달 너머 뒷면 쪽의 심우주에서 바라본 지구와 달은 어떤 모습일까? 지난 2022년 후반 미 항공우주국(NASA) 아르테미스 I 임무의 오리온 무인 우주선이 달 주위를 돌며 고향인 먼 지구를 향해 돌아보는 이미지가 NASA가 운영하는 ‘오늘의 천체사진(APOD) 24일자에 공개되었다. 지구는 달 지름의 약 4배지만, 이미지에 나타난 크기는 그 앞의 달보다도 작게 보인다. 물론 이는 오리온의 카메라가 달에 가까이 있어 벌어진 원근법의 효과 때문이다. 달의 뒷면은 지구에서는 결코 볼 수 없는 면이다. 지구와 달은 중력으로 너무 꽁꽁 묶여 있는 나머지 서로의 앞면만을 보며 공전하기 때문이다. 달이 지구 주위를 한 번 공전하는 데 걸리는 시간은 27.3일(항성월)인데, 이는 달의 한 번 자전시간과 같은 것이다. 이것을 동주기 자전이라고 한다. 이는 곧 달이 지구 인력에 붙잡혀 꼼짝 못하고 공전만 하고 있다는 뜻이다. 따라서 지구에서는 항상 ‘계수나무 옥토끼’가 보이는 달의 한쪽 면만을 볼 수 있을 뿐이다.그래서 인류는 지구상에서 수십만 년을 살아오면서도 최근까지 달의 뒷면을 볼 수가 없어, 갈릴레오가 최초로 망원경으로 달을 관측한 17세기 초부터 달의 뒷면은 인류에게 하나의 미스터리였다. 인류가 최초로 달의 뒷면을 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 3호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. NASA 아르테미스 시리즈의 다음 발사인 아르테미스 II와 아르테미스 III는 각각 2025년과 2026년 말에 인간을 달 표면으로 보낼 계획이다. 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

우주비행사들은 우주에서 나는 특이한 냄새를 묘사했는데, 이는 그곳의 화학적 성질이 지구에서의 화학적 성질과 크게 다르다는 점을 고려하면 그리 놀라운 일이 아니다. 그렇다면 우주에서 나는 냄새는 어떤 냄새이며, 이러한 냄새가 나는 까닭은 무엇일까?​ 우주는 공기가 없는 진공 상태이므로 원칙적으로 우주에서는 어떤 냄새도 맡을 수 없다. 냄새를 맡는 시도를 하다가는 목숨을 잃을 수도 있다. 그러나 우주는 완전한 진공이 아니다. 그곳에는 온갖 종류의 분자들이 떠돌고 있으며, 그중 일부는 우리가 지구에서 냄새를 맡을 때 강한 냄새를 풍긴다. 우주의 다양한 부분에서 어떤 냄새가 나는지 배우는 것은 우주 화학을 더 잘 이해할 수 있는 멋진 방법이다.​ 우주비행사들은 어떤 냄새를 맡을까?​ 아폴로 달 착륙 중에 우주 비행사들은 에어록으로 다시 기어올라 달 착륙선의 경계에 들어가 헬멧을 벗은 후 종종 화약 같은 냄새에 대해 언급하곤 했다. 마찬가지로 우주 유영 후 국제우주정거장으로 돌아온 우주비행사들은 화약 냄새와 오존 냄새, 구운 스테이크 같은 냄새를 맡았다는 보고를 했다.​ 이 같은 냄새는 과연 어디에서 오는 걸까? 과학자들은 두 가지 이론을 제시한다. 하나는 우주비행사가 우주 유영을 하는 동안 단일 산소원자가 우주복에 달라붙을 수 있으며, 그들이 에어록에 다시 들어가 압력을 가하면 분자 산소(O2 또는 산소 원자 2개)가 에어록으로 흘러들어와 결합한다는 것이다. 단일 산소원자는 오존 또는 O3를 형성한다. 이것이 바로 ‘시큼한’ 금속 냄새를 만드는 재료다.​ 그럼 다른 냄새의 원인은 무엇일까? 아마도 다른 원인일 것으로 추정된다. 탄 토스트나 바비큐 고기 등 탄 음식에서 발견되는 다환방향족탄화수소(PAH)도 우주에서 일상적으로 발생한다. 실제로 대부분의 성간 탄소는 PAH에 갇혀 있다. 또한 태양계에도 풍부하기 때문에 우주비행사가 쉽게 묻혀 우주정거장이나 우주 캡슐 안으로 가져올 수 있다. 이것이 아마 우주비행사들이 보고하는 탄 고기 냄새의 원인일 것이다.​ 실제로 NASA는 우주 냄새를 단순한 호기심 이상으로 다루고 있다. 2008년에 이 기관은 향수 및 향료 전문 기업의 화학자인 스티븐 피어스에게 우주 냄새를 재구성하도록 의뢰했다. 우주비행사는 우주복에 묻은 PAH 냄새와 우주정거장에서의 위험한 화학물질 누출을 구별할 수 있어야 하기 때문이다.​냄새나는 혜성 우리는 지구 근처 공간의 냄새가 어떤지 알 수 있다. 하지만 더 먼 심우주의 냄새는 어떨까?​ 우주의 다른 곳에서도 독특한 냄새가 날 것이다. 우리가 그 냄새를 맡기 위해 그렇게 멀리 여행할 수만 있다면 어떤 냄새인지 알아낼 수 있을 것이다.​ 2014년 유럽 우주국의 로제타 우주선이 혜성 67P/추류모프-게라시멘코에 접근했을 때 혜성의 고체 핵을 둘러싸는 가스 후광인 혜성의 핵에서 다양한 분자를 발견했다. 이 분자 중에는 황화수소가 있는데, 이는 썩은 계란에 불쾌한 악취를 풍깁니다. 이 암모니아는 소변의 역겨운 냄새를 연상시킨다. 그리고 시안화수소는 독성으로 유명한데도 불구하고 매력적인 아몬드 냄새가 난다. ​ 이 냄새의 조합은 코를 찡긋하게 만들 것이다. 그러나 냄새가 있다 하더라도 혜성 핵의 대부분이 수증기와 이산화탄소이기 때문에 냄새는 꽤 약할 것이다.석유 냄새 나는 위성 토성의 가장 큰 달인 타이탄은 냄새를 품을 수 있는 대기를 가지고 있다. 하지만 그 대기는 우리가 냄새를 맡는 데 실제로 도움이 되지 않는다. 산소가 없고, 섭씨 영하 179.6도로 엄청 춥다. 따라서 우주복 헬멧을 벗고 깊게 숨을 쉬는 것은 불가능하다. 그러나 타이탄에서 석유 냄새가 나는 것은 알아챌 수 있을 것이다.​ 석유는 메탄, 에탄과 같이 수소와 탄소 원자로 구성된 분자인 탄화수소가 풍부한 원유로 만들어진다. 타이탄의 대기에는 짙은 탄화수소 스모그가 포함되어 있으며, 그 표면에서는 액체 탄화수소가 호수와 강을 형성하고 있다. 하지만 타이탄의 주된 탄화수소인 메탄은 아무 냄새도 나지 않는다. 그렇다면 위성의 악취는 무엇이 만드는 걸까?​ 토성 탐사선 카시니는 NASA의 지구 실험실 실험에서 타이탄의 흐릿한 대기에서 알려지지 않은 화학물질을 확인했는데, 이는 질소, 메탄 및 벤젠을 포함하고 PANH(다환 방향족 질소 헤테로사이클)라고 불리는 분자 계열에 속하는 분자였다. 특히, 타이탄에 석유 악취를 풍기는 것은 PANH의 벤젠이다. 벤젠은 석유에서도 자연적으로 발견되기 때문이다.양조장 냄새 나는 가스 구름 이처럼 태양계는 냄새라는 차원에서 매우 자극적인 곳이지만 그 너머의 우주는 어떨까?​ 은하수 중심에서 400광년 미만 떨어진 곳에 별을 형성하는 가스와 먼지로 이루어진 거대한 성간 분자구름인 궁수자리 B2에는 온갖 종류의 방향족 화학작용이 일어나고 있다. 우선 맥주에 들어 있는 알코올의 일종인 비닐알코올, 메탄올, 에탄올 등 알코올이 많이 함유되어 있다.​ 2009년에 천문학자들은 궁수자리 B2에서 에틸 포르메이트 분자도 발견했다. 포름산에틸은 라즈베리와 럼에 달콤한 향기를 주는 화학물질이다. 따라서 우리 은하계 중심에서 궁수자리 B2 가스 구름은 양조장 냄새가 나는 기분 좋은 곳으로 예상된다.​

