“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.

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.

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. 

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.

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.

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. 　

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.

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.　

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

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

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　     

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.

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

지구를 떠난 지 44년, 태양계를 벗어나 현재 227억㎞(153AU) 거리의 성간공간을 날고 있는 보이저 1호는 아직도 새로운 발견을 하고 있다. 보이저는 성간 우주공간 그 자체의 특징을 포착해 지구로 전송했다. 그것은 낮게 윙윙거리는 희미한 플라스마로, 과학자들은 지극히 부드러운 안개비에 비유했다. 플라스마는 발사 이후부터 보이저 1호 임무의 일부였다. 우주선은 목성의 대기에서 번개를 발견했으며, 태양풍이 외부 태양계에서 어떻게 가늘어지는지 관찰했다. 그리고 2012년부터 과학자들은 우주선의 장비들을 사용해 심우주의 미개척지를 탐색해왔다. 보이저 1호가 태양권계면(heliopause)를 건넜을 때, 태양에서 방출되는 하전입자의 흐름인 태양풍이 우리 이웃을 둘러싸고 있는 성간 물질을 밀어낼 만큼 더 이상 강하지 않았다. 2012년 8월 태양계를 벗어나면서 보이저 1호는 주변의 플라스마를 계속 측정해왔다. 연구를 주도한 코넬 대학 박사과정 스텔라 코흐 오커는 "성간 물질은 대부분 조용하다. 그것은 좁은 주파수 대역폭에 있기 때문에 매우 희미하고 단조롭다”며 “우리는 성간 가스의 희미하고 지속적인 윙윙거리는 소리를 감지하고 있다”고 밝혔다. 그러나 몇 년마다 주기적으로 태양풍은 강해진다. 보이저 1호는 이러한 사건을 충격파로 감지한다. 코넬의 천문학자 제임스 코르데스는 “태양 폭발은 이를테면 뇌우에서 번개가 치는 것을 감지하는 것과 같다”면서 “태양 폭발이 일어나면 보이저는 부드러운 플라스마 비를 감지하는 것”이라고 설명한다.한동안 과학자들은 이러한 충격파에 대해 보이저 1호가 플라스마 밀도를 측정할 수 있는 유일한 방법이라고 생각했다. 하지만 이제 과학자들은 이 예상치 못한 윙윙거리는 플라스마 소리로 인해 충격파와 충격파 사이의 성간 물질을 추적할 수 있게 되었으며, 이는 미지의 성간공간을 이해하는 데 큰 도움이 될 수 있다. 오커는 성간 물질의 활동수준이 이전에 과학자들이 생각했던 것보다 훨씬 낮을 것으로 보고 있다. 코넬 대학의 천문학자 샤미 채터지는 “이제 우리는 성간 플라스마를 측정하기 위해 태양과 관련된 우연한 사건 같은 것은 필요없다는 것을 알게 되었다”면서 “태양이 무엇을 하고 있는지에 관계없이 보이저는 성간공간의 세부 사항을 우리에게 알려주고 있다”고 덧붙였다. 보이저 1호와 보이저 2호 쌍둥이는 거의 영겁의 시간 동안 별을 향해 항해할 것이다. 그러나 앞으로 10년 내에 우주선의 플루토늄 전원이 고갈될 것이고, 그러면 더 이상 우리는 보이저와 소통할 수 없게 될 것이다. 그것이 보이저의 수명이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

최근 미국 바이든 행정부는 미국항공우주국(NASA)의 달 탐사 계획인 ‘아르테미스 프로젝트’에 대한 적극적인 지원을 표명했다. 아르테미스 프로젝트는 아폴로 달 착륙 이후 다시 한번 2024년 달에 유인 착륙을 성공시키고 2028년부터는 달에 사람을 상주시킨다는 계획이다. 적극적인 우주탐사 의지를 표명한 가운데 미국은 우주 개발에 원자력 기술을 적극 활용하겠다고 나섰다. 원자력은 심우주 탐사와 대형 탐사체를 운용하기에 적합한 에너지원으로 평가되기 때문이다. 다른 에너지원에 비해 수명이 길고, 신뢰성이 높으며 단위 질량당 에너지 밀도가 높기 때문이다. 태양과의 거리 같은 주변 환경에도 영향을 받지 않는다. NASA와 미 국방부는 우주용 원자로 설계 최적화를 위해 산업체들의 참여를 지원하고 경쟁을 유도하고 있다. 2018년 이미 ‘KRUSTY’라는 전기출력 1㎾ 우주용 원자로 지상 실증실험에 성공한 바 있다. 이를 바탕으로 달 탐사 기지용 전기출력 10㎾ 원자로를 늦어도 2030년 내에 달에서 실증을 마치겠다는 계획이다. 우주용 원자로는 앞으로 펼쳐질 달·화성 탐사 시대에서 생존을 위한 에너지 생산과 동시에 항해 시간을 획기적으로 감소시키는 우주선 추력을 제공할 것이다. 국내에서도 한국원자력연구원을 중심으로 2019년부터 우주용 원자로 기초 연구를 수행 중이다. 지금까지 구축한 세계 수준의 우리 원자력 기술이 국제 우주용 원자로 개발에도 기여할 수 있을 것으로 기대한다. 김찬수 한국원자력연구원 원자력수소연구실장

