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  • [핵잼 사이언스] 일론 머스크가 또…스페이스X 우주 쓰레기, 달과 충돌한다

    [핵잼 사이언스] 일론 머스크가 또…스페이스X 우주 쓰레기, 달과 충돌한다

    일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 로켓이 우주로 나간 지 7년 만에 달과 충돌할 것으로 보인다는 예측이 나왔다. 미국 뉴욕타임스, AFP의 26일 보도에 따르면 스페이스X의 팰컨9 로켓은 2015년 발사됐지만, 임무를 모두 마친 뒤 연료 부족으로 지구 귀환이 불가능했다. 이후 팰컨9은 광활한 우주를 떠도는 우주 쓰레기로 전락했다. 팰컨9 로켓은 2015년 발사 당시 미국 국립해양대기청의 심우주 기후 관측위성(DSCOVR)을 싣고 우주로 나아갔다. 심우주 기후 관측위성을 달 궤도 밖까지 가지고 나가야 했기 때문에, 팰컨9 로켓은 다른 위성들에 비해 지구에서 더 멀리 떨어진 궤도에 있었다. 일반적으로 저궤도에 있는 파편들은 위성이나 국제우주선과 충돌할 위험이 있어서 면밀하게 추적된다. 그러나 당시 쏘아 올려진 팰컨9처럼 먼 궤도에 있는 물체는 추적하는 일이 드물다. 그러나 천문학자 빌 그레이는 지난 몇 년간 팰컨9 로켓의 궤도를 추적해왔다. 팰컨9 로켓과 달의 충돌 경로를 계산한 결과, 미국 시간으로 3월 4일, 로켓이 시속 9000㎞의 속도로 달에 충돌할 것이라는 답을 얻었다.그는 AFP와 한 인터뷰에서 “내 계산이 맞는지 확인하고자 아마추어 천문학자 커뮤니티의 도움을 받았고, 역시 같은 결과 값이 나왔다”면서 “내가 아는 한, 먼 궤도로 나간 팰컨9을 추적한 사람은 나 이외에 없다”고 말했다. 그레이와 아마추어 천문학자들의 계산이 정확하다면, 팰컨9은 지구에서 달을 향해 발사하지 않은 물건이 달에 충돌하는 최초 사례가 될 전망이다. 그레이는 “앞으로 진행될 많은 우주 프로그램에 달과 지구 궤도에 더 많은 쓰레기를 남길 것이다. 이 과정에서 의도치 않은 달과의 충돌 사례가 더 많이 발생할 수 있다”고 경고했다.팰컨9이 달과 충돌할 경우 지구에는 큰 영향을 미치지 않을 것이라는 게 전문가들의 공통적인 의견이다. 다만 전문가들은 팰컨9이 달 표면에 충돌하는 순간 직경 10~20m의 분화구가 만들어질 것으로 보인다고 예측했다. 또, 로켓이 달의 뒤쪽 적도 부근에 추락할 예정이기 때문에, 지구에서는 로켓과 달의 충돌 현장을 관측하기가 쉽지 않을 것이라고 전망했다. 한편, 팰컨9는 임무를 마친 뒤 회수되지 못하고 우주에 버려진 수백만 개의 우주 쓰레기 중 일부에 불과하다. 미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터의 조너던 맥도웰 교수는 “지난 수십 년 동안 50여 개 대형 물체들의 이동 경로를 완전히 파악할 수 없게 됐다”며 “이번과 같은 일이 이전에도 발생했지만, 우리가 알지하지 못했을 뿐일지도 모른다”고 말했다.
  • 머스크가 7년 전 발사한 로켓, 중력에 끌려가 3월 4일 달과 충돌

    머스크가 7년 전 발사한 로켓, 중력에 끌려가 3월 4일 달과 충돌

    일론 머스크의 스페이스X가 지난 2015년 쏘아올린 팰컨9 로켓이 달에 추락해 충돌하는 과정에 들어갔다고 영국 BBC가 26일(이하 현지시간) 전했다. 다만 충돌하더라도 지구에 별다른 영향은 없을 전망이다. 이 로켓은 발사된 해에 미국 국립해양대기청(NOAA)의 심우주기후관측위성 DSCOVR을 165만㎞에 보내는 임무를 완수했다. 우주망원경 제임스 웹이 최근 도달한 라그랑주 포인트로 지구와 달의 중력이 상쇄되는 지점이다. 팰컨9 로켓은 지구로 돌아올 연료가 없어 그 동안 우주공간에 버려져 있었다. 천문학자 조너선 맥도웰은 통제되지 않는 로켓이 달과 충돌하는 첫 번째 사례가 될 것이지만 지구에 별다른 영향은 없을 것이라고 내다봤다. 미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터의 맥도웰 교수는 이 로켓이 지구와 달, 태양의 중력이 작용해 어쩌면 혼란스러운 여정을 거쳐 왔다고 했다. 그는 이 로켓이 “죽어 있어 다만 중력의 법칙에만 따르고 있었다”고 말했다. 이렇듯 우주로 발사돼 임무를 마쳤지만 지구로 돌아올 에너지가 없어 우주에 버려진 쓰레기는 수백만개가 된다. 맥도웰 교수는 “지난 수십년 동안 우리가 완전히 길을 잃어버린 대형 물체만 50개가 된다. 이전에도 그런 일이 숱하게 있었는데 우리는 알아채지도 못했다. 이번은 그래도 (경로가 확인된) 첫 사례가 될 것”이라고 덧붙였다. 팰컨9 로켓이 달에 충돌하는 시기는 3월 4일일 것으로 예상된다. 맥도웰에 따르면 “그 로켓은 4t짜리 빈 철재 탱크에다 뒷면에 로켓 엔진을 하나 더 달고 있다. 돌 하나가 시속 8050㎞의 속도로 던져진 것이라고 상상하면 된다. 그렇게 행복하지 않을 것”이라고 말했다. 어쨌든 달의 표면에 인공적인 크레이터(충돌구)가 만들어지게 된다. 지구 근처의 우주 물질들을 추적하는 소프트웨어를 쓰는 빌 그레이는 이 로켓이 지난 5일부터 달의 중력에 이끌리기 시작했으며 3월 4일 달의 먼 쪽에 충돌할 것으로 본다고 말했다. 맥도웰은 2009년 다른 천문학자들과 함께 비슷한 크기의 로켓이 달에 충돌하면 어떤 일이 벌어질까 실험을 한 적이 있는데 충돌구가 만들어진다는 사실을 입증할 수 있었다. 그는 과학자들이 이번 충돌로부터 뭔가 새로운 것을 배울 것 같지는 않다고 했다. 그는 또 당장 아무런 영향이 없겠지만 우주 잔해가 떠돌다 충돌하는 일은 미래에 얼마든지 있을 수 있다며 “달에 도시와 기지가 있는 미래에 들어간다면 우리는 그곳에 무슨 일이 있을지 알고 싶어한다. 문제가 될 때까지 기다리는 것보다 우주에서의 느린 교통을 조직화하기 훨씬 쉬울 것”이라고 전망했다. 지금부터 3월 4일까지 어떤 일이 벌어지느냐고?  이 로켓은 중력의 법칙을 계속 따를 것이며 달 쪽으로 기울어 우주를 날다 쾅! 하고 달에 충돌함으로써 운명을 다할 것이다. 참고로 달은 자전과 공전 주기가 같아 늘 지구의 우리에게 한쪽 면만 보여준다. 또 3월 4일이 초승달이 된 뒤 얼마 안됐을 때고 로켓이 달의 뒤쪽 적도 부근에 추락할 예정이라 지구에서 로켓과 충돌하는 모습을 관측하기 쉽지 않을 전망이다. 에릭 버거 기자를 비롯한 우주 애호가들은 의외로 충돌 결과 달 지하의 물질이 표면에 드러나는 등 값진 데이터를 얻을 수 있다고 기대하기도 한다.  
  • 제임스웹 우주망원경 최대 고비 넘겼다...초대형 차광막 설치 성공

    제임스웹 우주망원경 최대 고비 넘겼다...초대형 차광막 설치 성공

    제임스웹 우주망원경(JWST)의 최고난도 작업인 차광막 배치가 완벽한 성공으로 마무리되었다.  테니스장 크기의 5개 층으로 이루어진 차광막은 전개 후 팽팽하게 펼치는 데 심각한 문제점이 발생했지만, 웹 팀의 엔지니어들이 이를 모두 극복하고 마침내 성공적으로 배치했다. 1월 4일(이하 미국시간) 가로 21m, 세로 14m, 머리카락 두께의 5개 막을 각각 조심스럽게 팽팽하게 당겨야 하는 어려운 절차를 순조롭게 성공함으로써 30년 개발 기간 동안 프로젝트에 참여한 수천 명 엔지니어와 웹의 완성을 간절히 기다리는 전 세계의 수많은 과학자들에게 큰 안도감을 안겨주었다. JWST 매니저인 케이스 패리시는 NASA의 라이브 캐스트에서 "어제 우리는 단번에 세 개 층을 완성할 것이라고 생각하지 않았다"라고 말하면서 "하지만 팀은 모든 것을 완벽하게 수행했다. 우리는 어제 한 층만 수행할 계획이었는데 잘 진행된 바람에 그들은 '계속 가도 될까요?' 하고도 끝까지 진행해 완벽히 마무리했다"고 밝혔다. 팀원들은 다이아몬드 모양의 차광막 모서리를 당기는 케이블과 모터의 복잡한 시스템을 사용하여 차광막의 5개 층 각각에 대한 적절한 장력을 확보했다. 다이아몬드 모양의 차광막의 각 층을 팽팽하게 당기는 정교한 작업은 1월 3일에 시작되었다. NASA는 원래 각 층에 하루가 걸릴 것으로 예상했지만, 첫날이 끝날 무렵 3개의 층이 성공적으로 장력을 받았고, 1월 4일 마지막 2개 층이 적절히 조여졌다. 네 번째 층의 성공적인 배치는 망원경이 지구에서 약 87만 9천km(지구-달 거리의 약 2배)를 순항하면서 오전 10시 23분(미국 동부 표준시)에 확인되었다. 마지막 5번 층의 당김은 밤 12시 9분에 완료되어 관제팀의 환호와 박수가 터져나왔다.차광막 배치는 지구에서 철저하게 테스트되었지만, 최첨단의 테스트 실험실조차도 우주공간의 무중력 및 기타 요인의 영향을 완전히 시뮬레이션할 수 없다. 자칫 문제가 발생하면 30년 동안 쏟아부은 100억 달러(한화 약 12조원)짜리 임무가 위험에 처할 수 있는 것이다. JWST는 에너지가 극히 낮은 적외선 파장으로 관측하는 망원경이므로 민감한 감지기가 설계된 대로 작동하려면 기기 자체가 극도로 차가워야 하는 만큼 태양광과 지구열의 완벽한 차단은 필수적이다. JWST는 허블과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. JWST가 머무는 곳도 허블과는 판이하다. 고도 500km 안팎의 지구 저궤도를 돌며 관측한 허블과는 달리 지구-달 거리의 약 4배쯤 되는 150만km 떨어진 ‘라그랑주 L2’ 지점이 주차지역이다. 이 L2 지점은 태양이 지구를 끌어당기는 힘과 지구의 원심력이 같은 곳으로, 별도 추진 장치 없이 JWST가 지속적으로 지구 궤도를 돌 수 있다. JWST는 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 또한 빛은 먼 거리에서 오는 것일수록 적외선에 가까워지기 때문에 장거리 관측 능력도 좋아진다.   이런 특징을 종합하면 JWST의 관측 능력이 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다. 따라서 과학자들은 JWST가 ‘빅뱅’ 직후, 즉 135억 년 전쯤 출발한 빛을 잡아낼 수 있을 것으로 기대한다. 우주가 탄생 직후 어떤 모습이었는지 볼 수 있다면 지금까지 해결되지 않은 세밀한 우주 진화 과정을 파악할 수 있을 것으로 기대한다. JWST가 차광막 전개에 성공함으로써 다음의 과제인 망원경 주경의 전개로 초점이 옮겨지고 있다. 발사 10일쯤 후 웹은 0.74m 너비의 보조 반사경을 전개할 예정이다. 이 보조 반사경은 심우주 광자가 망원경의 주반사경에 부딪힌 후 두 번째로 부딪히는 반사경이다. 그런 다음 웹의 너비 6.5m 기본 미러가 빛날 때이다. 18개의 육각형 거울로 벌집처럼 구성된 주반사경은 태양 가림막처럼 접혀진 상태로 발사되었다. 발사 후 12~13일이 지나면 거울의 두 측면 '날개'가 펼쳐져 제자리에 고정되면 주반사경 전체 크기가 된다.
  • [아하! 우주] ‘29일간의 벼랑끝 여행’.. 제임스웹 망원경의 험난한 여정