전 세계 8천m 16좌를 세계 최초로 등정한 한국의 산악인 엄홍길 대장의 DNA가 달궤도 넘어 심우주를 향해 발사되었다.​ (주)스페이스스타는 2024년 1월 8일 오후 4시 18분( 한국시간 )세계적인 산악인 엄홍길 대장의 DNA를 달 궤도 넘어 심우주로 발사에 성공했다고 밝혔다. ​ 엄대장의 DNA는 미국 Celestis Ins.사의 엔터프라이즈호에 탑승했으며, 플로리다주 케이프 커내버럴 우주센터에서 발사되는 ULA 사의 발컨 로켓으로 발사되었다. 로켓에는 애스트로보틱스 테크놀로지사의 페리그린 달탐사선을 비롯, NASA의 24개 과학장비 등 여러 다른 민간 회사의 화물과 기념물들이 탑재되었다.​ 이번 우주비행을 통해 엄홍길 대장은 대한민국 최초로 달 궤도 넘어 심우주로 DNA를 보내는 상징적인 우주 여행자로 기록될 예정이다.​ 엄 대장은 본인의 DNA를 심우주로 보내는 것에 대해 “뉴스페이스 시대를 맞이하여 우리 국민에게 지구를 떠나 무한한 우주로 향하는 용기와 희망의 메시지를 주고 싶었다”고 소감을 밝혔다.​ 앞서 엄홍길 대장은 2022년 3월 3일 코리아나 호텔에서 스페이스스타와 DNA 심우주 여행 협약식을 가졌다. 스페이스 스타는 이날 엄대장의 구강세포를 직접 채취한 뒤 캐나다 DNA 정제업체에서 우주비행에 적합하도록 미세 건조 파우더로 만들어 작은 캡슐에 담았다.​ Celestis Ins. 사의 엔터프라이즈호는 달 착륙선 임무 지원 후 달 궤도를 넘어 깊은 심우주로 비행하며 고인의 유골을 심우주로 보내는 우주장례(우주안치)를 함께 진행한다. 엔터프로이즈호에 탑재되는 DNA 및 고인의 유골, 메시지 등은 깊고 깊은 우주에 영원히 별이 되어 여행을 하게 되는 것이다. ​ 이번 우주장례에는 영화 스타트렉의 “미스터 스콧“ 제임스 두한의 유골 및 세계 각국 신청자 약 150여 명과 함께 우리나라에서도 고인이 되신 최00(女)님의 유골을 심우주로 보냈다. 최00(女)님은 살아생전 ‘우주(하늘)에서 영원한 별이 되어 안식하고 싶다’는 유언을 남겼으며, 고인의 유족은 (주)스페이스스타의 우주장(우주안치) 서비스를 신청하여 진행하게 되었다. ​ 이번 우주장은 한국인 최초로 심우주로 향하는 첫 사례라고 (주)스페이스스타는 밝히면서 우리나라는 아직까지 우주 관련 서비스를 제공하기 어려워 현재는 미국 우주비행 서비스 전문기업 Celestis Ins. 사와 손잡고 서비스를 제공하고 있다고 밝혔다.​ (주)스페이스스타 최종태 대표는 “뉴스페이스 시대 도래와 함께 ‘25년 이후부터 우리나라도 독자적인 우주 인프라를 활용한 민간 상용 우주서비스를 보다 빠르게, 보다 저렴하게 대중화를 목표로, 지구궤도, 달, 심우주로 향하는 우주장(우주안치)사업, DNA 및 개인의 메시지, 영상, 사진 등을 우주로 보내는 기념우주여행 서비스를 넘어 유인 우주여행시대를 개척해 나아갈 예정“이라고 밝혔다.

미군의 비밀 무인 우주선 X-37B가 7번째 비행 임무에 나섰다. 미군의 X-37B는 28일 오후 8시7분(미 동부 기준) 미국 플로리다주에 있는 미 항공우주국(NASA) 케네디 우주센터에서 스페이스X의 ‘팰컨 헤비’ 로켓에 실려 우주로 향했다. 발사 장면은 스페이스X 웹사이트에서 생중계됐다. 미군은 지난 10일 이 우주선을 발사하려 했으나, 악천후와 기술 문제로 세 차례의 발사 시도가 중단되면서 일정이 2주 넘게 밀렸다. ┃X-37B가 ‘비밀 우주선’으로 불리는 이유미 국방부는 그동안 미 우주군(USSF)이 수행하는 X-37B의 비행 임무에 관한 세부 내용을 거의 공개하지 않았다. 일부 공개되는 과학 실험 내용 외에는 비행 임무의 대부분과 탑재체가 기밀로 분류돼 ‘비밀 우주선’ 또는 ‘극비 우주선’으로 불린다. 보잉이 만든 이 우주선은 태양광을 동력으로 하는 원격조정 무인 비행체다. 전체길이는 8.8ｍ, 높이 2.9m, 날개 길이는 4.6m로 2011년 퇴역한 NASA 우주왕복선을 4분의 1로 축소한 모양이다. 2010년 4월부터 지난해 11월까지 이뤄진 6차례의 비행에서는 다양한 탑재물을 싣고 장시간 궤도 비행을 하며 다양한 기술 실험을 한 것으로 알려져 있다. 처음 5차례는 보잉과 록히드마틴의 합작사인 유나이티드 론치 얼라이언스의 애틀러스V 로켓에 실려 궤도에 올랐고, 가장 최근인 2020년 5월에는 일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 재사용 로켓 팰컨9에 실려 발사됐다. ┃美 비밀 우주선 임무에 ‘팰컨 헤비’ 첫 이용미군은 이 우주선이 최종 궤도에 안착하기 전 스페이스X의 생중계를 종료시킬 만큼 항로를 기밀에 부치고 있다. 그러나 이번 발사에 스페이스X의 더 강력한 로켓인 팰컨 헤비를 처음으로 이용했다는 점으로 미뤄 볼 때 기존보다 훨씬 높은 궤도의 비행을 시도한 것으로 추정되고 있다. 팰컨 헤비는 3만5000㎞가 넘는 고도의 지구 정지궤도(GTO)로 22t 이상의 탑재물을 보낼 수 있는 대형 로켓이다. 현재 활발하게 사용 중인 재사용 로켓 팰컨9의 1단계 추진체 3개를 나란히 묶은 형태다. X-37B의 이전 비행은 고도 2000km 아래의 저궤도(LEO)에만 국한돼 있었다. 미 국방부는 지난달 성명에서 X-37B의 이번 7번째 임무가 “새로운 궤도 체제, 미래 우주 영역 인지 기술을 실험하는 것”이라고 밝힌 바 있다. X-37B의 실험에는 미래의 심우주 임무에서 우주비행사를 지원할 방법을 찾기 위한 NASA의 실험도 포함돼 있다. 식물 씨앗이 우주 방사선에 장기간 노출됐을 때 어떤 변화가 발생하는지를 측정하는 것으로, 이전 6차 비행에서 수행된 연구를 기반으로 한다. 이번 임무의 비행 기간은 역시 알려지지 않았지만, 로이터는 그동안 임무마다 X-37B의 비행 기간이 점차 늘어난 점에 비춰 2026년 6월 이후까지 이어질 것으로 예상했다. ┃외신들 “미·중 우주 경쟁 가속” 로이터 통신 등 외신들은 미국과 중국이 비슷한 시기에 비밀 우주선을 운용한다는 점에 주목하고, 양국 간 우주 경쟁이 한층 가속하고 있다고 분석하기도 했다.중국은 자체 개발한 비밀 우주선인 ‘셴롱’을 지난 14일 우주로 쏘아 올렸다. 중국 관영 신화통신은 당일 밤 11시쯤 재사용 가능한 실험 우주선이 네이멍구 고비 사막 주취안 발사센터에서 창정-2F 로켓에 실려 성공적으로 발사됐다“고 전했다. 신화통신은 2020년 이 우주선의 첫 발사와 지난해 두 번째 발사 때와 마찬가지로 우주선 사진이나 기술적 내용을 공개하지 않은 채 ”우주의 평화적 이용을 위해“ 재사용 가능한 기술을 검증하고 우주 과학 실험을 수행할 것이라고만 설명했다. 전문가들은 중국의 이 우주선이 잠재적 목표물에 대한 정보를 수집하거나 민감한 관심 영역을 감시하기 위한 첨단 사진·감지 장비를 갖췄을 수 있다고 본다. 소형 위성이나 항법 시스템·군사적 목적의 센서 등을 궤도에 배치하기 위한 용도라는 관측도 있다. 미 우주군 사령관인 챈스 솔츠먼 장군은 이달 초 산업계 회의에서 기자들에게 중국이 미군의 X-37B 발사와 비슷한 시기에 우주선을 발사할 것으로 예상한다면서 이것이 경쟁적인 움직임을 암시한다고 말했다. 솔츠먼 장군은 또 미 항공우주 전문지(Air & Space Force Magazine)에 실린 글에서 “중국은 우리 우주선에 극도로 관심이 있고, 우리도 그들 우주선에 극도로 관심이 있다”며 “그들이 우리와 (발사) 시기와 순서를 맞추려고 하는 것은 우연이 아닐 것”이라고 언급했다.

