거울이 수직으로 세워지는 장면을 영상으로 공개했다. 약 30초 분량의 이 영상은 총 18개의 금박 거울이 수직으로 세워지는 장면을 촬영한 것으로 이제 JWST의 개발 과정이 마무리 단계에 와 있음을 보여준다. 　 다소 생소한 이름의 JWST는 그간 우주의 심연을 밝혀준 허블우주망원경의 후계자로 NASA를 비롯 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 참여해 개발했다. 차세대인 만큼 JWST의 성능은 역대 최강이다. 그간 우주의 신비를 밝혀준 허블과 비교해 보면 성능이 무려 100배에 달하기 때문이다. JWST의 중량은 허블의 절반 수준인 6.4t이지만, 주경(primary mirror)은 허블보다 2.5배 큰 6.5m에 달한다. 이를 통해 NASA는 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습을 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. JWST의 가장 흥미로운 점은 독특한 형태의 주경이다. 각각 6.5m에 달하는 주경들을 로켓에 실어 우주로 발사할 수 없기 때문에 개발팀은 18개의 작은 육각형 거울로 구성된 접을 수 있는 형태의 주경을 만들었다. 개발팀은 로봇팔을 이용해 지난 2월 18개의 거울 설치를 모두 마쳤으며 향후 JWST는 접힌 채 로켓에 ‘수납’ 된 후 우주로 나가면 활짝 펴지게 된다. NASA 존 그런스펠드 과학탐사 담당 부국장은 “과학자와 엔지니어들이 쉼없이 작업해 완벽한 성과를 얻었다”면서 “과거에 자세히 볼 수 없었던 행성의 대기, 별 형성 과정, 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습 등을 관측할 수 있을 것”이라고 기대했다. 오는 2018년 10월 ESA의 아리안 5호에 실려 우주로 떠날 예정인 JWST의 목적지는 허블과는 다르다. 허블이 지상 610km 상공을 공전하면서 먼 우주를 관측하는 것과는 달리 JWST는 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주점 ‘L2’를 돌게 된다. JWST가 지구와 달 사이 거리보다 4배나 먼 L2까지 찾아가는 것은 태양과는 반대 방향이기 때문이다. L2는 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 있어 빛의 왜곡없이 심우주를 관측할 수 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

달이 태양을 가리는 일식 현상을 우주에서 본다면 어떤 모습일까?최근 미 항공우주국(NASA)은 지구로부터 약 160만 km 떨어진 곳에서 촬영된 일식 현상을 홈페이지를 통해 공개했다. 지난 9일 일식이 아시아를 중심으로 1년 만에 펼쳐진 가운데 우주에서 본 달은 지구에 짙은 그림자(本影)를 드리웠다. 우주에서 촬영된 여러 장의 사진으로 만든 영상을 보면 달은 지구를 미끄러지듯 돌면서 검은 그림자를 남겼다. 일반적으로 인공위성은 지상 400km 위에 떠있어 지구와 달의 모습을 이처럼 동시에 담을 수 없다. 그렇다면 이 사진은 어떻게 촬영됐을까? 그 비밀은 NASA가 쏘아올린 심우주 기상관측위성(DSCOVR)에 있다. NASA는 지난해 2월 민간 우주업체인 스페이스X의 팔콘9 로켓에 위성 DSCOVR을 실어 우주로 발사했다. 이 위성은 일반적인 다른 위성과는 달리 지구로부터 평균 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있다. 지구와 달의 거리가 약 38만 km, 국제우주정거장(ISS)이 약 400km 상공 위에 떠있는 것과 비교하면 얼마나 멀리 있는지 알 수 있는 셈. 