허블우주망원경의 뒤를 이을 차세대 ‘우주의 눈’ 제임스웹 우주망원경(JWST·이하 제임스웹)이 지상에서 마지막 시험을 통과했다. 미 항공우주국(NASA)은 지난 12일(현지시각) “노스롭 그루먼사의 캘리포니아 시험장에서 제임스웹 최종 테스트의 일환으로 18개의 금빛 육각형 거울을 이어붙인 지름 6.5m의 주경을 완전히 펼치는 시험에 성공했으며, 망원경 각 부분의 기능을 최종 확인 중”이라고 밝혔다. 허블의 뒤를 이어 우주를 더 멀리, 더 깊이 들여다보게 될 제임스웹은 여러 차례 연기를 거듭한 끝에 마침내 10월 31일 우주로 향한다. NASA는 프랑스령 쿠루 기아나 우주센터에서 아리안 5호 로켓에 실어 발사할 예정이다. 처음 개념 설계를 시작한 1996년부터 따지면 무려 25년 만에 우주로 올라가는 셈이다.총 90억 달러(한화 약 10조원)가 투입된 제임스웹은 18개의 육각형 거울을 벌집처럼 이어붙인 독특한 주경 형태로도 유명한데, 금을 코팅한 베릴륨으로 만든 육각형 반사거울 1개의 지름은 1.3m, 무게는 40㎏에 달한다. 제임스웹의 주경 지름은 6.5m로, 우주왕복선 화물칸에 쏙 들어간 지름 2.4m의 하블 망원경보다 2.7배나 크다. 로켓에는 거울을 접은 채로 실어 발사했다가 우주공간에서 로켓과 분리되면 펼쳐지도록 설계되었다. 또 가시광선을 주로 관찰했던 허블과 달리 파장이 더 긴 적외선을 관찰하는데 특화돼 있어 이전에 비해 더 멀고, 깊은 우주를 들여다볼 수 있다.망원경이 설치되는 장소도 다르다. 허블이 지구 상공 610㎞ 궤도를 돌며 관측한 반면, 제임스웹은 지구에서 150만㎞ 떨어진 곳에서 심우주의 모습을 관측한다. 이곳은 지구-달 사이 거리의 약 4배가 되는 ‘라그랑주 점’으로, 태양·지구의 중력이 상쇄되어 중력이 0인 지점이며 빛의 왜곡 현상도 없다. 특히 태양이 항상 지구 뒤에 가려 햇빛의 방해도 받지 않을 뿐더러 망원경에 달린 배구장 크기 차양막이 지구와 달의 빛도 막아준다. 망원경의 이름은 아폴로 프로그램에서 중요한 역할을 한 NASA 과학자인 제임스 웹에서 땄다. 리 페인버그 NASA 매니저는 “18개의 반사경과 열 차폐막이 차례로 펼쳐지면서 하나의 정밀한 주경으로 작동하게 된다”고 설명하면서 “제임스웹은 기술적으로 경이로움 그 자체”라고 밝혔다. NASA는 제임스웹 개발 파트너인 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국(CSA)과 함께 제임스웹 가동 후 첫 1년간 수행할 관측 임무 286개를 지난달 선정했다. 전세계 44개국 과학자들이 6000시간의 관측 가능시간을 나눠쓰게 된다.관측임무에는 빅뱅 직후인 135억년 전 별과 은하의 빛을 관측하는 것은 물론, 블랙홀과 태양계를 포함한 행성계의 물리적·화학적 특성을 연구하는 등 다양한 과제들이 포함됐다. NASA는 제임스웹이 1990년 발사된 허블 우주망원경을 단순 대체하는 것이 아니라고 강조했다. 허블 망원경이 가시광선으로 10억 광년(약 10조㎞) 이내의 빛과 행성을 추적했다면, 제임스웹은 적외선 관측용으로 130억 광년 밖에서 오는 희미한 적외선 포착도 가능하다. NASA의 에릭 스미스 박사는 “허블이 그렇게 오랫동안 우주를 봤지만 우주 초기의 별이나 은하가 어떻게 생기고 진화했는지 볼 수 없었다”며 “팽창하는 우주는 초기 물체에서 나온 빛의 파장을 늘려 붉은색을 띠게 하므로 우리는 적외선 영역에서 관측할 우주망원경이 필요했다”고 밝혔다. 제임스웹 발사 후 임무지역 도착과 시운전에 걸리는 시간을 감안하면 내년 하반기부터 본격적인 관측임무가 시작될 것으로 보인다. 제임스웹이 예정대로 우주로 발사되면 “제임스웹은 허블이 한 것을 반복하기 위해 만든 게 아니라 허블이 할 수 없었던 질문에 답하기 위해 만들었다”고 강조하는 NASA의 클라우스 폰토피단 박사의 말처럼 우주의 탄생과 진화 과정을 밝혀줄 것으로 기대된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