성간 공간에 있는 미 항공우주국(NASA) 최고령 탐사선 보이저 1호가 통신계통의 결함으로 인해 지구와의 교신이 두절되었다. NASA 보이저 1호는 현재 과학 또는 시스템 데이터를 지구로 다시 전송할 수 없는 상태다. 지구에서 출발한 지 46년 된 보이저호는 지구에서 보내는 명령을 수신할 수는 있지만, 어떤 전파 신호도 발신할 수는 없다. 탐사선의 컴퓨터에 심각한 문제가 발생한 것으로 파악된다. 지난 12일(현지시간) NASA에 따르면, 우주선의 과학장비에서 온보드 엔지니어링 정보와 데이터를 수집하는 비행 데이터 시스템(FDS)이 더 이상 탐사선의 통신장치(TMU)와 통신하지 못한다고 밝혔다. 제대로 작동하면 FDS는 우주선의 정보를 데이터 패키지로 컴파일한 다음 TMU를 사용하여 지구로 다시 전송한다. 보이저 1호와 쌍둥이 우주선 보이저 2호는 1977년에 발사되어 역사상 다른 어떤 우주선보다 오랫동안 작동해왔다. 현재 둘 다 성간 공간에 있으며, 지구에서 약 240억km 킬로미터 이상 떨어진 성간 공간에서 빠르게 이동하고 있는 중이다. 이는 지구-태양 간 거리(1AU)의 약 162배(162AU)에 달한다. 실제로 두 우주선과 지구와의 거리는 엄청나게 떨어져 있어, 지구에서 쏜 전파가 우주선에 도달하는 데만도 거의 하루(22.5시간)가 걸린다. 수신 역시 마찬가지로, 보이저 1호와의 왕복 통신 한 번 하려면 무려 45시간이 걸린다. 따라서 NASA 엔지니어팀은 탐사선의 FDS에 대한 수정사항을 보낼 때마다 그것이 작동하는지 확인하기 위해 다음날까지 기다려야 한다.또한 해결책은 단순히 시스템을 켰다가 다시 끄는 것처럼 간단하지가 않다. NASA 기술자는 1970년대의 전임자가 사용했던 프레임워크와 기술 내에서 작업해야 하며, 때로는 창의적인 소프트웨어 해결방법을 써야만 할 때도 있다. 이번 고장은 보이저 1호가 최근 몇 년 동안 겪은 첫 번째 오작동은 아니다. 탐사선의 자세 관절 및 제어 시스템(AACS) 문제는 2022년 5월에 발견되었으며, 해결방법이 발견되기 전까지 몇 달 동안 엄청난 원격 측정 데이터를 계속 전송했다. NASA 측은 “탐사선이 직면한 문제에 대한 해결책을 찾으려면 수십 년 된 원본 문서를 참고해야 하는 경우가 많다"고 밝혔다.

미국 공상과학(SF) 드라마 ‘스타 트렉’에 출연한 배우 가운데 세상을 떠난 이들의 유해나 유전자(DNA) 샘플을 실은 로켓이 우주로 날아간다는 소식은 진즉 알려졌다. 미국의 우주벤처기업 셀레스티스(Celestis)가 하는 우주 장례 사업이다. 그런데 발사 날짜가 성탄 전야(현지시간)로 정해졌다고 미국 일간 로스앤젤레스(LA) 타임스가 2일 전했다. 플로리다주 케이프 커내버럴에서 벌칸 켄타우르 로켓에 실려 우주로 떠난다. 유해나 DNA를 실어 생전에 못했던 우주 여행을 하는 이들은 모두 338명이다. 역시 가장 눈길을 끄는 인물은 ‘스타 트렉’ 관계자들일 수 밖에 없다. 제작자 진 로덴베리, 배우 니셸 니콜스(엔터프라이즈호의 통신장교 이오타 우후라 중령 역), 잭슨 드포레스트 켈리(레너드 본스 맥코이 박사 역), 제임스 두핸(몽고메리 스코티 스콧 중령 역) 등의 유골이 우주로 날아간다. 그저 우주와 달, 화성을 동경했던 일반인도 함께 한다. 예를 들어 마이클 클라이브(39)는 생전에 화성을 동경해 같은 아마추어 우주 동호인들과 얘기를 나누는 것을 즐겼던 선친 앨런의 유골을 행성간 여행에 보낸다는 것에 매우 들떠 있다. 성탄 전야에 발사되는 여정의 이름은 트랜퀼리티(Tranquility, 고요), 두 번째 여정은 엔터프라이즈로 정해졌다. 사랑하는 이의 유골을 로켓에 실어 달 표면이나 심우주로 보내는 데 일인당 1만 2995달러(약 1690만원)가 들어간다고 홈페이지에 기재돼 있다. 유명인들을 끌어들여 수익을 내는 일이라 보도하는 것이 저어되긴 하지만, 이 회사가 1997년 창업돼 오랫 동안 안정적으로 사업을 이끌어온 것으로 보인다. 첫 발사된 로켓은 70개 샘플을 지닌 캡슐(립스틱 용기만한 크기부터 시계 배터리 절반 크기까지)이 달 착륙선에 실려 달 표면에 내려가게 된다. 회사 창업자 찰스 챼퍼는 “지구의 모두가 밤하늘을 빛내는 보름달을 올려다 보면서 돌아가신 할머니 얼굴을 떠올리게 된다”고 말했다. 로켓은 그 뒤 태양 주위를 도는 궤도에 진입시키기 위해 우주선을 1억 6000만㎞ 떨어진 심우주로 보내게 된다. 챼퍼는 “인류애가 가장 먼 전진기지까지 나아가는 것”이라고 말했다. 부자 모두 함께 본 영화 ‘아폴로 13호’를 좋아하는 영화 첫 손에 꼽았는데 부친 앨런은 전립선암과 10년 투병 끝에 2008년 세상을 떠났다. 아버지가 세상을 떠나자 할리우드의 영화 특수효과 일을 그만 두고 우주항공 분야에 취업했다. 로켓을 손수 제작하는 방법을 익혀 스페이스X를 비롯한 우주항공 스타트업들과 함께 일하고 있다. 놀라운 것은 셀레스티스가 창업 이후 꾸준히 우주 장례 사업을 해와 이번 발사가 19번째와 20번째란 점이다. 챼퍼는 “기본적으로 ‘먼지에서 먼지로’로 기획돼 우주 쓰레기를 남기지 않는다”고 주장했다. 그는 갈수록 이런 우주 상업여행이 빈번해지고 있다고 덧붙였다. 마이클은 오는 24일(음력으로 12일!) 마침 날이 맑아 보름달을 향해 날아가는 부친의 유골 궤적을 망원경으로 따라가볼 생각이라고 했다. 아울러 로켓을 열렬히 좋아하는 라이라(3), 할아버지 이름을 중간 이름으로 쓰는 마이아(7개월) 두 딸이 언젠가 달을 찾아 할아버지 무덤에 참배할 수 있으면 좋겠다고 말했다.

2년 전 크리스마스에 발사돼 인류에게 우주의 눈이 돼 준 미국항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 우주 생성 초기의 모습을 또 한 번 발견해 주목받고 있다. 미국 펜실베이니아주립대 천문학·천체물리학과를 중심으로 호주, 이스라엘, 프랑스, 덴마크, 스위스, 네덜란드, 일본 8개국 20개 연구기관 과학자들로 구성된 국제 공동 연구팀은 약 330억 광년 떨어져 있는 우주 생성 초기 은하의 모습을 관찰했다고 14일 밝혔다. 이번 발견은 천체물리학 분야 국제학술지 ‘애스트로피지컬 저널 레터스’ 11월 13일자에 실렸다. 연구팀은 판도라 성단이라는 별명을 가진 ‘아벨 2744’(Abell 2744)에서 오래된 은하단 2개를 발견했다. 이번에 관측한 성단은 지금까지 관측된 은하단 중 두 번째, 네 번째로 먼 거리에 있는 것이다. 연구팀은 전자기 스펙트럼에서 방출되는 빛을 관측하는 JWST의 새로운 분광 측정기를 이번 관측에 활용했다. 이번에 발견된 은하단들은 2022년에 촬영된 JWST 첫 심우주 이미지 중 하나에서 발견된 판도라 성단에서 빛나는 6만 개의 별빛 중 하나였다. 연구팀은 중력 렌즈 현상을 이용해 이번에 은하단을 관측했다. 중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 원리에서 유도된 현상으로 아주 먼 천체에서 나온 빛이 중간에 있는 거대한 천체에 의해 휘어져 보이는 것이다. 이를 통해 희미해서 관측하기 힘든 천체까지 관측이 가능하다. 연구팀은 6만 개 광원 중 700개를 일차적으로 걸러내고 다시 8개가 잠재적으로 우주 생성 초기에 만들어진 후보로 골라냈다. 그다음 이들 광원의 전자파 스펙트럼을 분석했다. 이번에 JWST가 검출한 빛은 우주의 나이가 약 3억 3000만 년이던 어린 우주 시절에 방출돼 JWST에 도달하기까지 134억 광년을 이동한 것으로 추정된다. 여기에 우주 팽창 속도를 고려하면 약 330억 광년 떨어져 있는 것으로 분석됐다. 특히 같은 거리에서 확인된 다른 은하들은 붉은 점으로 보이지만 이번에 발견된 새로운 은하들은 더 크고 땅콩 모양이나 말랑말랑한 공과 비슷한 모양으로 확인됐다. 이번 연구를 주도한 왕 빙지(王冰洁) 펜실베이니아대 천체물리학과 박사는 “지금까지는 이번에 발견된 정도로 먼 은하는 점처럼 보였는데 이번에 관측된 은하는 모양이 기다란 땅콩이나 푹신한 공처럼 보인다”라면서 “이런 형태의 차이가 별이 형성되는 방식에 따라 다른 것인지 다른 원인 때문인지 추가 연구가 필요하겠지만 초기 우주에 대한 비밀을 푸는데 한 걸음 더 다가선 것으로 평가된다”라고 말했다.