    [아하! 우주] ‘29일간의 벼랑끝 여행’.. 제임스웹 망원경의 험난한 여정

    100억 달러(한화 12조)를 쏟아부은 미항공우주국(NASA)의 차세대 우주망원경이 14년 지각 끝에 마침내 발사되었지만, 기대되는 과학 임무를 시작하려면 시간이 좀 걸릴 것으로 보인다. 크리스마스인 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 얹혀 발사된 제임스웹 우주망원경(JWST)의 임무는 인류의 오랜 숙원인 우주 기원의 비밀을 파헤치는 것이다. 이를 위해 JWST는 135억년 전 초기 우주의 모습을 들여다볼 계획이며, 또한 주변 외계행성의 생명체를 탐색할 예정이다. 이 모든 임무는 우리 인류가 언제, 어디서, 어떻게 여기까지 왔는가 하는 원초적인 문제와 직결되어 있다. 그러나 이러한 임무를 수행하기 위해 JWST팀 구성원들은 상당 기간 인내심을 유지하지 않으면 안된다. 웹이 본격적인 탐사작업에 들어가기 전에 해결하고 수행해야 할 일들이 만만찮기 때문이다. JWST는 우리 지구 행성에서 태양의 반대방향, 곧 현재 화성이 있는 방향으로 150만km(지구-달 거리의 약 4배) 떨어진 태양-지구 라그랑주 점 2(L2)로 향하고 있다. 이곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루어 중력적으로 안정적인 지점으로, 웹은 별도의 동력 없이도 태양을 공전할 수 있다. 웹이 거기에 도착하는 데 29일이 걸릴 것이며, 그 과정에서 손에 땀을 쥐게 하는 수많은 고난이도의 통과의례를 거쳐야 한다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 엔지니어인 마이크 멘젤은 "웹 망원경이 수행할 주요 전개작업은 50개 정도가 있는데, 178개의 이탈장치(release mechanism)가 50개 관련장비를 전개하게 된다"고 지난 10월에 올린 '29일간의 벼랑끝 여행(29 Days on the Edge)'에서 밝히면서 "이 전개작업은 지금까지 한 것 중 가장 복잡한 우주선 활동으로, 어느 것 하나라도 실패하면 안된다"라고 못박았다. 웹은 이미 몇 가지 주요 이정표를 세웠다. 예컨대, 이륙 후 약 30분 후 태양 전지판을 전개하고 태양 에너지를 흡수하기 시작했다. 그리고 지난밤엔 65분 동안 엔진을 분사해 진로를 수정, L2로 향하는 궤도에 올랐다. 다음은 앞으로 수행해야 할 주요 단계를 요약한 것이며, 주어진 일정은 대략적인 것이다. (자세한 내용은 NASA의 웹 전개 사이트 참조) 발사 후 하루가 지나면 웹은 고이득 안테나를 지구 쪽으로 회전시켜 지상 관제소와의 통신을 더욱 용이하게 할 것이다. 그 다음날 우주선은 L2를 향한 궤도를 수정하기 위해 또 한 차례 엔진 분사를 수행한다. 그리고 발사 3일 후 웹의 거대한 태양 가림막(적외선 망원경과 장비를 차갑게 유지하도록 설계된 5층 구조)를 고정하는 팔레트가 내려진다.  5장 시트로 이루어진 태양 가림막은 완전히 확장했을 때 테니스 장 크기로, 차곡차곡 접힌 상태로 로켓의 페이로드 페어링 내부에 탑재되었다. 이것을 펴는 과정은 엄청나게 복잡하다. 그 구조 속에는 140개의 이탈장치와 70개의 힌지 조립체, 400개의 도르래 장치, 90개의 케이블 및 8개의 전개 모터가 있으며, 이 모두가 5장의 펼침막이 계획대로 전개되도록 작동해야 한다고 NASA 관계자는 설명한다.  발사 후 5일째 가림막 보호 덮개가 벗겨지고, 걸침대는 하루 후에 뻗어나온다. 태양 가림막의 전개는 발사 후 8일 이내에 완료돼야 하며, 이 시점에서 팀원들은 초점을 광학장치로 옮기기 시작한다. 발사 10일쯤 후 웹은 0.74m 너비의 보조 반사경을 전개할 예정이다. 이 보조 반사경은 심우주 광자가 망원경의 주반사경에 부딪힌 후 두 번째로 부딪히는 반사경이다. 그런 다음 웹의 너비 6.5m 기본 미러가 빛날 때이다. 18개의 육각형 거울로 벌집처럼 구성된 주반사경은 태양 가림막처럼 접혀진 상태로 발사되었다. 발사 후 12~13일이 지나면 거울의 두 측면 '날개'가 펼쳐져 제자리에 고정되면 주반사경 전체 크기가 된다. 이 시점에서 웹은 최종적으로 완성된다. 이 거대한 우주천문대는 2주 남짓 후 목적지에 도착하며, 발사 29일 후 또 다른 엔진 분사를 실시해 L2 주변의 궤도에 진입하고, 여기서 다른 램프업 절차가 시작된다.예컨대, 발사 후 2~3개월이 지나면 팀은 주반사경 낱개 거울을 정렬하여 단일 집광 표면으로 만든다. 거울 정렬은 150나노미터(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 하기 때문에 이것은 힘들고 시간이 많이 걸리는 작업이 될 것이다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만 나노미터이다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 수석 과학자 조나단 가드너는 "우리 과학자 중 한 명이 거울을 풀이 자라는 속도보다 더 느리게 움직여야 하는 것으로 계산했다"고 말했다. 이 과정에서 팀은 웹의 4가지 과학 장비도 테스트하고 보정할 예정인데, 그것도 역시 힘든 과정이 될 것이다. 목표는 발사 6개월 후 정기적인 과학 임무에 돌입하는 것이다. 가드너는 "우리는 6월 말로 보고 있다"고 예상한다.   웹의 관측 시간은 NASA의 허블 우주망원경과 마찬가지로 과학자들의 상호 검토를 통해 선택된 다양한 프로젝트에 분배된다. 가드너는 "첫 해분의 웹 프로젝트들이 이미 결정되었으므로 새 천문대가 준비과정을 마치면 곧 작업에 들어갈 것"이라고 밝히면서 "그것은 힘든 마라톤이 될 것"이라고 덧붙였다.   
  • [이광식의 천문학+] 135억년 전 태초의 우주 엿본다…제임스웹 우주망원경 발사 성공