중국의 창어 5호 달 탐사선은 지난해 말 역사적인 달 암석 샘플의 지구 전달을 완료했지만, 임무를 연장해 심우주에서 실험을 계속하고 있다. 지난해 12월 창어 5호 궤도선은 약 2㎏의 달 암석 샘플 반환 캡슐을 지구에 전달한 바 있는데, 이는 44년 만에 처음으로 이루어지는 쾌거로, 중국은 미국과 구소련에 이어 세 번째로 달 암석 채취에 성공한 국가가 되었다. 인류가 달 암석 샘플을 마지막으로 손에 넣은 것은 1976년 구소련의 루나 24호의 채취로, 그때 가져온 달 암석 샘플의 양은 약 170g이었다. 창어 5호는 중국 네이멍구 쓰쯔왕(四子王) 초원에 샘플 캡슐을 안착시킨 후 태양 방향으로 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 태양-지구 라그랑주 지점 1(L1)로 향하기 위해 엔진을 분사했다. 태양-지구의 중력이 균형을 이룬 이 지역을 도는 궤도에서 창어 5호는 지구와 달이 한 프레임 안에 담긴 놀라운 이미지를 지구로 전송했다.이 사진을 보면 지구-달 사이의 거리 38만㎞가 손톱 길이만큼으로 보이며, 칠흑의 우주공간에서 달은 마치 '형' 옆에 꼭 붙어 있는 겁많은 동생처럼 보인다. 창어 5호는 현재 궤도 제어 및 지구-태양 관측과 관련된 일련의 다양한 테스트를 수행하고 있는데, 이는 앞으로 진행할 임무에 도움을 주기 위한 것으로 보인다. 이미 달 샘플 전달이라는 본 미션을 훌륭히 완료한 창어 5호가 현재 수행 중인 작업은 일종의 보너스 같은 것으로 간주되며, 우주선이 심우주에서의 관측을 수행하는 데 최적화되어 있는 상황은 아니다. 한편, 미 항공우주국(NASA)의 기상관측위성(DSCOVR)은 지구 기후를 연구할 목적으로 2015년부터 지구에 의해 방해받지 않는 전망을 확보하기 위해 같은 우주 영역에서 작업하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