지구-달 사이 거리인 약 40만㎞ 떨어진 심우주에서 지구와 달을 본다면 과연 어떤 모습일까? 1998년 1월 초, 미국 항공우주국(NASA)의 니어 슈메이커 우주선이 지구-달 시스템을 보여주는 한 사진을 촬영했다. 니어는 ‘근지구 소행성 랑데뷰’(Near Earth Asteroid Rendezvous)의 약자이며, 슈메이커는 천체 물리학자인 유진 M. 슈메이커를 추모하는 의미로 붙여졌다. 지구로부터 약 40만km 떨어진 심우주에서 촬영한 이 사진은 지구와 달의 상대적인 크기 4 대 1을 그대로 재현한 것이다. 다만, 해상도를 위해 달의 겉보기 밝기를 약 5배 증가시켰다. 40만㎞ 거리의 심우주에서 본 달은 어두운 갈색빛을 띠고 있는 반면, 지구는 다채로운 색으로 어두운 우주를 배경으로 빛나고 있다. 푸른 바다, 소용돌이치는 구름, 그리고 밝고 얼음처럼 하얀 남극 대륙 등이 강렬한 느낌을 준다. 지구의 하나뿐인 위성인 대기와 바다가 없어 상대적으로 밋밋한 느낌을 주지만, 태양계에서 가장 큰 위성 중 하나다. 심지어 왜행성 명왕성보다 더 크다. 근지구 소행성 433 에로스를 가까이 돌면서 탐사하기 위해 설계된 무인우주선 니어 슈메이커는 지구의 중력을 사용하여 최종 목적지인 소행성 433 에로스를 향해 방향을 바꾸었다.1996년 2월 17일 발사된 니어 슈메이커 우주선은 지구 궤도를 빠져나온 후 1997년 6월 27일 소행성 253 마틸다를 1200㎞의 거리까지 근접 통과했다. 이후 이 우주선은 1999년 1월 433 에로스에 도착해 그 주위를 돌면서 정보를 수집한 후, 2001년 2월 12일 이 소행성의 안장점(2차원 면에서 극점이 아닌 점) 지역에 착륙했으며, 그해 2월 28일 전체 임무를 종료했다.

지난해 8월 발사된 한국의 달 궤도 탐사선 ‘다누리’가 영구음영지역으로 불리던 달 남극의 섀클턴 충돌구 안쪽을 환히 드러냈다.미국 항공우주국(NASA)은 한국의 다누리와 2009년부터 활동 중인 미국의 ‘달 궤도 정찰선 카메라’(LROC)를 이용해 역대 가장 상세한 섀클턴 충돌구 사진을 완성, 공개한다고 밝혔다. 섀클턴 충돌구는 영국계 아일랜드인 남극 탐험가 어니스트 섀클턴(1901~1922)에서 따 왔다. NASA는 “LROC는 태양광이 미치지 않는 달의 영구음영지역을 촬영하기 어렵지만 애리조나주립대 주도로 개발한 섀도캠은 빛 민감도가 200배 더 높아 극도로 어두운 조건에서도 촬영할 수 있다”고 설명했다. 섀도캠은 지구나 달의 다른 지형에서 반사된 빛을 민감하게 받아 촬영한다. 반대로 태양광이 직접 반사돼 빛의 양이 많은 지역은 촬영이 어렵다. LROC는 밝은 곳을 촬영하는 데 문제가 없다. NASA는 LROC와 섀도캠 이미지를 적절히 섞어 달의 남극 지도를 제작했다. NASA는 또 “영구적으로 그림자가 있는 지역을 이전보다 더 자세히 이미지화할 수 있었다”며 “얼음 퇴적물이나 기타 얼어붙은 휘발성 물질이 포함된 것으로 예상돼 연구 및 탐사에 큰 관심을 끌고 있다. 달 남극 지역의 더 완전한 지도는 미래 탐사에 도움이 된다”고 설명했다. NASA는 한국과 협조해 다누리에 섀도캠을 달았다. 대신 우리나라는 NASA가 보유한 심우주 통신망을 활용해 다누리의 항행을 지속적으로 추적했다. 달 남극의 거대한 에이켄 분지 내에 있는 섀클턴 충돌구는 지름 21㎞, 깊이 4.2㎞다. 달은 자전축이 거의 수직으로 서 있기 때문에 달 남극 충돌구의 봉우리 쪽엔 언제나 햇빛이 비치지만 충돌구 안쪽 깊숙한 곳은 영원히 그림자에 가려져 있다. 이에 따라 섀클턴 충돌구 안쪽 바닥은 평균 영하 180도의 극저온 상태를 유지하고 있다. 증발되지 않은 얼음 형태의 물이 아직 남아 있을 것으로 보는 후보지 가운데 하나다. 달 착륙은 물론 장기적인 달 거주를 위한 핵심 거점으로 꼽힌다. 미국 역시 달 착륙 프로젝트인 ‘아르테미스’ 계획을 통해 이 지역에 전초기지를 세울 계획이다. 과학계에 따르면 이 지역은 지금껏 인간이 탐사한 이력이 없는 곳이다. 수십억년 동안 퇴적된 얼음이나 여러 휘발성 물질이 고체 상태로 있을 것으로 예상돼 과학계에 큰 관심을 끌고 있다. 달과 태양계가 어떻게 진화했는지 이해할 수 있는 실마리도 제공할 것으로 기대된다. 특히 얼음은 수소와 산소로 구성돼 있기 때문에 발사체 연료는 물론, 달 거주 시 생명 유지 체계에 쓰이는 중요한 자원이다. 이번에 제작한 지도는 내년 달에 착륙할 극지방 탐사 차량 바이퍼(VIPER·Volatiles Investigating Polar Exploration Rover)의 임무에도 활용될 예정이다. 한편, 다누리는 오는 2025년 12월까지 달 궤도를 돌며 임무를 수행한다. 한국의 달 착륙 계획을 위한 후보지를 찾는 것은 물론, 티타늄이나 헬륨-3 등 주요 자원 위치도 탐사할 계획이다.

일본이 달 착륙선을 탑재한 로켓을 7일 발사했다. 우주 강국들이 달 탐사 경쟁에 뛰어들고, 인도가 지난달 달 남극에 착륙해 탐사를 모두 마친 시점에 일본 로켓이 달을 향해 날아가기 시작했다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 이날 오전 8시 42분쯤 규슈 가고시마현 다네가시마(種子島) 우주센터에서 H2A 로켓 47호기를 쏘아 올렸다. 이 로켓에는 소형 달 탐사선 ‘슬림’(SLIM)과 엑스선 분광 촬영 위성 ‘구리즘’(XRISM)이 탑재됐다. 발사 14분 뒤에 구리즘이, 47분 뒤에 슬림이 각각 분리해 궤도에 투입됐다. 공영방송 NHK는 로켓 발사가 성공했다고 전했다.슬림은 내년 1∼2월에 달 착륙을 시도할 예정이다. JAXA는 애초 5월에 H2A 47호기를 발사할 예정이었으나, 지난 3월 H2A를 대체할 신형 로켓인 H3 1호기의 발사가 실패하면서 일정을 연기했다. H3 1호기는 당시 상승 도중 2단 엔진의 점화가 확인되지 않은 가운데 파괴됐다. H2A는 2단 엔진에 H3와 같은 기기를 사용한다. H2A 로켓 47호기는 발사 일정이 여러 차례 미뤄진 끝에 발사대로 옮겨졌지만, 지난달 28일 기상 악화로 발사 30분 전쯤 또다시 연기됐다. 일본은 그동안 JAXA와 민간 스타트기업이 달 착륙을 시도했으나 모두 실패해 체면을 구겼다. JAXA 탐사선 하야부사2가 2019년 7월 지구에서 3억 4000만㎞ 떨어진 소행성 류구에 착륙해 표면에서 시료를 채취해 지구에 보냈을 정도로 우주 탐사에 성과를 냈지만, 아직 달 착륙에는 성공하지 못했다. JAXA는 지난해 11월 미국 아르테미스Ⅰ 미션의 우주발사시스템(SLS) 로켓에 초소형 탐사기 ‘오모테나시’를 실어 보냈으나, 통신 두절로 달 착륙에 실패했다. 이어 벤처 우주기업 ‘아이스페이스’(ispace)가 개발한 달 착륙선도 지난 4월 달 표면에 추락했다. 달 탐사 선도국인 미국 항공우주국(NASA)은 내년 달 궤도 유인비행, 2025년 인류 최초 여성과 유색인종 달 착륙을 거쳐 궁극적으로는 달에 심우주 유인탐사를 위한 전진기지를 건설하는 ‘아르테미스’ 프로그램을 진행 중이다. 중국은 내년에 ‘창어 6호’를 발사해 세계 최초로 달 뒷면 샘플을 채취하고, 2026년에는 달 남극에 탐사선을 보낸다는 계획이다. 이어 2030년쯤에는 중국인의 첫 번째 달 착륙을 실현하고 연구기지를 만들겠다는 목표를 세웠다.