    [이광식의 천문학+] 135억년 전 태초의 우주 엿본다…제임스웹 우주망원경 발사 성공

    ​135억년 전 초기 우주의 비밀 엿보는 '타임머신' 빅뱅 직후인 130억 년 전 태초의 우주는 어떤 모습이었을까? 인류의 끊임없는 호기심을 풀어줄 최강의 우주망원경 제임스웹이 크리스마스날 마침내 우주를 향해 날아올랐다. 최초의 발사예정이었던 2007년에서 무려 14년이나 늦은 지각 발사였다. 미 항공우주국(NASA)은 25일 오후 9시20분(한국시간) 프랑스령 기아나 쿠로우 우주센터에서 제임스웹 우주망원경(JWST)을 실은 아리안5 로켓이 성공적으로 발사됐다고 밝혔다. JWST는 NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국(CSA)이 1996년부터 기획, 2006년부터 제작에 들어갔다. 초기 예산의 5배를 훌적 뛰어넘는 100억 달러(한화 12조원)를 투입한 끝에 마침내 완성됐다.이 거대한 망원경은 초기 우주에 나타난 최초의 별과 은하로부터 방출되는 빛을 측정해 우주 생성의 비밀을 엿볼 예정이다. 먼 우주의 먼지구름에 가려진 외계행성의 대기를 조사해 우주 생명체의 존재를 탐사하는 임무도 띠고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 앞으로 5년에서 10년에 걸쳐 다양하고 중요한 과학 작업을 수행할 것이다. NASA 국장 빌 넬슨은 성명에서 "이것은 매우 독특한 임무"라고 강조하면서 "이 미션이 성공한다면, 비록 압도적이지는 않다 하더라도 엄청난 우주의 비밀을 열어젖혀, 우리가 누구인지, 어떻게 진화해 왔는지, 그리고 어떻게 여기까지 왔는지에 대해 엄청난 대답을 해줄 것"이라고 기대를 나타냈다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 프로젝트 차석 과학자 조나단 가드너는 "웹은 NASA가 지금까지 수행한 것 중 가장 복잡한 것"이라고 밝히면서 "이것은 의심할 바 없이 미국이 지금까지 수행한 것 중 최대의 순수 과학 프로젝트"라고 덧붙였다.이날 성공적으로 발사대를 떠난 JWST는 발사 27분이 지난 뒤 고도 1380㎞에서 아리안5 로켓으로부터 성공적으로 분리됐다. 마침내 통제센터 관계자들은 긴장감을 풀고 박수를 치며 발사 성공을 서로 축하했다. 웹은 30분 후 태양전지판을 펼치고 전기를 공급하는 데 성공했다. 앞으로 JWST는 약 29일간 날아가 지구로부터 지구-달 거리의 4배인 150만㎞ 떨어진 라그랑주2(L2) 지점에 안착할 예정이다. 이곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이뤄 별도의 동력 없이도 태양을 공전하면서 임무를 수행할 수 있는 지점이다. 또한 태양과 지구로부터 나오는 빛의 방해를 최소화할 수 있으며, 지구와 망원경의 거리를 항상 일정하게 유지할 수 있는 이점을 갖고 있는 지점이다. 제 위치에 도착한 뒤 약 5개월의 안정화 작업을 거친 이후 제임스웹은 사상 최대의 6.5m 주경을 통해 빅뱅 이후 우주의 생성과 비밀을 찾아 나선다. NASA는 “앞으로 10년 동안 전 세계 천문학자는 물론 우주과학자 등 우주의 비밀을 연구하고 생성과 진화를 탐구하는 이들에게 제임스웹은 ‘우주의 눈’이 돼줄 것”이라며 “적외선 우주망원경인 제임스웹으로 우리는 새로운 우주 탐험의 역사를 쓰게 됐다”고 밝혔다.항해 과정이 쉬운 것은 아니다. 갖가지 어려운 작업과정을 거쳐야 하는데, 우선 포개져 있는 지름 6.5m, 넓이 25㎡의 거대 반사경을 제대로 펴야 한다. JWST의 반사경이 너무 커서 발사 때 로켓 적재함에 넣을 수 있도록 반으로 접혀진 상태이다. 또 태양의 열과 빛을 막기 위해 설치한 테니스 코트 크기의 태양 가림막 펼치기, 반사경 미세 조절 등 각종 최첨단 장비의 정상 가동 시험 등이 기다리고 있다. 발사 후 13일째가 되면 차양막, 지지대, 그리고 망원경이 모두 펼쳐진다. 허블 우주망원경보다 최대 100배의 해상도를 자랑하는 JWST는 라그랑주2 지점에 도착한 후 태양을 바라볼 때 지구와 동일 선상에서 태양을 공전한다. 태양 가림막이 한 면이 항상 태양, 지구 및 달을 향해 펼쳐져 열ㆍ빛이 망원경의 관측을 방해하는 것을 막는다. 통신은 NASA의 제트추진연구소(JPL)에서 관리하는 거대 안테나인 심우주네트워크(DSN)를 통해 이뤄진다. 5차례나 고장나 막대한 예산이 낭비된 허블 망원경의 전철을 밟지 않기 위해 NASA 개발자들은 제작 과정에서 수십 회 반복 테스트를 실시했으며, 또한 지구에서 통신을 통해 자체적으로 오류를 수정하는 프로그램도 탑재했다. 문제는 고도 600㎞ 궤도에서 활동한 허블 망원경과 달리 150만㎞나 떨어져 있는 웹은 너무 멀어 고장날 경우 사람을 보내 수리할 길이 없다는 점이다. NASA는 스페이스X가 개발 중인 스페이스십이나 자체 개발 중인 SLS 등 초대형 우주발사체가 완성될 경우 웹 망원경의 수리 임무에 동원할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 한 세대가 걸린 망원경 만들기웹이 처음으로 논의되기 시작한 것은 30년 전의 일이다. 1989년 9월에 볼티모어의 우주망원경 과학연구소에서 한 무리의 천문학자들이 만나서 허블 우주망원경의 후계를 논의하기 시작했을 때 처음으로 운곽을 드러냈다. 이때는 허블을 발사하기도 전이었지만, 그 후계 문제가 수면 위로 떠오른 것이다. 대형 우주망원경은 계획하고 구축하는 데 오랜 시간이 걸리기 때문에 천문학 커뮤니티에서는 10~20년 앞을 미리 구상하는 경향이 있다. 그래야만 '차세대 우주망원경'(NGST)과의 관측 간격을 최대한 단축할 수 있기 때문이다. 1990년대 중반까지 NGST가 초기 우주를 연구해야 한다는 합의가 이루어졌다. 허블이 빅뱅(138억 년 전) 이후 불과 10억 년이 지난 시점의 우주 모습을 제공했지만, 천문학계는 훨씬 더 초기의 우주를 조사하기를 원했다. 이상적으로는 우주가 태어난 직후 몇억 년 이내에 형성된 최초의 별과 은하의 시대까지 거슬러올라가는 것이다. 거대한 우주망원경은 우주의 초창기까지 거슬러올라갈 수 있는 타임머신이라고 할 수 있다. 허블, 스피처 우주망원경의 뒤를 이어 인류의 우주 관측의 새로운 역사를 쓸 것으로 기대되는 웹 망원경은 허블 망원경이 사용했던 가시광선이 아닌 적외선을 통해 태양과 같은 별을 관측하므로 우주공간에서 기존 망원경보다 더 먼 공간을 관측할 수 있다. 최대 1000광년 떨어진 행성의 산소분자를 확인할 수 있는 것으로 알려졌다. 1광년은 빛이 1년 동안 달리는 거리로 약 10조억㎞다.NASA는 우주의 암흑기(Dark Age)가 끝난 시점, 즉 138억년 전 우주 대폭발(빅뱅) 직후 2억년 쯤 지난 135억년대 초기 우주의 별들이 보내온 적외선 파장을 관측할 수 있다고 밝혔다. 이는 사실 웹 망원경이 인류가 우주의 끝을 관측하는 첫 번째 망원경이 될 것이라는 의미이다. 뿐만 아니라 웹은 생명체가 존재할 가능성이 높은 외계행성의 우주 생명체의 탐색과 외계 태양계의 초기 행성계 관측에 집중하여 할 수 있어 태양계 생성의 비밀도 밝히는 데도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. JWST는 허블과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만든 육각형 거울 18개를 벌집 꼴로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘고 시야는 15배 이상 넓다. 제임스웹이라는 이름은 1960년대 캐네디 대통령 시절 NASA 제2대 국장을 역임하며 최초 달 착륙선 아폴로 프로젝트를 이끌었던 제임스 웹 NASA 국장의 이름을 땄다. 웹 망원경 설계 수명은 5년이지만, '위대한 업적'을 남긴 허블 망원경을 계승하여 앞으로 수십 년간 작동하면서 인류를 보다 먼 태초의 우주로 데려다줄 것으로 기대를 모으고 있다.
  • [지구를 보다] 남극에 드리워진 달 그림자…우주에서 본 개기일식

    [지구를 보다] 남극에 드리워진 달 그림자…우주에서 본 개기일식

    우리나라 시간으로 지난 4일 오후 4시 경 남극 대륙에서는 태양의 모든 부분이 달에 가려지는 개기일식이 일어났다. 이날 개기일식은 4시 44분 경 태양이 달에 의해 완전히 가려졌으며 이후 '검은 태양'은 서서히 모습을 되찾았다. 특히 이날 개기일식은 남극에서만 완벽하게 관측됐는데 이를 멀리 떨어진 우주에서 본다면 어떤 모습일까?이에대한 궁금증은 7일 미 항공우주국(NASA)의 심우주 기상관측위성(DSCOVR)이 완벽하게 해결했다. DSCOVR이 지구와 약 150만㎞ 떨어진 곳에서 촬영한 개기일식을 보면 달은 지구에 짙은 그림자(本影)를 드리웠다. 사진을 보면 남극이 검게 물들어있는데 이는 달의 본영이다.   개기일식은 태양-달-지구 순서로 배열될 때 달이 태양을 완전히 가리는 현상이다. 그러나 우주에서 보면 달은 이처럼 지구 표면, 이번에는 남극에 그림자를 드리웠다. 다만 일반적으로 인공위성은 고도에 따라 저궤도(250~2000㎞), 중궤도(2000~3만 6000㎞), 정지궤도(3만 6000㎞) 등에 떠 있어 이같은 사진을 촬영할 수 없다. 그러나 DSCOVR은 지구로부터 평균 160만㎞ 떨어진 이른바 ‘라그랑주(Lagrange)1 지점’에 위치해 있어 일식 현상을 먼 우주에서도 관측할 수 있다.DSCOVR의 일식 촬영은 이번이 처음은 아니다. 지난 7월 10일에도 북극과 북미 등 일부 지역에서 벌어진 일식 현상을 포착했다. 해당 사진에서도 북극 지역이 검게 보이는데 이 역시 달의 본영이다. 또한 DSCOVR은 지난 2016년 3월에는 금환일식도 촬영한 바 있다. 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.
  • [아하! 우주] ‘오리 혜성’ 67P, 지구 최근접 통과…2214년 돌아온다

    [아하! 우주] ‘오리 혜성’ 67P, 지구 최근접 통과…2214년 돌아온다

    6년 반 정도를 주기로 태양을 도는 ‘혜성 67P/추류모프-게라시멘코’(이하 혜성 67P)가 관측 사상 최고로 지구를 근접해 지나쳐 간 것으로 확인됐다. 유럽우주국(ESA)에 따르면 미국 동부 표준시(EST) 기준 지난 12일 오후 7시 50분(한국시간 13일 오전 9시 50분), 혜성 60P는 지구에서 6277만㎞ 떨어진 우주 상공을 지나갔다. 이는 지구와 달 거리의 약 160배 정도 거리로, 1969년 혜성의 존재가 처음 확인된 이후 지구와 가장 가깝게 접근했다. 혜성 67P는 지난 3일 태양 주변을 도는 천체가 태양과 가장 가까워지는 지점인 근일점을 통과했다. 당시 혜성과 태양의 거리는 약 1억 8100㎞였다.유럽우주국 측은 “혜성 67P가 관측 역사상 지구와 가장 가까운 거리를 지나간 뒤 점점 멀어지고 있다. 67P가 다시 지구에 가장 근접하는 시기는 2214년이 될 것”이라면서 “67P가 지구와 가장 가까워지는 시점에는 망원경을 이용해 직접 관찰할 수 있었다”고 설명했다. 장난감 오리를 닮았다 해서 '오리 혜성'이라고도 부르는 67P는 천문학계에서 가장 중요한 혜성 중 하나로 꼽힌다. 2014년 유럽우주국의 로제타 탐사선이 10년을 비행한 끝에 67P에 접근하는데 성공, 그해 11월에 탐사로봇 필레를 혜성 표면에 내려 보냈다. 이후 25개월간 궤도를 돌며 혜성 표면의 상세한 모습을 관측하고 11만 6000여 장의 사진과 데이터를 지구로 전송했다. 로제타는 혜성 대기에서 아미노산 성분을 발견했는데 이는 혜성이 지구와 충돌하면서 생명체가 생겨날 수 있는 아미노산을 전했다는 ‘생명체 혜성 기원설'을 뒷받침하기도 했다.약 6.45년을 주기로 태양을 도는 혜성 67P는 태양 주변에서 카멜레온처럼 색깔이 변한다는 사실도 확인됐다. 태양에 가까이 다가설수록 원래의 붉은색이 옅어지며 푸른색을 띠다가 태양 근일점을 돌아 심우주로 빠져나갈 때는 다시 붉은색을 보인다. 탐사로봇 필레가 착륙하는 과정을 분석한 천문학자들은 혜성 표면 물질이 카푸치노 거품보다도 부드러울 정도로 무르다는 연구결과를 내놓기도 했다. 당시 이를 분석한 로런스 오로크 ESA 유럽우주천문센터 연구원은 “필레의 움직임 덕분에 우리는 혜성의 내부를 조사하고 무엇으로 만들어졌는지 이해할 수 있게 됐다”며 “고대의 수십억 년 된 (혜성 표면의) 얼음과 먼지 혼합물이 카푸치노의 거품처럼 부드럽다는 것을 알아냈다”고 말했다. 2016년에는 혜성 67P에서 단백질의 구성물질인 아미노산이 발견됐고, 이는 혜성이 지구와 충돌하면서 생명체의 기본 물질을 뿌렸을 것이라는 가설에 더욱 무게를 실었다. 혜성 67P가 지구 생명체의 혜성 기원설을 뒷받침할 수 있는 중요한 정보를 내포하고 있는 만큼, 전문가들은 여전히 로제타가 전송한 수많은 데이터를 분석하고 있다.
  • “기술적으론 성공에 가까워”···누리호, 내년 5월 2차 발사준비