중국의 화성탐사선 톈원 1호가 화성 지표에 성공적으로 착륙해 중국은 미국과 러시아에 이어 화성에 탐사선을 착륙시킨 세 번째 국가가 됐다. 중국 최초의 행성 간 미션인 톈원 1호는 지난 14일 오후 7시 11분경 화성 표면에 안착했다. 중국 국가항천국(CNSA)은 아직 정확한 터치 다운 시간과 위치를 발표하지 않고 있다. 톈원(天問) 1호는 2020년 7월 23일 하이난 원창 우주발사장에서 중국 로켓인 ‘창정-5’에 실려 발사된 후, 197일 동안 지구-태양 간 거리의 약 3배인 4억7000만㎞를 비행했으며, 지구·달 사진, 탐사선 ‘셀카’, 3차례 중간수정, 한 차례 심우주 기동, 자체점검 등 일련의 작업을 성공적으로 수행한 후 지난 2월에 화성 궤도에 도착했다.톈원 1호는 착륙선이 부착된 상태로 3개월 이상 화성 궤도를 돈 후 궤도선에서 분리되어 행성 표면으로 하강하기 시작했다. 화성 대기권에 진입하자 착륙선과 탐사선은 미 항공우주국(NASA)의 탐사선이 화성 착륙을 시도할 때 경험한 ‘7분의 공포’와 비슷한 난관을 무난히 돌파했다.방열방패는 하강하는 동안 대기와의 마찰로 인한 고열로부터 우주선을 보호했으며, 그 후 탐사선은 화성 북반구의 거대한 충돌 분지 내 유토피아 평원으로 하강했다. NASA의 퍼서비어런스 로버 착륙과 마찬가지로 톈원 1호 착륙 플랫폼은 하강 마지막 몇 초 동안 감속을 위해 역추진 로켓을 분사했다. 중국 고대 신화에서 불의 신인 주룽(祝融)의 이름을 딴 화성 탐사로보는 착륙선에서 분리된 후 접이식 경사로를 이용해 화성 지표에 내릴 것이다.일단 지표에 전개되면 주룽은 적어도 화성에서 90솔(sol·지구의 93일) 동안 화성 지표 위를 돌아다니며 토양성분을 연구하고 물 얼음의 흔적을 찾는다. 유토피아 평원은 지표 아래 막대한 양의 얼음을 포함하고 있는 것으로 여겨진다. 이곳은 1967년 NASA의 바이킹2 탐사선이 착륙한 곳이기도 하다. 주룽이 계획대로 착륙선에서 내려와 지표면 탐사를 진행하게 되면, 중국은 미국에 이어 두 번째로 화성 지표면을 탐사하는 로버를 운영하는 국가가 되어 자국의 ‘우주 굴기’를 계속 이어가게 된다. 톈원 1호는 중국 최초의 행성 간 임무이다. 지금까지 중국은 지난 12월 지구에 달의 암석을 가져온 창어 프로그램의 일환으로 두 개의 탐사선을 성공적으로 착륙시켰을 뿐으로, 달 너머까지 날아간 중국 우주선은 없었다. 중국은 또한 NASA와 유럽우주국(ESA) 공동 화성 샘플 반환 미션이 예정되어 있는 2028년에 야심 찬 화성 샘플 반환 미션을 시작할 계획으로 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　​