달 탐사에 있어 전통의 강호 러시아가 쇠락하고 인도가 신흥 강호의 면모를 뽐내자 달 탐사에 나선 강국들의 자존심 다툼이 치열해지고 있다. 가장 다급해진 쪽은 일본이다. 내년 1~2월 소형 탐사선 ‘슬림’(SLIM)을 달에 내려놓을 계획인데 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 슬림을 탑재한 로켓 발사를 28일 오전 예정했다가 기상 악화로 또 취소했다. JAXA는 오는 9월 15일까지인 발사 예비기간 중 기상 상황 등을 고려해 날짜를 다시 잡기로 했다. JAXA는 이날 오전 9시 26분쯤 규슈 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 H2A 로켓 47호기를 쏘아 올리려다가 상공의 바람이 강해 연기했다. 이 로켓에는 천문위성 ‘구리즘’(XRISM)도 실려 있다. JAXA는 원래 지난 5월에 H2A 47호기를 발사할 예정이었다. 지난 3월 H2A를 대체할 로켓인 H3 1호기가 상승 도중 2단 엔진이 점화되지 않아 파괴되는 바람에 발사를 석 달이나 미뤘다. 곡절 끝에 지난 26일을 예정일로 잡았지만 날씨 때문에 이날로 세 차례 미뤄졌다. JAXA는 지난해 11월 미국 아르테미스Ⅰ 미션의 우주발사시스템(SLS) 로켓에 초소형 탐사기 ‘오모테나시’를 실어 보냈으나 통신 두절로 달 착륙에 실패했다. 이어 일본의 벤처 우주기업 ‘아이스페이스’(ispace)가 개발한 달 착륙선도 지난 4월 달 표면에 착륙하던 중 추락했다. 일본으로선 잇단 실패에다 인도에 세계 네 번째 달 착륙의 영예를 빼앗긴 터라 자존심을 다치게 됐다. 러시아 루나 25호가 지난 20일 달 표면에 떨어져 산산조각 났는데 사흘 뒤 인도 무인 달 탐사선 찬드라얀 3호가 인류 역사상 처음으로 달 남극 착륙에 성공하면서 달은 국가 간 자부심 경쟁의 장이 됐다. 미국 항공우주국(NASA)은 내년 달 궤도 유인비행, 2025년 인류 최초 여성과 유색인종 달 착륙을 거쳐 유인 심우주 탐사의 전진기지를 달에 건설하는 ‘아르테미스’ 프로그램을 진행 중이다. 중국도 뒤질세라 내년에 ‘창어 6호’를 발사해 세계 최초로 달 뒷면 샘플을 채취하고, 2026년 달 남극에 탐사선을 보낼 계획이다. 이어 2030년쯤 중국 우주인의 첫 번째 달 착륙을 실현하고 연구기지 건설을 목표로 세웠다. 한편 미국 우주기업 스페이스X의 유인 우주선 크루 드래건이 지난 27일 오전 9시 16분(미국 동부시간) 호주 상공에서 국제우주정거장(ISS)에 도킹했다. 스페이스X의 7번째 ISS 유인 수송 임무(크루 7)를 수행하는 크루 드래건이 전날 플로리다주 케이프커내버럴에서 발사된 지 약 30시간 만이다. 비행사들은 오전 11시 2분쯤 우주선 출입구를 열어 ISS에서 임무를 수행 중이던 비행사들과 만났다. 6개월간 ISS에 머물며 200여 가지의 과학 연구와 실험을 진행하는데 이란계 미국인 여성 재스민 모그벨리, 유럽우주국(ESA) 소속 덴마크인 안드레아스 모겐센, 일본인 후루카와 사토시, 러시아인 콘스탄틴 보리소프 등 처음으로 각기 다른 국적의 우주비행사들이 힘을 합쳐 일한다.

일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 28일 오전 예정됐던 달 착륙선을 실어 나를 로켓 발사를 취소했다. JAXA는 오전 9시 26분쯤 규슈 가고시마현 다네가시마(種子島) 우주센터에서 H2A 로켓 47호기를 쏘아 올릴 예정이었으나, 상공의 바람이 강해 발사를 연기하기로 결정했다. 이 로켓에는 소형 달 탐사선 ‘슬림’(SLIM)과 천문위성 ‘구리즘’(XRISM)이 실려 있는데, 슬림은 내년 1∼2월 달 착륙을 시도할 예정이다. JAXA는 지난 5월에 H2A 47호기를 발사할 예정이었으나, 지난 3월 H2A를 대체할 신형 로켓인 H3 1호기가 상승 도중 2단 엔진이 점화되지 않아 파괴되면서 일정을 연기했다. 그 뒤 지난 26일을 예정일로 잡았지만, 날씨 때문에 이날까지 사흘 연속 발사가 미뤄졌다. JAXA는 지난해 11월 미국 아르테미스Ⅰ 미션의 우주발사시스템(SLS) 로켓에 초소형 탐사기 ‘오모테나시’를 실어 보냈으나 통신 두절로 달 착륙에 실패했다. 이어 일본의 벤처 우주기업 ‘아이스페이스’(ispace)가 개발한 달 착륙선도 지난 4월 달 표면에 추락했다. JAXA나 일본 정부로선 슬림의 달 안착에 사활을 걸어야 할 상황이다. 러시아 루나 25호가 지난 20일 달 표면에 떨어져 산산조각 났는데 사흘 뒤 인도 무인 달 탐사선 찬드라얀 3호가 인류 역사상 처음으로 달 남극 착륙에 성공하면서 달 착륙 경쟁은 자존심 다툼으로 변질되고 있다.미국과 중국도 달 탐사 프로젝트를 추진 중이다. 미국 항공우주국(NASA)은 내년 달 궤도 유인비행, 2025년 인류 최초 여성과 유색인종 달 착륙을 거쳐 나아가 유인 심우주 탐사의 전진기지를 달에 건설하는 ‘아르테미스’ 프로그램을 진행 중이다. 중국은 내년에 ‘창어 6호’를 발사해 세계 최초로 달 뒷면 샘플을 채취하고, 2026년 달 남극에 탐사선을 보낼 계획이다. 이어 2030년쯤 중국 우주인의 첫 번째 달 착륙을 실현하고 연구기지를 만들겠다는 목표를 세웠다. 한편 우주비행사 4명을 실은 우주기업 스페이스X의 유인 우주선 크루 드래건이 27일 오전 9시 16분(미국 동부시간) 호주 상공에서 국제우주정거장(ISS)에 도킹했다. 스페이스X의 7번째 ISS 유인 수송 임무(크루-7)를 수행하는 크루 드래건은 전날 오전 3시 27분 플로리다주 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 발사된 지 약 30시간 만에 도킹에 성공했다. 비행사들은 오전 11시 2분쯤 우주선 출입구를 열어 ISS에서 임무를 수행 중이던 비행사들과 만났다. 비행사 4명은 6개월간 ISS에 머물며 200여가지의 과학 연구와 실험을 진행하는데 이란계 미국인 여성 재스민 모그벨리, 유럽우주국(ESA) 소속 덴마크인 안드레아스 모겐센, 일본인 후루카와 사토시, 러시아인 콘스탄틴 보리소프 등 ISS에서 처음으로 각기 다른 국적의 우주비행사들이 힘을 합쳐 일하게 된다.