    “기술적으론 성공에 가까워”···누리호, 내년 5월 2차 발사준비

    “최종 임무는 실패한 것이 맞지만 기술적으로는 성공에 가까웠다” 한국형 발사체 ‘누리호’(KSLV-II)가 1차 발사에서 이루지 못한 ‘완벽한 성공’에 내년에 재도전한다. 과학기술정보통신부와 항공우주연구원은 1차 발사 때 미흡했던 부분을 보완해 내년 5월 2차 발사를 준비할 계획이다. 21일 임혜숙 과학기술정보통신부 장관은 전남 고흥군 나로우주센터에서 “항공우주연구원(항우연)과 외부 연구진이 참여하는 발사조사위원회를 즉시 구성해 3단 엔진의 조기 종료 원인을 규명하고 2차 발사를 추진할 것”이라고 밝혔다. 위성모사체(더미 위성)를 탑재하고 발사된 누리호는 고도 700㎞까지는 솟아올랐지만, 탑재체의 속도가 초당 7.5㎞의 목표에는 미달해 이를 궤도에 안착시키지는 못했다. 항우연 분석 결과 누리호는 이륙 후 1단 분리, 페어링(덮개) 분리, 2단 분리 등은 정상적으로 수행됐다. 하지만 3단에 장착된 7t급 액체 엔진이 521초간 연소해야 하는데, 475초에 조기 종료된 것으로 분석됐다. 과기정통부와 항우연 모두 이 연소 시간을 늘리는 것은 어렵지 않을 것으로 내다봤다. 임 장관은 “1단과 2단의 분리, 점화, 2단과 3단의 분리, 점화, 페어링 분리 등 굉장히 어려운 기술들은 잘 진행됐는데 마지막에 충분한 속도를 이루지 못했다”며 “내년 5월에는 부족한 부분을 보완하면 성공할 수 있지 않을까 생각한다”고 말했다.“700㎞보다 더 올라가는 게 중요한 것이 아니라 목표 궤도에서 속도 얻는 게 중요” 이상률 항우연 원장은 “(1단부에 있던) 75t급 엔진이 올해 3월 종합연소시험처럼 실제 비행에서도 작동할 수 있을지를 가장 우려했는데 그 부분은 아주 완벽히 잘 됐다”며 “(3단에 실린 7t 액체엔진의) 연소시간이 짧았던 부분은 이른 시간에 원인을 찾고 대책을 수립할 수 있을 것”이라고 말했다. 이 원장은 “700㎞보다 더 올라가는 게 중요한 것이 아니라 목표 궤도에서 궤도 속도를 얻는 게 중요하다”고 덧붙였다. 권현준 과기정통부 거대공공연구정책관은 “이번 발사는 첫 번째 ‘비행시험’이고 내년 5월이 두 번째 시험이 될 것이다. 지금은 개발의 과정에 있는 상황”이라며 “개발에 가는 과정을 성공 또는 실패라고 규정하기 어렵다”고 강조했다.고정환 항우연 한국형발사체개발본부장은 “목표 궤도에 들어가게 하는 유도 알고리즘도 우리가 원한 대로 이뤄진 것을 비행 중에 확인했다. 그만큼 너무 아쉬운 결과”라며 “3단에서 연소 종료가 조금 일찍 일어난 부분은 어렵지 않게 원인을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다. 비록 최종 궤도 안착에는 실패했지만, 나로호 발사 때와 달리 페어링 분리까지 성공적으로 이뤄낸 것을 의미 있게 평가했다. 이날 발사 업무를 맡은 연구원들과 행정 지원부서 소속 직원들이 대부분 전남 고흥 나로우주센터로 내려갔지만, 다른 부서 소속 직원들은 대전에서 업무를 하면서도 종일 TV 화면에서 눈을 떼지 못했다. 코로나19 사태로 예년처럼 대강당에서 함께 모여 발사 장면을 지켜보지 못했지만, 헤드셋을 준비하고 각자 PC를 켠 직원이 숨을 죽인 채 생중계 장면을 지켜봤다. 전문가들 “로켓 클러스터링·점화·페어링 분리 성공, 의미 있게 평가” 김대관 항우연 달탐사사업단장은 “달 탐사선 환경시험 중이어서 연구를 하면서 발사 장면을 지켜봤다”며 “부서는 다르지만, 발사 담당 연구원들이 그동안 얼마나 노력해 왔는지 아니까…다들 저처럼 가슴이 뻐근해졌을 것”이라고 전했다. 그는 “2030년을 목표로 우리 팀에서 달 탐사선 발사를 준비하고 있고, 자체 발사체를 이용해 달 탐사뿐만 아니라 달 착륙까지도 계획하고 있다”며 “한국형 발사체에 탑재된 한국형 인공위성으로 심우주 공간에 진입하는 연구를 이어갈 것”이라고 다짐했다.전문가들은 이날 누리호 로켓 1·2·3단의 정상 분리를 주목했다. 방효충 KAIST 항공우주공학과 교수는 “1단 클러스터링, 2단 75t 액체엔진 점화, 3단 페어링 분리까지 모든 것이 계획했던 대로 완벽하게 된 것만 해도 대단한 것”이라며 “지금까지도 큰 성공이라 볼 수 있다”고 설명했다. 방 교수는 “성공 확률이 매우 낮을 것으로 보고 조마조마하게 지켜봤는데, 발사체 운용을 담당하는 시퀀스는 검증이 됐고 기술적인 완성도를 입증했다고 본다”며 “우주 강국으로 진입하는 계기가 될 것”이라고 말했다.한편 2차 발사 예정일은 내년 5월 19일이다. 발사가 연기됐을 때를 대비한 2차 발사 예비 기간은 1차 발사와 마찬가지로 2차 발사 예정일 이후 1주일간(5월 20일∼5월 26일)이다. 1차 발사에는 1.5t 더미 위성이 탑재됐지만, 2차 발사에는 0.2t 성능 검증 위성과 1.3t 더미 위성이 탑재된다.
  • 인류 첫 ‘조만장자’는 머스크?…모건스탠리 “스페이스X로 가능성↑”

    인류 첫 ‘조만장자’는 머스크?…모건스탠리 “스페이스X로 가능성↑”

    세계 갑부 순위 1위에 오른 미국 전기차 제조업체 테슬라의 일론 머스크 최고경영자(CEO)가 우주탐사기업 스페이스X의 성장에 힘입어 첫 ‘조만장자’(재산 1조 달러 이상의 부호) 반열에 올라설 수 있다는 전망이 나왔다. 19일(현지시간) 블룸버그통신에 따르면 미국 투자은행(IB) 모건스탠리의 애덤 조너스 애널리스트는 이날 ‘스페이스X의 중력탈출속도…누가 그들을 따라잡을 수 있나’라는 제목의 보고서에서 머스크가 스페이스X의 성장 덕분에 ‘조만장자’가 될 수 있다고 주장했다. 머스크는 스페이스X의 지분 절반가량을 갖고 있다. 비상장사인 스페이스X의 기업 가치는 이달 초 일부 지분 매각 과정에서 1000억 달러(약 117조원)로 평가됐다. 그러나 조너스 애널리스트는 스페이스X의 가치가 최대 2000억 달러(약 235조원)에 이를 것으로 평가했다. 스페이스X는 단일 기업이라기보다는 우주진출 인프라, 지구 관측, 심우주 탐사 등 여러 산업에 걸친 여러 회사의 집합체에 가깝다는 이유에서다. 이 중에서도 스타링크 위성인터넷 사업이 가장 큰 가치를 갖고 있다면서 “스페이스X는 로켓과 발사체, 지원 인프라와 관련해 어떤 것이, 언제까지 가능할지에 대한 기존의 모든 관념에 도전하고 있다”고 강조했다.스타링크는 스페이스X의 사업 중 하나로 저궤도 소형위성 수만 개를 쏘아 올려 지구 전역에서 이용 가능한 초고속 인터넷 서비스를 구축하는 것을 목표로 한다. 지난 8월 머스크는 스타링크의 위성 인터넷 서비스가 14개국에서 10만명의 가입자를 확보했다고 밝힌 바 있다. 스페이스X는 지금까지 스타링크용 위성을 1740대 발사했으며 2세대 스타링크 시스템 구축을 위해 3만대의 위성을 추가 배치할 계획이다. 머스크가 자산가치 1조 달러(약 1178조원) 이상의 조만장자가 될 것이라는 전망은 이전에도 제기된 바 있지만, 주로 테슬라의 성장에 따른 전망에 초점이 맞춰졌다. 이에 비해 최근 보고서는 스페이스X의 가치에 주목한 것이다. 블룸버그가 집계하는 억만장자(왕가 등 제외) 지수에 따르면 머스크의 순자산은 현재 2414억 달러(약 284조원)로 추산된다. 머스크의 자산에서 스페이스X 지분이 차지하는 비중은 17%가량이다.
  • 6200kg ‘NASA 제임스웹 우주망원경’, 발사장인 남미 기아나 도착

    6200kg ‘NASA 제임스웹 우주망원경’, 발사장인 남미 기아나 도착

    10조 원짜리 사상 최대의 망원경이 마침내 우주로 올라가기 직전 단계에 도달했다. 허블의 뒤를 이을 미 항공우주국(NASA)의 차세대 우주 망원경 제임스 웹(JWST)이 모든 시험 테스트를 통과한 후 우주로 발사되기 위해 주문제작된 선적 컨테이너 안에 봉인된 채로 화물선에 선적되었다. 컨테이너의 무게는 7만 6000kg, 길이는 33.5m에 달하며, 그 안에 차곡차곡 접혀 담겨 있는 제임스웹 망원경은 16일간 9300km를 항해한 끝에 10월 12일(현지시간) 남미 프랑스령 기아나에 도착했다. MN 콜리브리호로 알려진 이 선박은 9월 26일 남부 캘리포니아 오렌지 카운티의 실 비치를 출발한 후, 10월 5일 파나마 운하에 진입해 태평양에서 카리브해로 이동해 한 다음 남아메리카 북동쪽 해안에 있는 프랑스령 기아나로 향했다. 망원경의 주경 지름만 약 6.5m에 달하는 거대한 크기의 제임스웹 우주망원경은 기아나의 쿠루 마을에 있는 유럽의 우주발사장으로 옮겨져 12월 18일 아리안 5 로켓 발사를 위해 준비될 것이다. JWST가 예정대로 발사되면 지구에서 최대 150만km 떨어진 우주에서 100억년 이전에 일어났던 빅뱅 직후의 초기 우주를 관측하게 된다.허블이 지상 610km 상공을 공전하는 것과 달리 우주로 발사된 제임스웹은 고향 행성에서 약 150만km 떨어진 라그랑주 'L2' 지점으로 향한다. 지구와 달 사이의 거리보다 4배 더 먼 이 지점은 우주에서 중력적으로 안정적인 곳으로 빛의 왜곡이 없다. 또 태양이 항상 지구 뒤에 가려 햇빛의 방해 없이 먼 우주를 볼 수 있으며, 망원경에 설치되는 가림막은 지구와 달에서 반사되는 빛도 막아준다. 무게 6200kg의 제임스 웹 망원경은 그곳에서 적외선으로 우주를 관찰하기 시작하여 과학자들이 우주 최초의 별과 은하를 연구하고 주변 외계 행성의 대기에서 생명체의 흔적을 찾는 데 도움을 줄 것이다. 빌 넬슨 NASA 국장은 오늘 성명을 통해 "제임스웹 우주망원경은 우주에 대한 우리의 관점을 바꾸고 놀라운 과학을 제공하기 위해 제작된 거대한 업적"이라고 말하면서 "웹은 빅뱅 직후 생성된 빛을 130억 년 이상 뒤돌아볼 것이며 인류에게 우리가 본 것 중 가장 먼 우주를 보여줄 수 있는 힘을 가질 것"이라고 다짐한 후 "우리는 경이로운 팀의 기술과 전문성 덕분에 이제 우주의 신비를 푸는 데 매우 가까이 다가섰다"고 덧붙였다.발사대로 가는 웹 망원경의 길은 참으로 멀고도 험난했다. 이 야심 찬 망원경의 개발은 1996년에 시작되어 2007년 발사를 목표로 했지만, 프로젝트는 수년 동안 기나긴 지연과 비용 초과를 겪어낸 끝에 마침내 2013년 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터에서 제작에 돌입했다. 2017년에 망원경은 극저온 테스트를 위해 휴스턴에 있는 NASA의 존슨 우주센터로 배송되었고, 1년 후 보다 광범위한 일련의 시험을 위해 주 계약업체인 노드롭 그루만의 남부 캘리포니아 시설로 옮겨졌다. 이 시험은 지난 8월까지 계속되었고, 마침내 오랜 테스트를 완료하여 프랑스령 기아나로 갈 수 있는 길이 열렸던 것이다. 웹 프로그램 디렉터인 그레고리 로빈슨은 "웹이 발사 장소에 도착한 것은 하나의 중대한 사건"이라면서  “드디어 차세대 우주망원경을 심우주로 보낼 수 있게 되어 매우 기쁘다”고 말했다.  이어 "제임스 웹은 육로로 미대륙을 횡단하고 바다로 항해했다. 이제 곧 로켓을 타고 지구에서 150만km 떨어진 최종 행선지로 여행하여 초기 우주에서 최초의 은하 이미지를 캡처할 것이다. 그것은 틀림없이 우주 속에서의 인류의 위치에 대한 우리의 이해를 변화시킬 것임을 믿어 의심치 않는다"고 덧붙였다. 
  • 최적 달기지 탐색 위한 NASA의 고성능카메라 韓달궤도선에 장착