이같은 이유로 DSCOVR은 시간만 잘 맞추면 지구 주위를 공전하는 달의 모습을 촬영할 수 있는 것이다. 이같은 생생한 사진을 찍기위해 DSCOVR 위성에는 지구 다색 이미징 카메라(에픽·EPIC)라는 특수한 장비가 실려있다. 카메라와 망원경이 결합된 에픽(EPIC·Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착한다. 흥미로운 점은 DSCOVR의 주목적이 이번처럼 지구 촬영은 아니라는 점이다. 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 위성으로 지구 대기 속 오존층과 에어로졸 수치도 측정한다.　 DSCOVR 프로젝트 과학자 아담 서보는 "지구의 한 지역에서 다른 지역으로 달의 그림자가 이동하는 것을 담아낸 매우 희귀한 사진"이라며 의미를 부여했다. 한편 일식 현상은 이날 우리나라 전역에도 나타났다. 한국천문연구원은 오전 10시 10분부터 1시간 9분가량 해의 일부분이 검게 변하는 부분 일식이 일어났다고 전했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 11일 역사상 최초로 중력파 검출에 성공해 우주과학계 전체가 흥분을 감추지 못한 가운데, 우주의 더 많은 비밀을 밝히는데 도움을 줄 새로운 우주관측기구에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 미국항공우주국(이하 NASA)이 개발한 WFIRST(Wide Field Infrared Survey Telescope)는 NASA와 유럽우주국(ESA)이 개발한 이제까지 최고 성능을 자랑해온 허블 망원경의 100배에 달하는 크기를 자랑한다. 기존의 허블망원경이 태양계 행성과 별 등을 관측하는데 주력했다면, 이보다 훨씬 뛰어난 성능을 자랑할 새 망원경은 우주의 암흑에너지(우주를 팽창시키는 역할을 하는 음의 우주에너지)까지 포착하는데 도움을 줄 것으로 예측된다. 학계에서는 이 망원경이 우주관측연구 역사의 새로운 장을 열 것으로 기대를 모았다. 허블망원경에 비해 더욱 높아진 해상도와 화각 덕분에 지금까지 보지 못했던 우주의 새로운 모습을 관측할 수 있기 때문이다. 지금까지 보지 못했던 우주의 새로운 모습을 보여줄 것으로 예상되면서 일명 '스파이 망원경' 이라는 별칭도 생겼다. NASA는 현지시간으로 26일, WFIRST 관련 계획을 정식 발표하면서 “이 망원경은 우주를 향한 인류의 눈을 뜨게 해주는 잠재적인 능력일 가지고 있다”면서 “WRIRST는 NASA의 차세대 천체물리학 관측망원경이 될 것”이라고 기대했다. NASA는 WFIRST 망원경과 더불어 코로나그래프(Coronagraph Instrument) 라는 기기를 이용해 외계행성의 대기 성분을 자세하게 파악하는데 주력할 예정이다. 코로나그래프는 일종의 필터 역할을 통해 항성이 발하는 빛을 차단하고 그 주위에서 희미한 빛을 띠는 행성을 찾아내는데에도 도움을 준다. 우주의 전반적인 형태와 위치, 은하계의 거리 등을 관측할 WFIRST 망원경은 오는 2024년 ‘출격’할 예정이다. 이에 앞서 2018년에는 현재 개발 중인 제임스웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)이 먼저 우주로 떠난다. ESA의 아리안 5호에 실려 우주로 가는 제임스웹 망원경은 지구에서 150만㎞ 떨어진 지점에서 우주관측에 나설 예정이다. 전문가들은 출격을 앞둔 초고성능 망원경들의 면면이 공개되면서, 심우주 연구개발이 한층 더 빨라질 것으로 기대했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태초의 우주를 보고 싶은 인류의 꿈이 현실이 되고 있다. 