인도의 달 탐사 우주선 찬드라얀 3호가 세계 최초로 달의 남극에 착륙하는 데 성공했다. 찬드라얀은 산스크리트어로 ‘달의 차량’이라는 뜻이다. 인도우주연구기구(ISRO)는 23일 자국의 달 탐사선 '찬드라얀 3호'가 오후 6시 4분(한국시간 오후 9시 34분)에 달 남극에 착륙했다고 발표했다. 찬드라얀 3호의 착륙 과정은 ISRO 유튜브 채널을 통해 전 세계에 생중계됐다. 이로써 인도는 중국, 구소련, 미국에 이어 네 번째로 달 연착륙에 성공한 국가가 됐다. 찬드라얀 3호는 이날 오후 5시 45분 달 표면에 착륙하기 위해 하강을 시작했다. 달 상공 100km 궤도 진입 이후 약 30km 상공에서 내려온 찬드라얀 3호가 착륙하기까지는 총 19분 정도가 소요됐다.착륙 지점은 달 남극 부근 남위 69도 지역으로 전해졌다. 착륙선 비크람은 곧 탑재한 26㎏짜리 로봇 탐사선 프라지얀을 밖으로 보내 본 목적인 남극 부근의 물 얼음 채취에 나선다. 달 남극은 태양의 그림자에 가려져 아폴로11호 등이 착륙한 중앙 지대보다 훨씬 착륙이 어렵다고 알려졌다. 인도는 4년 전 찬드라얀 2호로 착륙을 시도했으나 월면에 충돌, 폭발돼 실패했다. 또한 러시아는 47년 만인 올 8월 11일 루나 25호를 발사하며 최초의 달 남극 착륙을 노렸지만, 지난 20일 달 궤도에서 비상사태를 알려온 후 곧 달 표면에 추락해 완전히 파괴됐다. 인도 총리 모디는 찬드라얀 3호의 성공적인 착륙 후 연설에서 "이 성공은 모든 인류의 것이며, 앞으로 다른 나라의 달 탐사에 도움이 될 것"이라고 말하면서 "저는 남반구 국가를 포함해 전 세계 모든 국가가 성공할 수 있다고 확신합니다. 우리 모두는 달과 그 너머를 열망할 수 있습니다"고 덧붙였다. 모디 총리는 이어서 "하나의 지구, 하나의 가족, 하나의 미래에 대한 우리의 접근방식은 전 세계에 울려퍼지고 있습니다. 우리가 제시하고 대표하는 이러한 인간중심 접근방식은 전 세계적으로 환영을 받았습니다. 우리의 달 임무도 마찬가지로 이같은 접근방식을 기반으로 합니다"라고 밝혔다. 찬드라얀 3호 임무에서는 모든 것이 계획대로 진행된다면 착륙선 비크람은 달 토양과 월석을 연구하기 위해 프라지얀이라는 이름의 태양열 탐사선을 배치하는 한편, 달 지진 연구를 수행하고 달 토양을 조사하여 온도를 측정할 예정이다. 비크람은 인도 우주 프로그램의 아버지 비크람 사라바이의 이름에서 따온 것이며, 프라지얀은 산스크리트어로 지혜를 뜻한다. 비크람과 프라지얀은 모두 달의 하루 동안 탐사를 진행할 것으로 예상되며, 이는 지구의 약 14일에 해당한다. 해가 지면 두 탐사체의 배터리가 서서히 고갈되어 역사적인 달 남극 임무가 종료된다. 달의 남극은 다량의 물이 얼음 상태로 존재할 가능성이 커 인류의 심우주 진출을 위한 교두보로 주목받고 있다.  

인도가 달착륙 임무에 다시 도전하고 있다. 인도가 달 착륙에 성공하면 미국과 소련,중국에 이어 네 번째 나라가 된다. 인도우주연구기구(ISRO)는 14일(현지시간) 오후 2시 35분 남부 안드라프라데시주 스리하리코타 우주센터에서 무인 달 탐사선 찬드라얀 3호를 발사했다고 밝혔다. 찬드라얀은 산스크리트어로 ‘달의 차량’이라는 뜻이다. ISRO는 로켓이 찬드라얀 3호를 지구 궤도에 진입시키는 데 성공했다며 다음달 달 착륙을 위한 궤도에 들어설 것이라고 발표했다. 원래 지구 궤도에서 달 궤도 진입까지 걸리는 시간은 15~20일로 알려져 있다. ISRO의 계획대로라면 찬드라얀 3호는 8월 23일 달 표면에 착륙할 예정이다. 특히 찬드라얀 3호는 최초로 달 남극에 착륙해 2주 동안 달 탐사에 나설 계획이다. 달 남극은 물과 얼음이 존재하는 것으로 알려져 관심이 크다. 인도의 달 착륙 시도는 이번이 처음이 아니다. 인도는 2008년 10월 찬드라얀 1호를 발사했고, 달 궤도에 성공적으로 진입, 달 표면을 탐사했다. 달 남극에 물과 얼음이 있다는 사실을 처음 밝혀낸 것도 이 임무 때였다. 인도는 이어 2019년 달 표면에 착륙할 수 있는 찬드라얀 2호를 쏘았고, 성공적으로 달 궤도에 진입했다. 하지만 궤도선에서 분리된 착륙선 비크람이 달 남극 부근에서 착륙을 시도하다가 교신이 두절돼 결국 실패하고 말았다. 당초 인도는 2020년 찬드라얀 3호를 쏘아 올릴 예정이었지만 코로나19 사태로 일정을 미뤄 이날 발사했다. 달은 최근 우주 탐사에 새로운 전초기지로 급부상했다. 심우주로 가는 전진 기지 역할을 할 수 있다는 기대에서다. 인도도 이를 목표로 하면서 동시에 달에서 인류의 발길이 닿지 않은 남극 부근에서의 과학적 성과를 겨냥하고 있다.

올해 노벨과학상 수상을 기대해도 좋을 것 같다. 무슨 헛소리냐 싶겠지만 거의 100% 한국 차지임을 확신한다. 아르키메데스가 목욕탕에서 ‘부력의 원리’를 깨닫고 ‘유레카’를 외치며 알몸으로 시라쿠사 시내를 뛰어다닐 때 이런 느낌이었을까 하는 생각이 들 정도였다. 보통 사람이 사는 동안 유레카를 외칠 수 있는 경우는 그리 많지 않다. 그렇지만 유레카를 느끼면 세상을 보는 눈이 달라진다. 불교에서 깨달음의 순간인 ‘돈오’를 거치면 그 전과 후가 완전히 달라진다는 것과 같을 것이다. 이런 깨달음을 얻은 것은 얼마 전이었다. 지난달 열린 한미 정상회담에서 ‘워싱턴선언’을 발표한 뒤에 대통령실에서는 “사실상 미국과의 핵 공유”라고 밝혔다. 여당인 국민의힘에서도 “사실상 최초의 핵 공유 선언문”이라며 환영해 마지않았다. 물론 미국 백악관 측은 이를 두고 “핵 공유가 아니다”라고 반박했다. 이에 우리 정부는 다시 “핵 공유로 느끼는 것과 핵 공유가 아니라는 것은 크게 다르지 않다. 용어에 너무 집착할 필요는 없다”며 짐짓 대인배적인 모습을 보였다. 그로부터 한 달이 지나지 않은 시점에 한국 대통령이 일본 히로시마에서 열린 주요 7개국(G7) 정상회의에 참석한 것을 두고 여당에서는 또다시 “한국이 심리적으로 G8 국가 반열에 올랐다”고 자평했다. 혹자는 이에 대해 ‘정신 승리’ 또는 ‘인지부조화’라고 비판한다. 모르는 소리다. 인지부조화는 이솝 우화 ‘신포도와 여우’ 이야기처럼 높이 매달린 탐스러운 포도를 먹으려고 여러 차례 시도했지만 결국 실패했을 때 ‘저 포도는 맛이 없을 거야’, ‘저 포도는 시어서 아무도 안 먹을 거야’라고 믿는 심리 상태이다. 미국 심리학자 리언 페스팅거가 이론화한 개념인 인지부조화는 말 그대로 어떤 정보가 신념, 믿음, 행동과 일치하지 않을 경우 우리의 뇌와 마음은 불안해지기 때문에 이를 제거하고 안정성을 확보하려는 반응이다. 신념과 행동의 불일치를 합리화하는 방식으로 일치시킨다는 말이다. 인지부조화는 최근 뇌과학으로도 확인된 바 있다. 만약 인지부조화나 정신 승리가 아니라 정말 그렇게 믿고 있기 때문에 한 말이라면 어떻게 할 것인가. 자기 생각이나 행동이 옳다고 생각하면 마음이 편해지는 것이다. 일종의 확증편향 아니냐고 말해도 어쩔 수 없다. 빠르게 변하는 현대 사회를 하루하루 사는 것도 힘겨운 국민을 위한 배려라 생각한다. 편하게 생각하면 된다. 공유경제가 따로 있지 않다. 마음먹기에 따라 공유경제를 넘어 공유정치, 공유행정, 공유과학도 가능하다. 누리호 같은 발사체를 비롯한 우주 개발에도 사고의 전환이 필요하다. 어차피 미국과 한미 우주 협력 협정을 맺고 있으니 미국에서 우주발사체를 쏘아 올리거나 화성이나 심우주를 탐사하는 것도 ‘심리적으로 우리의 연구개발 성과’이다. 그러니 굳이 발사체 개발에 힘을 들이지 않아도 된다. 앞서 언급한 것처럼 올해 노벨과학상 수상자 중 한국 국적이나 한국 거주 과학자가 포함될 가능성은 작다. 그렇지만 한국은 미국, 일본, 유럽 선진국들은 물론 러시아, 중국과도 과학기술 협력 협정을 맺고 있다. 그렇기 때문에 이들 국가에서 노벨과학상 수상자가 나오기만 한다면 한국도 심리적으로 노벨과학상 수상국이 되는 것이다. 실체가 있는가에 관해 물어서는 안 된다. 용어나 의미에 집착해서도 안 된다. ‘믿습니까’라고 물으면 심리적 확신을 갖고 그냥 ‘믿습니다’라고 외치기만 하면 된다. 심리적 핵보유국이자 G8 국가인 한국에서 안 될 게 무어냐 말이다.