    최적 달기지 탐색 위한 NASA의 고성능카메라 韓달궤도선에 장착

    한국과 미국의 우주협력의 일환으로 국제 유인 달탐사 프로젝트 착륙지를 찾기 위해 미국 항공우주청(NASA)에서 개발한 정밀 카메라가 한국 달 궤도선에 장착됐다. 과학기술정보통신부는 내년 8월 발사를 목표로 하고 있는 달 궤도선에 나사의 ‘섀도캠’ 장착이 완료됐다고 30일 밝혔다. 나사의 섀도캠은 달의 남북극 지방에 위치한 분화구 같이 태양광선이 닿지 않는 어두운 지역을 촬영하는 역할을 하는 고정밀 카메라이다. 지난 5월 문재인 대통령과 바이든 미국 대통령의 정상회담 합의로 한국이 미국 주도 유인 달탐사 국제협력 프로젝트인 ‘아르테미스’에 참여하는 약정이 체결됐다. 아르테미스는 한국을 포함한 전 세계 12개국이 참여해 2024년까지 우주인을 달에 보내고 2028년까지 달에 유인기지를 건설하겠다는 목표를 갖고 있다. 한국 달 궤도선에 섀도캠 장착은 나사와 달 탐사 협력의 일환이다. 미국측은 섀도캠 장착에 대한 댓가로 궤도선을 달 궤도에 보내는 항행기술과 우주 정보통신기술을 우리측에 제공할 계획이다. 이번에 달 궤도선에 장착된 섀도캠은 나사가 2024년 달 유인착륙 후보지를 대상으로 물이나 자원의 존재 여부, 지형학적 특성을 측정해 착륙 최적장소를 찾게 된다. 달 궤도선은 올 10월 총조립을 완료하고 환경시험과 최종점검을 거쳐 내년 8월 미국의 민간우주기업 ‘스페이스X’ 로켓에 실려 발사될 예정이다. 한국 달 궤도선은 발사 후 1년 동안 달 궤도를 돌면서 달 탐사임무와 함께 우주탐사 기반기술을 확보하고 검증하게 된다. 과기부 관계자는 “달 탐사 사업은 한미 상호 호혜적 협력을 통해 심우주탐사 핵심기술을 확보하고 달 착륙선 개발 같은 우주탐사의 시발점이 될 수 있을 것”이라며 “10월 한국형 발사체 누리호 발사와 달 궤도선 총조립과 내년부터 시작되는 한국형 위성항법시스템(KPS) 개발은 한국의 본격적 우주시대를 열어줄 것으로 기대한다”고 말했다.
  • [이광식의 천문학+] 목성 관측 최고 찬스…이번 주 가장 크고 밝게 빛난다

    [이광식의 천문학+] 목성 관측 최고 찬스…이번 주 가장 크고 밝게 빛난다

    목성이 20일 08시 5분에 충(衝)에 도달한다. 충이란 외행성이 태양과 정반대의 위치에 오는 시각이다. 태양계 최대의 행성인 거대 가스 행성 목성은 오늘밤 지구를 사이에 두고 태양의 정반대 방향에 있을 뿐만 아니라, 지구와의 거리도 가장 가깝다. 이 행성은 육안으로 볼 수 있는 범위 내에 있으며, 달을 제외하고 지구 밤하늘의 어떤 별보다 밝게 빛나는 -2.9 등급에 달하게 된다. 우리나라에서는 오늘밤 충에서 약간 지난 큰 목성을 일몰 후부터 일출 전까지 밤새 볼 수 있으며, 밤하늘에서 가장 밝게 빛나기 때문에 초보자라도 맨눈으로 쉽게 찾을 수 있다. 보너스도 있다. 목성 앞쪽에서 밝게 빛나는 천체가 눈에 띄는데 바로 토성이다. 작은 천체망원경으로도 토성의 신기한 고리를 즐길 수 있다. 또한 밤 9시경에는 목성, 토성, 달이 일렬로 늘어서는 장엄한 광경을 볼 수 있다. 미 항공우주국(NASA)은 “이번 달에 두 행성이 모두 충의 위치에 오는 만큼 8월이 올해 목성과 토성을 관측하기에 가장 좋은 시기일 것”이라고 안내했다.천체 전문 웹사이트 어스스카이(EarthSky)에 따르면, 목성은 보름달 근처에 있기 때문에 올해 충의 위치에서 쉽게 발견할 수 있다. 남동쪽을 보면 목성은 일요일(22일) 달 바로 위에 있다. 덧붙여서, 8월의 보름달은 ‘블루문’이라고 부른다. 양력 날짜로 한 달에 두 번째로 뜬 보름달을 일컫는 말이다. 달의 색깔과는 무관하다. 이번 주는 또한 일주일 내내 보름달을 이용하여 목성과 토성뿐만 아니라 명왕성과 해왕성도 볼 수 있다. 명왕성은 매우 희미하지만(중간 크기의 망원경으로만 볼 수 있음) 20일 달 바로 위에 온다. 해왕성도 남동쪽 하늘에서 희미하고 극도로 낮지만, 위치를 정확히 알면 해왕성을 찾을 수 있다. 23일에는 달의 왼쪽에 있으며 망원경으로 볼 수 있다.밤하늘에 좀더 열정이 있는 사람들에게는 목성의 4대 위성, 곧 갈릴레이 위성에 도전해볼 것을 권한다. 위성들이 목성 양쪽에 배열되는 25~26일 밤에 목성의 4대 위성인 칼리스토, 유로파, 이오, 가니메데가 목성 양쪽으로 나란히 선 장관을 볼 수 있다. 이들에게 갈릴레이 위성이란 이름이 붙은 것은 갈릴레오 갈릴레이가 자작 망원경으로 최초로 발견했기 때문이다. 모든 천체는 오로지 지구를 중심으로 돈다는 천동설의 주장은 이 발견으로 영원히 역사의 뒤안길로 사라졌다. 마지막으로 4~6인치 정도의 큰 망원경이 있다면 위성이 모행성 앞을 통과할 때 그 표면에 드리워진 그림자를 볼 수도 있으며, 목성의 대폭풍인 대적점을 품은 거대한 띠를 관찰하는 것도 큰 즐거움일 것이다. 원하는 대상의 천체를 보다 쉽게 찾으려면, 천체관측용 앱을 설치하면 된다. 심우주를 포함해 밤하늘의 상황이 실시간으로 뜬다.
  • [우주를 보다] 지구 북극에 드리운 ‘달 그림자’…우주에서 본 일식

    [우주를 보다] 지구 북극에 드리운 ‘달 그림자’…우주에서 본 일식

    달이 태양을 가리는 일식 현상을 먼 우주에서 본다면 어떤 모습일까? 지난 22일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)이 지구로부터 약 160만㎞ 떨어진 곳에서 촬영된 지구의 일식 현상을 사진으로 공개했다. 지난달 10일 북극과 북미, 극동시베리아 등지에서 해가 달에 가리는 일식 현상이 펼쳐졌다. 지구의 일부 지역에서만 관측된 일식에 지구촌 많은 사람들이 탄성을 질렀지만 이같은 현상은 우주에서는 다른 모습으로 볼 수 있다. NASA가 공개한 사진을 보면 아름답게 빛나는 지구에서 달은 북극 지역에 짙은 그림자(本影)를 드리웠다. 다른 어떤 위성 사진보다 지구과 달 그림자가 선명하게 보이는 이 사진은 지난 2015년 NASA가 쏘아올린 심우주 기상관측위성(DSCOVR)의 '작품'이다. 일반적으로 인공위성은 고도에 따라 저궤도(250~2000㎞), 중궤도(2000~3만 6000㎞), 정지궤도(3만 6000㎞) 등으로 나뉘는데 DSCOVR는 지구로부터 평균 160만㎞ 떨어진 이른바 ‘라그랑주(Lagrange)1 지점’에 위치해있다.특히 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. 다만 DSCOVR의 주목적은 이번처럼 지구 촬영이 아니라 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이다. DSCOVR은 하루 6번 씩 태양의 움직임을 촬영해 지구에 전파 교란 등을 야기하는 흑점 폭발을 더 빨리 예보할 수 있게 해준다. DSCOVR 담당 아담 사보 박사는 "에픽은 지구의 초목, 구름, 오존 등을 모니터하는데 매우 유용한 고품질의 컬러 이미지를 제공하는 가끔 일식을 포착할 기회가 있다"면서 "DSCOVR이 달보다 4배는 더 먼거리에 있기 때문에 이와같은 놀라운 이미지를 끊임없이 제공한다"고 밝혔다.  
  • [핵잼 사이언스] 세계 최초 ‘달 여행한’ 쌀, 中서 수확…식량 굴기 이어간다