지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 현재 개발 중인 '제임스 웹 우주 망원경'(James Webb Space Telescope)의 거울 설치를 모두 마쳤다고 밝혔다. 다소 생소한 이름의 제임스 웹은 그간 우주의 심연을 밝혀준 허블우주망원경의 후계자로 NASA를 비롯 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 참여해 개발했다. 차세대인 만큼 제임스 웹의 성능은 역대 최강이다. 제임스 웹의 중량은 허블의 절반 수준인 6.4t이지만, 주경(primary mirror)은 허블보다 2.5배 큰 6.5m에 달한다. 이를 통해 NASA는 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습을 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 제임스 웹의 흥미로운 점은 독특한 형태의 주경이다. 무려 6.5m에 달하는 주경을 로켓에 실어 우주로 발사할 수 없기 때문에 개발팀은 18개의 작은 육각형 거울로 구성된 접을 수 있는 형태의 주경을 만들었다. 이번에 개발팀은 로봇팔을 이용해 18개의 거울 설치를 모두 마친 것으로 향후 제임스 웹은 접힌 채 로켓에 '수납' 된 후 우주로 나가면 활짝 펴지게 된다. NASA 존 그런스펠드 과학탐사 담당 부국장은 "과학자와 엔지니어들이 쉼없이 작업해 완벽한 성과를 얻었다"면서 "과거에 자세히 볼 수 없었던 행성의 대기, 별 형성 과정, 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습 등을 관측할 수 있을 것"이라고 기대했다. 오는 2018년 10월 ESA의 아리안 5호에 실려 우주로 떠날 예정인 제임스웹의 목적지는 허블과 다르다. 허블이 지상 610km 상공을 공전하면서 먼 우주를 관측하는 것과는 달리 제임스웹은 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주점 ‘L2’를 돌게 된다. 제임스 웹이 지구와 달 사이 거리보다 4배나 먼 L2까지 찾아가는 것은 태양과는 반대 방향이기 때문이다. L2는 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 있어 빛의 왜곡없이 심우주를 관측할 수 있다. 사진=NASA/Chris Gunn 박종익 기자 pji@seoul.co.kr.kr

앞으로 15년 뒤 달 위에 인류가 거주하는 최초의 달 기지가 우뚝 들어설 전망이다. 최근 유럽우주국(ESA) 측은 2030년 내에 인류의 유인 달기지(Moon Village) 건설이 가능하다는 야심찬 계획을 밝혔다. 이번 ESA의 발표는 지난해 연말 개최된 '달 2020~2030'(Moon 2020~2030) 컨퍼런스 후 나온 것이다. 네덜란드에서 이틀간 열린 이 컨퍼런스에서 200여명의 과학자와 전문가들은 미래의 심우주 탐사를 위한 사전작업으로 달 기지 건설을 위해 머리를 맞댔다. 인류의 달 기지 건설에 핵심적인 역할을 맡는 것은 바로 21세기 첨단기술의 총아인 3D 프린터다. ESA의 과거 구상은 지구에서 미리 제작한 모듈을 달로 보낸 후 현지에서 조립하는 방식이었다. 그러나 이 방식은 모듈과 재료를 우주선에 실어야하는 탓에 화물 비용이 천문학적으로 늘어난다는 단점이 있다. 그러나 3D 프린터를 사용하면 달 표면에 널린 돌가루 모양의 물질인 표토를 재료로 사용해 달 기지를 건설할 수 있다. 당초 ESA 측은 이같은 계획이 40년 후에나 가능할 것으로 내다봤으나 이번 컨퍼런스를 통해 그 시간이 대폭 단축됐다. ESA 측은 "표토는 안전한 달 기지를 건설하는데 있어 이상적인 물질"이라면서 "2020년대 먼저 로봇을 달로 보내 기지 건설을 위한 데이터를 수집하게 될 것"이라고 밝혔다. 