초저녁에 뜨는 '황소의 눈' 알데바란  요즘 해 지고 어두워지면 북서쪽 하늘에 주목해야 할 별 하나가 뜬다. 바로 황소자리 알파별 알데바란이다. 한 해를 시작하는 첫 초저녁이 황소자리를 보면서 시작된다고 한다.  적색거성 알데바란은 그 오른쪽의 오리온자리를 향해 치받을 듯이 돌진하는 황소의 머리 부분에 자리잡고 있어 예전부터 서구권에서 '황소의 눈'으로 불렸다.  이 알데바란이 인류의 눈길을 끄는 것은 머지않은 장래에 행성상 성운으로 폭발할 적색거성이란 점도 있지만, 그보다는 앞으로 약 200만 년 후 우리가 날려보낸 파이어니어 10호가 이 별을 방문한다는 사실이다.외계 지성체에게 보내는 메시지가 담긴 금속판을 달고 1972년에 지구를 떠난 파이어니어 10호는 52년이 지난 현재 지구로부터 132AU(1AU는 지구-태양 간 거리 1.5억km) 떨어진 심우주를 초속 12km의 속도로 주파 중이다. 인류의 우주 척후병 파이어니어 10호는 2003년 1월 마지막 교신을 끝으로 통신이 두절되었으며, 2006년 3월 최종 교신을 시도했으나 파이어니어 10호로부터 아무런 응답이 오지 않음으로써 이날로 정식 '영면'에 들어간 것으로 기록되었다. 하지만 파이어니어 우주선은 태양계에서 인류의 존재를 나타내는 증표이며, 우리가 더 이상 명령을 보내지 않더라도 우주선은 여전히 심우주 여행을 계속한다. 일단 우주선이 태양계 밖으로 진출한 이후에는 물리 법칙에 따라 어떤 외부의 힘이 진로를 바꾸지 않는 한 그 여정은 영원히 멈추지 않는다.  알데바란은 어떤 별인가? 알데바란은 황소자리에서 가장 밝은 알파별인 동시에 밤하늘 전체에서 14번째로 밝게 보이는 항성이다. 히파르코스 위성이 측정한 바에 따르면, 우리로부터 약 65광년 떨어져 있다. 그 밝기는 0.75~0.95 등급 사이에서 천천히 변하는 변광성이다. 전통적 명칭 알데바란(Aldebaran)은 '뒤따르는 자'라는 뜻의 아랍어​ 알 다바란(al Dabarān)에서 온 단어로, 이런 이름이 붙은 이유는 알데바란이 플레이아데스 성단을 뒤따르는 것처럼 보이기 때문이다. 알데바란은 밝은데다 눈에 잘 띄는 별자리들 근처에 있기 때문에 밤하늘에서 찾기가 아주 쉬운 항성들 중 하나이다. 오리온의 허리띠에 해당되는 세 별로부터 시리우스의 반대 방향으로 선을 연장하면 가장 먼저 만나는 밝은 별이 알데바란이다.알데바란은 우연히도 지구와 히아데스 성단 사이의 시선방향에 놓여 있어 이 산개성단에서 가장 밝은 구성원처럼 보인다. 그러나 황소의 머리 부분을 차지하는 히아데스 성단은 알데바란보다 두 배 이상 먼 곳인 150 광년 거리에 있어 중력적으로 알데바란과 아무 관련 없는 천체이다. 알데바란의 표면온도는 3900K로 태양보다 2000도나 차갑지만, 반지름이 무려 태양의 44배나 되기 때문에 전체 광도는 태양의 400배 이상 된다. 그러나 질량은 태양의 1.16배에 지나지 않는다. 나이는 태양보다 약간 많은 64억 년이다. 200만 년 후의 알데바란은? 파이어니어 10호가 200만 년 후 알데바란에 도착할 무렵이면 이 적색거성은 과연 어떤 모습일까? 그때가 되면 알데바란이 별로서의 생애를 마감했을지도 모르며, 초신성 폭발로 인해 그 근처에서 외계 생명체를 만나는 것은 거의 불가능할 것이다. 적색거성인 알데바란도 예전에는 평범한 별로 보통 별처럼 행동했다. 곧, 내부에서 수소원자를 헬륨원자로 융합하면서 만들어낸 핵에너지로 자신을 밝혔으며, 주변의 외계행성에게 에너지를 나누어주었다. 그러나 내부의 수소는 어느덧 바닥이 나고 헬륨만 연료로 남은 상태다. 이런 별은 생애의 마지막 순간에 내부에서 더 많은 에너지를 만들어내고 몸피가 부풀어오르게 된다. 알데바란도 이런 과정을 거쳐 커지고 붉어져 지금처럼 우리 눈에 잘 띄는 적색거성이 된 것이다. 그리고 팽창이 극한에 이르면 겉층을 우주공간으로 방출해버리고 별의 속고갱이만 남아 백색왜성으로 변신한다. 방출된 겉층은는 성운이 되어 둥글게 우주공간으로 퍼져나가는데, 망원경이 없던 시절에 그것을 보면 마치 행성처럼 보여 행성상 성운이란 이름을 얻었지만 사실 행성하고는 아무런 관계도 없는 죽은 천체이다. 우리 태양도 앞으로 약 60억 년 후면 알데바란이 간 길을 따라갈 예정이다. 태양이 팽창하여 행성상 성운이 된다면 가까운 수성과 금성은 태양에 먹혀버릴 것이고, 지구의 운명은 어떻게 될지 알 수 없다. 금성처럼 태양에 먹힐지, 아니면 궤도가 더 멀리 밀려나 파국을 모면할지 알 수 없다. 하지만 걱정할 필요는 없다. 정말 까마득한 미래의 일이니 말이다. 그때쯤이면 지구는 너무 뜨거워져 어차피 생명이 살 수 없는 행성이 되어 있을 것이다. 파이어니어 10호도 이미 오래 전에 알데바란을 스쳐지났을 것이고 말이다. 알데바란은 천천히 자전하고 있으며, 한 번 도는 데에 520일이 걸린다. 그리고 목성 질량 6배에 이르는 행성 알데바란b를 거느리고 있다. 1998년에 발견된이 외계 가스행성은 자신이 공전하는 별의 임종을 지키며 살아남았다. 이 행성을 공전하는 달이 있을는지는 알 수 없다. 파이어니어 10호가 영면에 들지 않았다면 발견할 수도 있을 텐데 아쉽게 되었다. 혹 누가 알겠는가? 그 위성에 지성체가 살고 있어 별이 죽을 때 어떤 모습이었는지 우리에게 알려줄는지.  태양계를 탈출한 인류의 메신저  파이어니어 10호가 날아간다. 지구에서 200억km 떨어진 캄캄한 우주공간을 헤치며 홀로 나아간다. 태양을 등지고, 그가 떠났던 고향 지구를 등지고, 태양계 바깥의 저 무한 공간을 향하여. 25년 전 지구를 떠난 그는 먼저 목성을 지나고, 그로부터 10년 뒤에는 다시 해왕성, 명왕성을 지나, 태양계 바깥 은하 저쪽으로 날아갔다. 지구와의 교신마저 끊어진 채 10만 광년 은하수 저편으로 아득히 사라져갔다. 얼레줄 끈어진 유년의 연처럼 또는 영겁 속의 한 개 나사못처럼.인류가 만든 물건으로서 최초로 태양계를 탈출해 용약 은하 저쪽의 성간공간으로 진출한 파이어니어 10호는 3만 년쯤 후에는 황소자리의 붉은 별 로스 248 별을 스쳐 지나고, 27만 1000년 후에는 프록시마 센타우리 별에 도착하며, 또 1백만 년 동안 열 개의 별을 더 지날 것이다. 그리고 200만 년 후에는 그때까지 행성상 성운 폭발을 겪지 않았다면 알데바란에 최근접하는 곳에 도달할 것이다. 그러고도 아직 더 날아야 할 우주가 남아 있을까? 까마득한 우주 어느 언저리에서 어떤 모습으로 잠들까? 사람의 손에서 떠나간 이 최초의 신(神)에의 메신저는. 　