    [핵잼 사이언스] 세계 최초 ‘달 여행한’ 쌀, 中서 수확…식량 굴기 이어간다

    달 여행을 하고 온 볍씨에서 최초의 ‘우주 쌀’이 수확됐다. 현지 언론의 12일 보도에 따르면 지난해 11월 중국은 창어 5호에 볍씨 40g을 실어 우주로 내보냈다. 볍씨는 약 23일, 76만㎞에 걸친 달 여행을 하고 무사 귀환한 뒤 화난농업대 국가식물우주육종 프로젝트센터에서 자라왔다. 프로젝트센터 연구진은 3월까지 온실에서 볍씨를 키워 싹을 틔웠고, 3월 말경 온실에서 꺼내 논에 심고 키우기 시작했다. 쌀이나 콩, 상추 등의 작물 씨앗이 우주에 다녀온 사례는 많지만, 달 주위를 도는 ‘달 여행’을 수행한 볍씨를 키운 것은 중국 사례가 처음이다. 천즈창 센터 주임에 따르면, 해당 볍씨들은 탑승 과정에서 극미중력과 태양 흑점 폭발 등 특수한 환경을 겪었다. 이러한 환경은 볍씨의 유전자 돌연변이에도 영향을 미쳤다. 달 주위를 돌고 귀환한 볍씨들은 과학적 연구가치가 매우 높은 것으로 평가돼 왔다. 심우주 환경에서 생물의 분자 및 유전 매커니즘을 이해하고, 이를 통해 생명의 기원과 종의 진화, 우주비행 생물의 안전을 탐구하는 데 이론적인 뒷받침을 제공할 것으로 기대를 모았다.  일명 ‘우주 볍씨’는 약 4개월의 재배 기간을 거쳐 얼마 전 수확됐다. 전문가들은 우주 방사능과 극미중력에 노출된 볍씨들이 돌연변이를 일으킨 결과, 평범한 볍씨들에 비해 더 많은 수확량을 거둘 수 있었다고 설명했다. 현지의 벼 육종 전문가인 쉬레이는 현지 관영 언론인 글로벌타임스와 한 인터뷰에서 “일련의 테스트와 기존 볍씨에서 나온 쌀 등과의 비교 시험을 거친다면 (식용을 위한) 검토에 통과할 수 있을 것”이라고 기대했다. 베이징에 본사를 둔 우주기술 관련 매체의 편집장인 왕야난은 역시 글로벌타임스와 한 인터뷰에서 “인간이 우주정거장에 머물면서 자체적으로 생태계를 만들어나가는 것은 (우주 체류) 비용을 절감하고 미래의 유인우주비행에 필요한 자원을 지원하는데 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 한편 중국은 1987년부터 쌀과 목화, 토마토, 고추 등의 씨앗을 우주로 보내왔다. 이렇게 우주에 다녀온 작물은 형질의 변화가 나타나고, 우주 돌연변이를 거친 씨앗이 작물로 자랄 경우, 일반 작물에 비해 더 크고 맛이 좋아 슈퍼푸드로 불리기도 한다. 옥수수나 호박처럼 국민 수요가 왕성한 품종들은 이미 우주 육종 프로그램을 통해 우량종이 만들어졌으며, 농민들에게 무상공급되기도 했다. 중국은 이러한 과정을 통해 식량난을 해소하고 농가 소득을 높이고 있으며, 더 나아가 우주 육종을 무기로 세계적인 식량 자급 국가로 서겠다는 '식량 굴기'의 야심을 드러내고 있다.
  • [우주를 보다] 거대 성운을 움켜쥐는 ‘우주의 손’…초신성 폭발이 창조하다

    [우주를 보다] 거대 성운을 움켜쥐는 ‘우주의 손’…초신성 폭발이 창조하다

    거대한 유령 같은 손이 심우주에서 발견되어 눈길을 끌고 있다. 이 거대한 ‘우주의 손’은 길다란 손가락으로 뜨겁게 빛나는 구름을 막 움켜잡으려 하고 있다. SF소설처럼 들리지만 이건 현실이다. 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X-선 망원경이 심우주에서 건져올린 현실 그대로의 이미지이다. 찬드라 팀의 설명에 의하면, ‘우주의 손’은 거대한 별의 죽음인 초신성 폭발로 생겨났으며, 이 폭발로 인해 별의 중심부에 ‘펄서’라는 빠르게 회전하는 초밀도의 별 시체가 남았다. 펄서는 주위에 고에너지 입자로 이루어진 거품들을 날려버렸고, 이것이 초신성 폭발에 의해 뿜어져나오는 별의 잔해와 결합되어 무려 150광년 길이의 손 같은 구조를 만든 것이다. ‘우주의 손’이 움켜쥐려는 빛나는 구름은 RCW 89로 알려진 거대한 성운이다. 손의 중심부에 남아 있는 초신성 MSH 15-52는 지구에서 약 1만7000광년 거리에 있다. 천문학자들은 폭발로 인한 빛이 약 1700년 전에 우리에게 도달했으며, MSH 15-52를 우리 은하계에서 알려진 가장 젊은 초신성 잔해 중 하나로 만들었다고 밝혔다. 찬드라 망원경은 과거에도 이와 유사한 ‘우주의 손’ 이미지를 포착한 바 있으며 이를 통한 연구가 진행되어 왔다. 지난해 6월 ‘아스트로노미컬 저널 레터’에 게재된 연구에 따르면 손끝에 있는 초신성 폭발의 파가 시속 1450만㎞로 이동하며, 손바닥에 가까운 물질은 그보다 빠른 시속 1770만㎞로 움직이고 있음을 밝혀냈다. 한편 20년 이상 X선으로 우주를 관측해온 찬드라 X선 우주망원경은 1999년 7월 우주 왕복선 컬럼비아를 타고 지구 궤도로 발사되었으며, 1990년과 2003년 사이에 발사된 NASA의 ‘위대한 천문대’ 4개 중 하나이다. 다른 셋은 지금도 여전히 활약하는 허블 우주망원경, 1991년에 발사되어 2000년에 임무를 종료한 콤프턴 감마선 천문대(CGRO)가 있으며, 적외선에 최적화된 스피처 우주망원경은 2003년에 발사되어 작년에 퇴역했다. 
  • [데스크 시각] ‘따라하기’만으로는 우등생이 될 수 없다/유용하 사회부 차장

    [데스크 시각] ‘따라하기’만으로는 우등생이 될 수 없다/유용하 사회부 차장

    나름 교육열이 뜨거운 동네에 살고 있다. 주변에 학원들이 많다 보니 사회적 거리두기를 하고 있는 요즘도 주말 아침에 카페에서 커피 한잔하기가 쉽지 않다. 공부하는 학생들은 물론 삼삼오오 모여 교육 정보를 나누는 학부모들도 적지 않기 때문이다. 주변 테이블의 목소리 큰 학부모들 덕분에 의도치 않게 엿듣게 된 내용은 ‘아무개는 어느 학원을 다녔더니 성적이 올랐다더라’, ‘문제집은 뭐가 좋고, 국어 성적 높이려면 무슨 책을 읽혀야 한다더라’ 등이었다. 그런 이야기를 듣다 보니 문득 학창 시절이 떠올랐다. 전교 1등 하는 친구가 ‘실력 수학의 정석’이라는 참고서로 공부한다는 것을 알고는 내 실력을 생각 않고 따라하다가 하마터면 수포자가 될 뻔했었다. 공부하다 막히고 이해되지 않는 부분을 참고서나 학원 수업으로 보충한다면 분명 성적 향상에 도움이 될 것이다. 우리 아이가 뭘 잘하고 못하는지도 제대로 파악하지 못하고 1등 하는 옆집 아들, 딸 공부 방법만 흉내내서는 성적 향상은커녕 공부에 흥미를 잃고 부모와의 관계까지 나빠질 가능성이 크다. 이는 개별 사례를 보편적 원리로 이해하는 데서 나타나는 인지 오류라 할 수 있다. 이런 인지 오류는 과학기술 정책에서도 흔히 볼 수 있다. 지난해 하반기부터 시작된 아랍에미리트(UAE), 중국, 미국의 화성 탐사와 미국 주도 유인 달탐사 프로젝트 ‘아르테미스’ 참여를 위한 국제협정 공식 서명, 한미 정상회담을 통한 한미 미사일지침 종료 등으로 한국의 우주 개발에 대한 관심이 높아졌다. 특히 아르테미스 협정 서명은 우리의 우주 기술 분야 국제협력 가능성을 높였고, 우주산업 육성의 계기를 마련했다는 것은 분명하다. 그렇지만 협정 서명만으로 당장 우주 선진국이 된 것 같은 분위기는 좀더 냉정하게 판단할 필요가 있다. 전문가들은 아르테미스 협정 서명은 미국 중심의 유인 달탐사에서 참여국들의 협력 원칙만 제시하고 있을 뿐 한국이 어떤 역할을 할지 명확히 규정돼 있지 않다는 점을 지적하고 있다. 아르테미스 프로젝트 참여로 우주 개발에서 우리가 부족하고 필요한 부분을 명확히 파악해 이를 보완할 수 있는 기회를 만드는 것이 필요하다. 우주 선진국이 되기 위해서는 발사체, 우주 관측 및 탐사, 자원채굴, 심우주통신기술 등 다양한 분야의 기술적 역량을 갖추고 있어야 한다. 이를 위해서는 우주 개발을 위한 정확하고 치밀한 목표 설정과 연구개발(R&D) 추진 계획표가 필요하다. 최근 스페이스X, 블루오리진 등 민간 우주기업들의 활동 반경이 커지면서 정부 우주기구 역할은 점점 줄고 있다. 이런 상황에서 다양한 우주 기술 확보로 우주산업 발전을 위한 기초체력 확보 방안보다 ‘우주청’ 설립 같은 우주 선진국 따라하기 주장은 논의의 앞뒤가 바뀐 것이다. 올해 정부와 민간 R&D 투자 금액을 합한 국가 R&D 예산은 처음으로 100조원 시대에 진입했다. 국가 R&D 투자 규모로는 세계 5위, 국내총생산(GDP) 대비 투자 비중은 세계 2위 수준이다. 양적 성장을 이룬 지금 이제는 ‘추격형 R&D’에서 벗어나 ‘선도형 R&D’를 통한 질적 성장을 이끌어 내야 한다고 많은 전문가들이 주장하고 있다. 그렇지만 우주 분야를 비롯해 각종 과학기술 정책의 논의들은 여전히 추격형 R&D 정책에서 벗어나지 못하고 있다. 우주 선진국이 거쳐온 길을 좇는다고 해서 반드시 우리에게 성공이 찾아온다고는 할 수 없다. 내가 잘할 수 있는 것이 무엇이고, 무엇을 보완해야 하는지 정확히 파악하지 못하고 열심히만 해서는 우등생이 될 수 없는 법이다. edmondy@seoul.co.kr
  • 2024년 고체연료엔진 우주로켓 발사하고, 나로도에 민간 우주발사장도 만든다