이어 "인류는 40년 이상 달에 발을 내딛지 않았다"면서 "달 기지 건설은 향후 화성 등을 유인탐사하는데 도움을 주는 결정적인 기술을 얻을 수 있을 것"이라고 전망했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-우주팽창이 생명체 탄생에 필수적 만약 블랙홀이 우주를 지배한다면, 거기에는 '한 번의 찬스'가 있었을 수 있다. 바로 지구 같은 복잡한 생명체들을 품을 수 있는 행성의 스위치를 켤 한 번의 찬스가 있었을 수 있다는 연구결과가 발표되었다고 우주전문 웹사이트 스페이스닷컴이 7일(현지시간) 보도했다. 블랙홀에서 나오는 초고에너지 입자와 초신성 폭발에 대해 연구하고 있는 천체물리학자 폴 메이슨의 작업은 이 같은 가능성이 필연적으로 일어남을 보여주고 있다. 지구에서 생명이 출현하기 이전에 지구 행성은 젊고 힘 좋은 태양이 뿜어내는 치명적인 방사선뿐만 아니라, 초신성 폭발과 은하 중심의 거대 블랙홀에서 방출되는 고에너지 입자, 곧 우주선으로 멱을 감고 있었다. 어느 시점에 우주선 폭풍은 지구에서 생명체가 태동할 수 있을 정도로 잦아들었다. 물론 은하 속의 다른 지구형 행성들에서도 그런 현상이 일어났을 것이다. "전 우주에 걸쳐서 우주선의 강도가 떨어지고 초신성 폭발 같은 사건이 감소함으로써 생명이 태동할 수 있는 환경이 조성되기 시작했다"고 메이슨 박사는 '디스커버리 뉴스'와의 회견에서 밝혔다. 메이슨 박사는 현재 라스크루케스에 있는 뉴멕시코 주립대학 교수로 있으며, 이번 연구는 지난 수요일 플로리다 주 키시미 시에서 열린 미국천문학협의회 연례회의에서 발표되었다. 생명서식 환경에 배치되는 사건들, 예컨대 적색거성 같은 별들의 종말인 초신성 폭발 같은 사건들이 별들의 생성비율이 높았던 우주 초창기에는 아주 빈번하게 일어났다. 이에 못지않게 생명탄생에 유해했던 것은 은하 중심에서 거대 블랙홀이 물질을 집어삼킬 때 방출하는 고에너지의 방사선 폭풍이었다. 이 같은 블랙홀의 발작적인 방사선 방출은 초창기 우주에서 흔히 일어난 사건으로서, 은하 내의 친생명환경들을 거의 불모화시킬 정도로 강력한 것이었다고 메이슨 교수는 밝혔다. 지금도 심우주의 원시은하들이 그러한 현상을 보여주고 있는 것을 천문학자들은 확인하고 있다. 생명과 관련된 초창기 우주의 핵심적인 문제는 아주 작은 우주공간 안에 물질들이 극도로 밀집되어 있었다는 사실이다. 따라서 작고 젊은 우주 안에서는 강력한 우주선의 세례에서 피할 수 있는 공간이 없었다. 우주가 팽창하여 넓은 공간을 품어 우주선 수프가 충분히 묽어지기까지에는 수십억 년의 시간이 더 필요했다. "이는 곧, 생명의 탄생에 우주 팽창이 필수적이라는 사실을 시사해주는 것"이라고 메이슨 교수는 설명한다. 우주가 팽창하지 않았다면 방사선 샤워를 피할 수 없었을 것이고, 따라서 생명체도 나타날 수가 없었을 것이라는 얘기다. 생명체 탄생에 또 하나의 결정적인 역할을 한 것은 초신성이 폭발하고 남긴 잔해들이다. 별들은 우주의 주방이라 할 수 있다. 철 이하의 원소들, 곧 산소, 탄소 같은 원소들은 모두 별의 핵융합으로 만들어지며, 철보다 무거운 중원소들은 초신성이 폭발할 때 그 엄청난 온도와 압력으로 만들어진다. 산소와 질소 같은 원소들은 지구 대기를 구성하는 물질들로, 강력한 우주선으로부터 지구를 보호해주는 기능을 한다. 여기서 하나의 흥미로운 의문이 제기되는데, 지구가 과연 우주에서 최초의 생명을 잉태한 행성인가 하는 문제다. 메이슨 박사는 그에 대해 "아직까지 지구가 최초의 생명체 행성인가 하는 문제에 대해서는 전혀 밝혀진 게 없지만, 연구해볼 만한 아주 흥미로운 주제인 것만은 틀림없다"고 덧붙였다. 이광식 통신원 joand999@naver.com