일본 벤처기업의 무인 달 착륙 프로젝트 ‘하쿠토R’이 26일 실패로 끝났다. 26일 교도통신 등에 따르면 일본 ‘아이스페이스’가 개발한 무인 달 착륙선이 이날 새벽 착륙을 시도했으나 달 표면에 도달하기 직전 통신이 두절됐다. 하카마다 다케시 아이스페이스 최고경영자(CEO)는 “달 착륙선 연료가 떨어져 기체가 달 표면에 충돌한 것으로 보인다”고 설명했다. 달 착륙선의 크기는 높이 2.3m, 폭 2.6m, 무게 340㎏으로 발사 후 약 4개월 만에 달 고도 약 100㎞ 궤도에 진입해 이날 오전 착륙을 시도할 수 있게 됐다. 착륙 시도 후 약 30분 동안 달 착륙선의 상태가 확인되지 않았다. 이번 프로젝트가 주목받은 데는 민간 기업에 의한 세계 최초의 달 착륙 시도여서다. 또 성공했다면 일본은 러시아, 미국, 중국에 이어 네 번째로 달 착륙에 성공한 나라가 될 수 있었다. 아이스페이스는 내년과 2025년 한 차례씩 다시 달 착륙선을 발사할 계획이다. 2010년 설립된 아이스페이스는 25개국 이상에서 약 200명이 참가한 팀을 구성해 달 착륙선을 개발했다. 아이스페이스의 달 착륙선은 지난해 12월 11일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 일론 머스크의 우주·항공기업 스페이스X 로켓에 실려 발사됐다. 한편 세계 최초로 달 전면과 뒷면 착륙에 성공한 중국은 2030년쯤 달에 기본적 형태를 갖춘 연구기지를 만들겠다고 발표하며 달 탐사에 더욱 속도를 내고 있다. 중국과기보 등에 따르면 중국 달 탐사사업 총설계사인 우웨이런 중국공정원 원사는 지난 25일 안후이성 허페이에서 열린 심우주탐사 콘퍼런스에서 중국이 건설을 추진 중인 ‘국제 달 과학연구기지’(ILRS)가 2030년쯤 기본 형태를 갖출 것이라고 밝혔다.

일본 벤처 기업의 무인 달 착륙 프로젝트 ‘하쿠토-R’이 26일 실패로 끝났다. 26일 교도통신 등에 따르면 일본 ‘아이스페이스’가 개발한 무인 달 착륙선이 이날 새벽 착륙을 시도했으나 달 표면에 도달하기 직전 통신이 두절됐다. 하카마다 다케시 아이스페이스 최고경영자(CEO)는 “달 착륙선의 연료가 떨어져 기체가 달 표면에 충돌한 것으로 보인다”고 설명했다. 달 착륙선의 크기는 높이 2.3m, 폭 2.6m, 무게 340㎏으로 발사 후 약 4개월 만에 달 고도 약 100㎞ 궤도에 진입해 이날 오전 착륙을 시도할 수 있게 됐다. 착륙 시도 후 약 30분 동안 달 착륙선의 상태가 확인되지 않았다. 이번 프로젝트가 주목받은 데는 민간 기업에 의한 세계 최초의 달 착륙 시도였기 때문이다. 또 성공했다면 일본은 러시아, 미국, 중국에 이어 네 번째로 달 착륙에 성공한 나라가 될 수 있었다. 아이스페이스는 내년과 2025년 한 차례씩 다시 달 착륙선을 발사할 계획이다. 2010년 설립된 아이스페이스는 25개국 이상에서 약 200명이 참가한 팀을 구성해 달 착륙선을 개발했다. 아이스페이스의 달 착륙선은 지난해 12월 11일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 일론 머스크의 우주·항공기업 스페이스 X 로켓에 실려 발사됐다. 한편 세계 최초로 달 전면과 뒷면 착륙에 성공한 중국은 2030년쯤 달에 기본적 형태를 갖춘 연구기지를 만들겠다는 계획을 발표하며 달 탐사에 더욱 속도를 내고 있다. 중국과기보 등에 따르면 중국 달 탐사사업 총설계사인 우웨이런 중국공정원 원사는 25일 안후이성 허페이에서 열린 심우주탐사 콘퍼런스에서 중국이 건설을 추진 중인 ‘국제 달 과학연구기지’(ILRS)가 2030년쯤 기본 형태를 갖출 것이라고 밝혔다. 우 원사는 ILRS는 달 환경 탐사·측량과 자원 이용에 대한 실험을 진행하며 2050년쯤 과학적 응용이 가능한 완성된 형태의 연구기지가 될 것이라는 로드맵을 제시했다.

지구를 향해 날아오는 소행성으로부터 인류를 지키는 원대한 프로젝트에 중국도 나설 모양이다. 중국 심우주탐사연구소는 지난주 오스트리아 비엔나에서 열린 국제우주학회(IAA)가 주최하는 제8차 행성방위회의에서 지구 방어를 위한 임무와 목표를 공개했다. 이번 프로젝트는 지난해 9월 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 인류 역사상 최초로 실시한 소행성에 우주선을 고의 충돌시키는 실험과 비슷하다. 중국도 소행성에 고의로 우주선을 충돌시켜 그 궤도를 변경하는 시험을 하겠다는 것. 중국이 목표로 한 소행성은 직경이 약 33m인 '2019 VL5'로, 지구근접 소행성(near-Earth asteroid)으로 분류되지만 지구와의 충돌가능성은 희박하다. 365일마다 태양을 공전하는 2019 VL5의 근일점(궤도 위에서 태양에 가장 가까운 위치)은 0.72AU(1AU=1억 5000만㎞), 원일점(궤도 위에서 태양에 가장 먼 위치)은 1.28AU다. 중국이 공개한 실험 방법은 이렇다. 먼저 중국은 오는 2025년 창정(長征) 3B 로켓에 충돌 우주선과 관측 우주선을 각각 실어 목표 소행성에 발사한다. 이후 2019 VL5로 날아간 관측 우주선이 먼저 소행성에 도착해 초기 관측과 지형 등을 분석한다.이후 충돌 우주선이 초당 6.4㎞의 속도로 그대로 소행성과 충돌하면 그 궤도는 지금보다 3~5㎝ 정도 바깥쪽으로 변경된다. 이 충돌이 성공적으로 이루어지면 3개월 후 소행성 궤도가 약 1000㎞ 늘어나고 시간이 지날수록 더 멀어진다는 것이 중국 측 주장이다. 또한 관측 우주선은 충돌 후 소행성을 면밀해 추적하며 지구상의 망원경을 통해서도 이를 지켜보게 된다. 이에앞서 지난해 4월 중국 국가항천국(CNSA) 우옌화 부국장은 “중국은 지구를 위험에 빠뜨릴 수 있는 소행성을 제거하는 방법을 모색할 것”이라면서 “이 시스템을 테스트하기 위해 오는 2025~2026년 우주선을 소행성에 보내 진로를 변경할 계획”이라고 밝힌 바 있다. 전문가들은 중국의 이같은 계획이 우주에서도 미국과의 경쟁에서 뒤쳐지지 않을 것이라는 ‘우주굴기’의 일환으로 풀이하고 있다.앞서 미국이 먼저 실시한 소행성 충돌 실험은 한국시간으로 지난해 9월 27일 오전 8시 14분 다트(DART) 우주선이 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스(Dimorphos)와 충돌하면서 시작됐다. 이날 DART 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 당초 목표했던 디모르포스와 일부러 충돌하면서 운명을 다했다. 전문가들은 이 충돌로 디모르포스의 궤도 주기가 33분이나 변경됐다고 평가했다. 결과적으로 DART 실험이 성공적이었다는 설명이다.  

북쪽 하늘의 츠비키 혜성(C/2022E3:ZTF)이 사라졌습니다. 그러나 떠난 혜성의 마지막 모습이 '오늘의 천체사진(APOD)' 24일자에 게시되어 이 초록빛 혜성에 대한 그리움을 전해주고 있습니다. 2월 초 츠비키 혜성은 우리의 아름다운 행성에 가장 가까이 접근했을 때 불과 2.3광분 거리에 있었습니다. 미터법으로는 4250만km로, 지구-달 거리의 약 11배에 해당합니다. 멀리 떨어진 태양계 외곽의 오르트 구름에서 온 이 녹색 혜성은 이제 거의 13.3광분 거리에 있습니다. 지구-태양 간 거리가 8.3광분인 데 비하면 그보다 1.5배나 먼 우주공간을 날아가고 있는 거지요. 3월 21일에 촬영된 노출로 구성된 이 심우주 이미지에서 혜성은 여전히 넓고 희끄무레한 먼지 꼬리와 녹색 색조의 핵(코마)을 자랑합니다. 오리온자리의 밝은 별 리겔에서 멀지 않은 우주공간에서 츠비키 혜성은 희미하고 먼지가 많은 성운 그리고 먼 배경 은하와 시야를 공유합니다. 망원 프레임은 에리다누스 별자리 방향의 은하수 별들로 가득 차 있습니다. 5만 년 전 네안데르탈인들이 보았던 주기 5만 년의 츠비키 혜성은 앞으로 5만 년 후에는 아무도 볼 수 없을지도 모릅니다. 츠비키 혜성이 내부 태양계로 향할 때 혜성 궤도에 목성의 중력이 영향을 미쳐 그 궤도를 회귀 불가능한 코스의 여행으로 바꾸어버렸을 수도 있기 때문입니다.