    2024년 고체연료엔진 우주로켓 발사하고, 나로도에 민간 우주발사장도 만든다

    1998년 과학로켓 ‘KSR-Ⅱ’ 발사 이후 연구개발이 소홀했던 고체연료를 활용한 우주발사체가 오는 2024년 발사를 목표로 추진된다. 또 스페이스X나 블루오리진처럼 민간우주기업 활동을 지원하기 위한 첫 단계로 저비용, 소형발사체 발사를 위한 민간발사장 구축에도 나서게 된다. 과학기술정보통신부는 9일 ‘제19회 국가우주위원회’를 열고 고체연료 발사체엔진 개발 등 한미정상회담 우주분야 후속조치와 관련된 ‘제3차 우주개발진흥 기본계획 수정’과 ‘초소형 위성 개발 로드맵’, ‘위성통신 기술 발전전략’ 3개 안건을 심의·확정했다고 밝혔다. 이번에 심의 확정된 안들은 미사일지침 종료, 한미-위성항법 협력 등 한미정상회담 우주분야 성과를 실현하고 민간의 우주개발 참여와 6G 시대 준비를 위한 것들이다. 우선 정부는 그동안 축적한 고체추진제 기술을 활용해 민간 우주산업체 중심으로 오는 2024년까지 고체연료 기반 소형 우주발사체 발사를 추진할 예정이다. 고체연료 발사체는 액체연료 발사체와 비교해 구조가 간단하고 연료와 산화제를 주입하는 시간과 장소가 따로 필요없으며 단순 점화로 발사할 수 있는 만큼 소형 발사체의 경우 발사장 크기도 클 필요가 없다. 이 때문에 초소형위성 시장이 확대되가는 요즘 저궤도 소형 위성을 반복 발사할 때는 고체연료 발사체가 비용측면에서도 유리하다는 평가를 받고 있다. 정부는 고체연료를 활용해 발사체 상단에 설치할 킥모터를 개발할 계획이다. 킥모터는 우주발사체 상단에 설치돼 위성이나 궤도선 등을 궤도에 올리는 역할을 하는 소형 로켓(발사체)이다. 2013년 발사에 성공한 첫 한국발사체 ‘나로호’는 2단으로 구성된 로켓으로 2단은 위성을 원하는 궤도에 올리는 고체연료 기반 킥모터로 구성돼 있다. 정부는 오는 10월 발사되는 한국형발사체 ‘누리호’를 개량한 개량형 한국형발사체 상단에 킥모터를 추가해 4단 우주로켓을 만들어 우주탐사선 무게를 증가시킴으로써 달이나 소행성 등 우주탐사에서 다양한 임무를 수행할 수 있게 할 계획이다. 이에 대해서는 2025년 이후 우주탐사 수요에 따라 기획하겠다는 방침이다. 여기에 정부는 다양한 민간기업들이 발사체 시장에 진입할 수 있도록 하기 위해 민간 발사장 구축도 돕겠다는 방안이다. 발사장은 발사장 자체보다는 발사와 통제를 위한 시설이 필요하기 때문에 전남 고흥 나로우주센터 내에 다양한 민간발사장이 구축된다. 정부는 단기발사수요 대응을 위해 고체연료 발사체 기반 발사장을 우선 2024년까지 구축한 뒤 액체연료 발사체와 다양한 크기와 종류의 발사체에 활용할 수 있는 범용 발사장을 2030년까지 확장하겠다는 계획이다.이와 함께 한미정상회담에서 합의된 한미 위성항법 협력 공동성명과 관련해 ‘한국형 위성항법시스템’(KPS)을 구축에 나설 계획이다. 정부는 상반기 중에 연구개발 예비타당성조사를 완료하고 내년에 사업에 착수해 오는 2027년 KPS 위성 1호기를 발사한 뒤 2034년부터는 시범서비스를 시작해 2035년에는 GPS와 KPS를 동시에 사용할 수 있게하겠다는 것이다. KPS는 한반도 인근에 우리 기술로 초정밀 위치, 항법, 시각정보를 제공하겠다는 것으로 상용GPS급 일반서비스는 물론 m급~㎝급 정확도를 갖는 항법서비스를 제공함으로써 각종 재난재해, 사건사고시 활용할 수 있는 탐색구조 서비스도 제공하겠다는 방안이다. 한편 국가안보를 위한 초소형위성 감시체계 구축과 5G를 넘어 6G 위성통신을 위한 위성통신망 구축, 우주전파환경 관측, 심우주 탐사, 우주쓰레기 제거, 인공지능 기반 자율군집운용기술 등 초소형 검증위성 개발에도 나서겠다고 밝혔다. 임혜숙 과기부 장관은 “전 세계적으로 공공영역이었던 우주개발이 점차 민간 주도로 바뀌고 있는데다가 한미정상회담으로 미사일지침 종료, 한미위성항법 협력, 아르테미스 약정 참여 등 우주개발 역량을 한 단계 올릴 수 있는 기회들이 늘었다”라며 “그동안 쌓아온 우주개발 역량과 민간의 능력을 잘 조화시킨다면 ‘뉴 스페이스 시대’에 앞서 나갈 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ​[이광식의 천문학+] 인류를 변화시킨 천체사진 TOP3

    ​[이광식의 천문학+] 인류를 변화시킨 천체사진 TOP3

    인류가 최초로 우주로 진출한 것은 1957년 구소련의 인공위성 스푸트니크 1호로, 벌써 반세기를 훌쩍 넘었다. 그로부터 미-소 간에 격심한 우주 경쟁이 막을 올렸고, 1969년 미국은 마침내 달에 최초로 인간을 착륙시킴으로써 우주 경쟁에서 우위를 점했다. 이후 1990년에는 허블 우주망원경이 지구 궤도에 올려져 우주를 보는 인류의 의식에 혁명을 가져다주었고, 심우주에서 일어나는 온갖 천문현상과 천체들을 촬영하고 데이터를 전송해 천문학 발전에 단일 장비로는 최고의 기여도를 기록하고 있다.  지금껏 지상과 우주의 망원경, 그리고 우주인들이 직접 찍은 천체사진들은 헤아릴 수 없이 많지만, 그중에도 인류를 변화시킨 가장 유명한 천체사진 TOP3를 뽑아 소개한다. ​ ​1. '블루마블(The Blue Mable)', 저렇게 연약한 지구라니 지구가 공처럼 둥글다는 사실을 인류가 맨처음 직접 눈으로 확인한 것은 1972년 12월 7일이었다. 달로 향하던 아폴로 17호의 승조원들이 지구 지름의 약 3배인 4만 5000km 떨어진 우주공간에서 되돌아본 지구의 모습은 '푸른 구슬' 하나가 캄캄한 우주에 둥실 떠 있는 광경이었다. 선장 유진 서넌은 이 광경을 렌즈에 담았고, ‘푸른 구슬’이라는 뜻의 '블루마블'(The Blue Mable)이라는 이름으로 천체사진 역사상 가장 유명한 사진으로 등극했다. ​  이처럼 지구나 달 같은 천체들이 공처럼 둥근 것은 중력의 세기가 거리와 밀접한 관계가 있기 때문이다. 물질은 중력으로 뭉쳐지게 되는데, 중력은 물체의 중심에서 작용하는 힘으로, 중력의 방향은 항상 물체의 중심으로 향한다. 중심에서 주위의 어느 쪽으로도 치우쳐지지 않는 균형된 중력의 세기를 유지하는 도형, 그것이 바로 구인 것이다.  우주에서 지구를 바라다보면 가장 먼저 드는 감정은 비현실적으로 신비하고 아름답다는 느낌이다. 흙과 돌로 이루어진 둥근 덩어리가 우주공간에 둥실 떠 있는 광경은 참으로 낯설게 보일 것이다. 지구 행성을 휘감고 있는 푸른 바다, 흰 얼음에 덮인 남극대륙과 불그레한 아프리카, 인도양의 사이클론까지 어우러진 광경은 숨막히는 아름다움으로 보는 이를 압도한다. 이 놀라운 사진은 고유명사를 뜻하는 ‘The’를 붙여 '더 블루마블'(The Blue Marble)이라고 불린다. 그 신비하고 아름답다는 느낌 뒤에 바로 따라붙는 것은 '저렇게 연약하다니' 하는 감정이다. 끝 모를 망망대해 같은 흑암의 우주공간에 홀로 떠서 반딧불처럼 반짝이는 사진 속 작은 지구는 우주의 입김 한 번이면 어디론가 날아가버릴 것같이 보인다. 지금이라도 소중히 지켜줘야만 할 것 같은 느낌을 불러일으키는 이 사진은 ‘지구의 날’(4월 22일) 행사의 상징이 됐고, 환경운동이 널리 확산되는 촉매 역할을 했다.  인류 최초로 한 시간 반이라는 짧은 우주여행을 마치고 한순간에 ‘소련의 영웅’으로 탄생한 러시아의 유리 가가린은 인터뷰에서 “멀리서 지구를 바라보니 우리가 서로 다투기에는 지구가 너무 작다는 것을 깨달았다"고 소감을 밝힌 바 있다.   이처럼 먼 우주에서 지구와 인류를 돌아보고 느끼는 감정과 충격으로 인해 세계관이나 인생관 등에 변화를 가져오는 것을 오버뷰 이펙트(Overview Effect), 조망효과라 한다. 아폴로 17호의 사진이 그토록 유명해진 것은 1970년대 활발했던 환경주의 운동에서 하나의 상징으로 자리잡았기 때문인데, 드넓은 우주 속에서 홀로 남은 지구의 소중함을 여과없이 드러내기엔 안성맞춤이기도 했다. NASA의 기록전문가인 마이크 겐트리는 '푸른 구슬'이 인류 역사상 가장 널리 접해진 사진이라 강조한 바 있다.  아마 인류 역사상 가장 많이 배포된 사진인 블루마블. 이름 그대로 우주 공간에 홀로 떠 있는 지구는 금방이라도 깨질 것 같은 유리구슬을 연상케 하지만, 이렇게 아름답고 장엄한 구슬이라면 최선을 다해 지킬 가치가 있지 않을까.  ​2. '지구돋이(Earthrise)', 달에서 지구는 어떻게 보일까?최초의 지구돋이 사진은 미 항공우주국(NASA)의 유인 달 탐사 우주선 아폴로 우주비행사 윌리엄 앤더스가 1968년 12월 24일 크리스마스 이브에 찍은 것이다. 아폴로 8호는 당시 달을 10바퀴 돌면서 촬영한 달의 사진을 지구로 전송하고 TV로 생중계한 뒤 귀환해 태평양 바다 위에 무사히 내려앉았다. 인류가 우주에서 본 지구 모습을 최초로 담은 이 사진은 엄청난 반향을 불러일으켰다. 저명한 자연 사진작가 갤런 로웰은 '이제까지의 사진들 중 가장 영향력 있는 작품이다'라고 평가했으며, 가장 아름다운 천체 사진으로 꼽혀 지구 환경 지키기 운동을 촉발하기도 했다.  아폴로 8호는 달 표면에 착륙하지는 않았다. 위의 사진은 앤더스가 달 궤도에서 찍은 것으로, 마치 지구가 달이나 해처럼 공중으로 떠오르는 것처럼 보여 '지구돋이'라는 이름이 붙었지만, 사실 과학적으로 틀린 표현이다. 달은 지구의 중력에 꽉 잡힌 상태이기 때문에 자전과 공전 주기가 27.3일로 같다. 이를 동주기 자전을 한다. 따라서 지구에서는 달의 한쪽 면만밖에 볼 수 없기 때문에 달에서 볼 때 지구는 하늘의 한 곳에 박혀서 움직이지 않는다. 다시 말해 달에서는 지구가 뜨거나 지지 않는다는 의미다. ‘지구돋이’ 사진은 달 궤도를 도는 우주선에서 촬영했기 때문에 마치 지구가 달의 지평선 너머로 뜨는 것처럼 보이는 착시효과가 나타났다.  위의 사진은 지구가 햇빛을 받는 부분만 나타나 마치 상현달 같은 모양을 하고 있다. 이 사진을 찍을 때 승조원들이 나눈 대화는 다음과 같다.  앤더스 : 오 마이 갓! 저기 있는 광경 좀 봐! 지구가 떠오르고 있어. 와우, 예쁘다.!  ​보먼(선장) : 찍지 말라구. 작업목록에 없는 거야. (농담) 앤더스 : (웃음) 컬러 필름 있어, 짐? 컬러 롤 빨리 좀 줘봐. 러벨 : 오, 그게 좋겠군!  아폴로 승조원들은 이 사진을 찍기 전 달 궤도를 돌면서 창세기 1장 1절에서 10절까지를 나누어 읽었는데, 이는 TV로 생중계되어 세계를 놀라게 했을뿐더러 최고의 시청률을 기록했다. 3. '창백한 푸른 점'(The Pale Blue Dot), 한 점 티끌 지구...사람을 겸손하게 만든다2013년, 인간이 만든 피조물로는 최초로 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입한 보이저 1호를 따라 2018년 12월에는 보이저 2호가 두번째로 태양계를 떠나 성간우주로 진출했다. 이들 인류의 두 우주 척후병은 한국어를 비롯한 55개 언어로 된 지구 행성인의 인사말과 사진 110여 장 등이 담긴 골든 레코드를 지니고 있다.  보이저 1호가 출발한 지 13년 만인 1990년 2월 14일, 지구로부터 60억km 떨어진 해왕성 궤도 부근을 지날 때 뜻하지 않은 명령을 전달받았다. 카메라를 지구 쪽으로 돌려 지구를 비롯한 태양계 가족사진을 찍으라는 명령이었다. 이 아이디어를 처음 낸 사람은 천문학 동네의 아이디어 맨이자 '코스모스'의 저자인 칼 세이건이었다. 그러나 반대가 만만찮았다. 그것이 인류의 의식을 약간 바꿀 수 있을지는 모르지만, 과학적으로는 별로 의미가 없다는 게 그 이유였다. 게다가 망원경을 지구 쪽으로 돌리면 자칫 태양빛이 카메라 망원렌즈로 바로 들어가 고장을 일으킬 위험이 크다. 이는 끓는 물에 손을 집어넣는 거나 다름없는 위험한 행위라고 나사 과학자들은 생각했다.  이런 상황인지라 칼 세이건도 아쉽지만 한 발 뒤로 물러설 수밖에 없었는데, 마침 새로 부임한 우주인 출신 리처드 트룰리 신임 국장 "좋아, 그 멀리서 지구를 한번 찍어보자!"며 결단을 내렸다. ​트룰리는 우주의 조망이 인간의 의식에 얼마나 강한 영향을 미치는가를 몸소 체험한 우주인 출신이기에 이런 결정을 내릴 수 있었던 것이다. 그날 태양계 바깥으로 향하던 보이저 1호가 지구-태양 간 거리의 40배(40AU)나 되는 60억km 떨어진 곳에서 카메라를 돌려서 찍은 지구의 모습은 그야말로 광막한 허공중에 떠 있는 한 점 티끌이었다. 그 한 티끌 위에서 70억 인류가 오늘도 아웅다웅하며 살아가고 있는 것이다.  이때 보이저 1호가 찍은 것은 지구뿐이 아니었다. 해왕성과 천왕성, 토성, 목성, 금성 들도 같이 찍었다. 이 모든 태양계 행성들도 우주 속에서는 역시 먼지 한 톨이었다. 지구 주변의 붉은 빛띠는 행성들이 지나는 길인 황도대에 뿌려진 먼지들이 태양빛을 받아 만들어내는 빛깔이다.  칼 세이건은 이 '한 점 티끌'을 ‘창백한 푸른 점(The Pale Blue Dot)’으로 명명하고 “여기 있다! 여기가 우리의 고향이다”라고 시작되는 감동적인 소감을 남겼는데, 그중에 "천문학은 사람에게 겸손을 가르치고 인격형성을 돕는 과학"이라는 대목이 나온다.  이제껏 찍은 모든 천체 사진 중 가장 철학적인 천체사진으로 꼽히는 이 '창백한 푸른 점'을 보면 인류가 우주 속에서 얼마나 외로운 존재인가를 느끼게 되며, 지구가, 인간이 우주 속에서 얼마나 작디작고 연약한 존재인가를 절감하게 된다.  이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com      
  • [김종대의 한반도 시계] ‘미사일 주권’이 중국 위협용이겠나

    [김종대의 한반도 시계] ‘미사일 주권’이 중국 위협용이겠나

    한미 미사일 지침 폐기로 한국이 중국이나 러시아를 타격하는 ‘괴물 미사일’을 개발할 것처럼 말하는 일부 언론들의 논조는 우려스럽다. 그중 일부는 미국이 중거리 미사일(MRBM)을 한국에 배치하기 어려우니 한국이 독자적으로 개발한 중거리 미사일을 보유하면 미국에도 좋은 일 아니냐고 말한다. 한국이 미국 대신 중국을 견제한다는 이야기다. 지침이 폐기됐다고 과연 우리가 중장거리 미사일을 보유할 수 있을까? 실망스럽게도 이 지침이 폐기돼도 미국은 한국의 미사일 개발을 얼마든지 통제할 수 있다. 주로 기술 이전을 제한하거나 우주 인프라 접근을 차단함으로써 한국의 중장거리 미사일 개발과 사용을 무력화하면 그만이다. 우리는 중장거리 미사일 제작에 필요한 액체 및 고체 추진체 배합과 로켓의 균열을 찾아내는 엑스레이 진단(NDT) 기술, 초정밀 엔진 블레이드 제작, 로켓 정비 기술 등 필수 기술이 없다. 결정적으로는 미국이 독점하고 있는 우주의 비행(중간 단계)과 대기권 아래로 향하는(하강 단계) 군사항법 기술이 없다. 미사일에만 사용되는 이 기술이 없으면 중거리 미사일을 발사해도 표적을 찾아가지 못한다. 게다가 우주에 미사일이 머무르는 동안 지구는 빠른 속도로 자전을 한다. 하강 단계에서 여러 번 좌표를 수정하고 유도해 주어야 한다. 북한을 상대로 한 단거리라면 200㎞ 상공에서 북한의 내륙으로 하강할 때도 13번 정도는 좌표 수정을 한다. 중거리 미사일은 더 까다로운 일이다. 중거리 이상의 비행에는 위성항법(GPS)과 북극성을 기준점으로 삼는 관성항법(INS), 광학센서(EO), 적외선센서(IR)를 활용한 유도 체계가 필요하다. 이걸 일컬어 군사항법이라고 하는데, 미국이 그 기술을 독점하고 있다. 미국이 한국으로 하여금 중국을 견제하도록 이런 기술을 한국에 준다는 말인가? 이번 한미 정상회담, 또는 국방 당국에서 이와 관련된 비밀 대화가 있었는가? 내가 알기로는 결단코 없다. 되찾아온 미사일 주권은 중국 위협하는 데 쓰는 것인가. 공연히 화를 자초하는 위험한 발상이다. 우리는 평화적인 우주 도약의 길을 가야 한다. 미국이나 중국이 수만 개의 위성을 통해 지구 전체를 포괄하고 심우주(deep space)로 나아가는 ‘대우주 전략’을 구사한다면 우리는 위성 200개 정도를 운용해 동북아 주변 정도만 포괄하는 ‘소우주 전략’으로 시작해야 한다. 중국이나 러시아라는 지구 표면상에서 로켓의 수평 이동을 꿈꿀 일이 아니라 바로 우리 머리 위, 더 높은 우주를 향해 수직 이동으로 머나먼 우주로 나아가야 한다. 소우주에서 우리의 우주 주권을 확립함으로써 평화적 우주 도약의 신기원을 마련해야 한다. 물론 직사각형 면적을 구하는 데 가로가 중요하냐, 세로가 중요하냐는 무의미한 논쟁이다. 미사일이나 위성이나 같은 로켓 기술을 활용하기 때문에 굳이 군사적이냐, 평화적이냐는 목적을 구분하기도 어렵다. 그렇다고 해서 우리가 우주를 향한 여정을 주변국을 타격하기 위함이라고 먼저 말함으로써 우리에게 얻어지는 실익이란 게 도대체 무엇인가? 이런 자해적 주장보다 한국형위성항법체계(KPS)를 구축하고, 한국형 위성통신체계로 디지털 전환을 촉진하도록 요구해야 한다. 위성 기반의 스마트시티 조성으로 기후 위기에 대처하기 위한 우주산업은 이제 첫걸음이다. 그러니 장차 우리의 복리 수준을 획기적으로 향상시키는 새로운 문명으로 나가자는 말부터 해야 하는 것 아닌가? 다가올 우주 경제권으로 당당히 나아가는 대한민국의 미래상을 말하지 못하는 정부는 상상력이 부족해 보인다. 이러려고 미사일 주권을 되찾아왔나? 우주 자산으로 새로운 번영을 성취하려면 500~2000㎞ 고도로 200개의 고체 추진 로켓에 저궤도 위성을 올려야 한다. 그리고 3만 2000㎞ 고고도 궤도에 고체와 액체 추진체를 배합한 정찰 및 관측 위성을 배치함으로써 우리 주변을 관찰할 수 있는 눈을 확보해야 한다. 바로 이 궤도 위에서 이제껏 우리가 볼 수 없었던 머나먼 우주를 비로소 발견할 수 있다. 패권에 눈이 멀어 탐욕으로 나아가는 강대국과 달리 우리는 평화를 선도하는 중견 우주국이다. 그런 비전이 없으면 그 미사일 주권이라는 게 도무지 써먹을 일이 없다.
  • [우주를 보다] ESA 태양탐사선, 장비 점검하다 ‘태양풍 폭발’ 포착

    [우주를 보다] ESA 태양탐사선, 장비 점검하다 ‘태양풍 폭발’ 포착

    역사상 최초로 태양 극지를 탐사하는 유럽우주국(ESA)의 태양탐사선 솔라 오비터(Solar Orbiter)가 ‘코로나질량방출’(CME)를 포착한 영상이 공개됐다. 지난 17일(현지시간) ESA 측은 솔라 오비터가 본격적인 태양 탐사를 위해 점검 중이던 지난 2월 12일과 13일 예상치 못하게 2번의 CME를 포착해 데이터로 기록했다고 밝혔다. ESA 측에 따르면 당시 솔라 오비터는 지구와 태양의 절반 정도인 7700만㎞ 거리에서 갑자기 발생한 CME를 이미지 장비인 솔로하이(SoloHI)와 극자외선이미저(EUI)와 메티스 코로나그래프 등으로 기록했다. CME는 대규모의 태양풍 폭발 현상을 의미한다. 태양풍이란 말 그대로 태양에서 불어오는 대전된 입자 바람으로 ‘태양 플라스마’라고도 한다.태양은 쉼 없이 태양풍을 태양계 공간으로 내뿜고 있는데, 우리 지구를 비롯해 태양계의 모든 천체들은 이 태양풍으로 멱을 감고 있다고 보면 된다. 특히 엄청난 에너지를 뿜어내는 CME는 우주 기상과 지구에 영향을 미치며 지구 궤도를 돌고있는 위성들에게 크고 작은 손상을 입힐 수 있다. 이 때문에 태양풍에 대한 정확한 관측과 이를 이해하는 것은 인간이 달과 화성, 나아가 심우주를 탐험하는 데 필수적이다. 흥미로운 점은 솔라 오비터가 현재 여러 장비들을 테스트하고 점검 중이라는 사실로 본격적인 임무는 오는 11월이다. 곧 아직 100% '몸 상태'가 아닌 솔라 오비터가 '몸푸는 단계'에서 예상치 못하게 갑자기 발생한 CME를 포착해 ESA 측의 기대감도 높아졌다. 지난해 2월 발사된 솔라 오비터는 ESA와 미 항공우주국(NASA) 합작 사업으로, 수성 궤도 안쪽인 태양에서 약 4200만㎞ 거리까지 접근하는 경사 궤도를 돌며 인류 최초로 태양 극지를 탐사할 계획이다. 특히 솔라 오비터에는 가시광선, 전파, 극자외선, X선에 이르는 광범위한 파장 영역에서 태양을 관측할 수 있는 측정 장비 10기가 탑재돼 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
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