지난 2015년 7월 14일 명왕성을 최근접 통과한 후 심우주를 날아가고 있는 미 항공우주국(NASA)의 뉴허라이즌스가 새로운 기록을 눈앞에 두고 있다. 기록적인 속도로 지구에서 발사된 지 15년 후, 그리고 명왕성을 최초로 근접비행한 우주선이 된 지 6년이 지난 뉴허라이즌스는 역사상 다른 탐사선 4대의 뒤를 이어 가장 먼 우주를 날아간 이정표를 세우기 직전이다. 미국동부시간으로 17일 오후 8시 42분(한국시간 18일 오전 9시 42분), 뉴허라이즌스는 태양으로부터 50AU(천문단위)에 도달한다. 이는 지구-태양 간 거리의 50배로, 75억㎞에 달한다. 현재 뉴허라이즌스는 지구에서 다섯 번째로 멀리 날아간 우주선이다. 1972년에 발사된 파이어니어 10호는 소행성대를 통과하고 목성으로 날아간 최초의 탐사선으로, 1990년 9월 22일 50AU 거리에 도달했다. 현재 파이어니어 10호는 지구에서 약 129AU 떨어진 심우주를 날아가고 있다. 그 자매선인 파이어니어 11호는 그로부터 1년 후인 1991년에 50AU에 도달했다. 1973년에 지구를 떠난 이 탐사선은 목성을 플라이바이(근접비행)한 후 최초로 토성을 직접 관찰했다. 현재 지구로부터 약 105AU 거리에 있다. NASA는 쌍둥이 우주선인 보이저 2호가 출발한 지 16일 뒤인 1977년 9월 5일, 보이저 1호를 출발시켰다. 보이저 1호는 목성과 토성을 탐사했으며, 보이저 2호는 천왕성과 해왕성을 탐사했다.현재 인간의 피조물로 가장 멀리 날아간 기록을 세우고 있는 보이저 1호는 지구에서 152AU, 보이저 2호는 127AU 거리에 각각 있다. 빛으로는 각각 21시간, 18시간 걸리는 거리이다. 파이어니어 10과 11호는 몇년 전에 운영이 중단되었지만 두 보이저는 현재도 활동하고 있다. 현재 뉴허라이즌스와 가장 가까운 우주선은 목성 주위를 공전하는 NASA의 주노 탐사선이다. 보이저 과학자 앨런 스턴 박사는 “아주 먼 미래에 뉴허라이즌스는 우리가 사는 지구보다 보이저와 파이어니어들에게 더 가까워지겠지만, 속도가 빨라 그들을 따라잡진 못할 것”이라면서 “현재 보이저 1에서 거의 100AU 떨어진 거리에 있다”고 설명했다. 보이저 1호가 있는 곳을 보다 보이저 1호가 얼마나 멀리 여행했는지를 강조하기 위해 NASA는 1990년 지구에서 약 40.11AU 였을 때 보이저의 카메라를 내부 태양계 쪽으로 향하게 했다. ‘태양계 가족 사진’으로 알려진 이 유명한 모자이크 이미지는 금성, 지구, 목성, 토성, 해왕성 및 천왕성의 6개 행성을 각각 몇 개 픽셀의 빛으로 포착했다. 그러나 태양으로부터 50AU 거리에 있는 뉴허라이즌스는 이런 작업을 할 수 없다. 스턴 박사는 "이렇게 먼 거리에서도 태양은 장거리 정찰 영상 장치가 감당하기엔 너무 밝기 때문에 카이퍼 벨트를 지나기 전까지는 그렇게 하고 싶지 않다"고 설명했다.대신 스턴과 그의 팀은 보이저 1호 쪽을 향한 뉴허라이즌스를 가리키며, 카이퍼 벨트에 있는 우주선이 성간 공간을 날아가고 있는 먼 우주선의 위치를 처음으로 촬영했다. 스턴 박사는 ​“물론 보이저 1이 너무 희미해서 보이진 않지만, 대신 위치한 우주공간의 한 구역을 이미지로 잡아냈다”면서 “우리는 카이퍼 벨트에 있는 뉴허라이즌스 카메라로 가장 먼 우주선이 있는 곳을 보고 그 별밭 사진을 찍었다. 이것은 우리가 하는 일이지만, 보이저의 선구적인 미션에 대해 경의를 표하는 것이기도 하다”고 밝혔다. 2030년대 뉴허라이즌스 작동 중지 뉴허라이즌스가 50AU에 도달하는 것을 하나의 이정표로 삼는 것은 현재 미션을 수행하는 뉴허라이즌스가 계획된 설계 수명을 초과하고 있기 때문이다. 스턴 박사는 “우주선을 설계할 때 가장 먼저 수행하는 작업 중 하나는 요구 사항을 설정하는 것이고 우리가 설정한 목표치를 넘으면 승리를 선언할 수 있는데, 그 목표선이 50AU”라고 밝혔다.뉴허라이즌스는 2015년 7월, 우주선이 태양으로부터 39.2AU에 있을 때 명왕성을 근접비행하면서 처음으로 명왕성과 그 위성을 클로즈업한 모습으로 탐사했다. 그런 다음 2019년 새해 첫날, 태양으로부터 43.4AU 거리에 있는 작은 카이퍼 벨트 천체 아로코스를 근접 관측했다. 스턴 박사는 “우리는 지금도 뉴허라이즌스가 플라이바이 과정 중 얻은 데이터를 수신 중에 있다”면서 "세계에서 가장 큰 망원경 중 하나인 하와이의 스바루 망원경을 사용해 새로운 탐사 대상 천체를 찾고 있다. 우주선 탱크에 연료가 남아 있고 또 다른 근접비행을 할 수 있기 때문”이라고 설명한다. 희망은 뉴허라이즌스의 전력이 바닥나기 전에 다른 목표를 찾는 것이다. 핵 배터리(방사성 동위원소 열전 발전기/RTG)에서 전기를 끌어오지만 플루토늄 전력 공급 장치는 10년 마다 33와트씩 감소된다. 뉴허라이즌스가 태양으로부터 100AU 떨어지는 2030년대 전력이 너무 낮아 모든 기기는 작동을 멈추게 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

우주는 얼마나 어두울까? 새 연구에서 우주의 밝기가 측정되었다. 연구자들이 우주의 밝기를 측정하는 데는 명왕성과 카이퍼 벨트를 탐사하고 현재 태양계 외곽으로 날아가고 있는 미 항공우주국(NASA) 뉴호라이즌스 호의 관측을 이용했다. 이 연구 결과는 제237차 미국 천문학회의 온라인 회의에 발표되었으며, ‘천체물리학 저널‘에 게재되었다. 미국 국립과학재단(NSF)의 광-적외선천문연구실(NOIRLab) 소속 과학자 토드 라우어 박사와 우주망원경 과학연구소의 마크 포스트맨이 이 연구를 이끈 대표 저자로, “우주는 어둡지만 생각한 만큼 그렇게 어둡지는 않다”고 말했다. 우주는 본질적으로 흑암의 공간이다. 별이 빛나는 공간은 우주에서도 극히 일부로, 지구처럼 밝은 곳은 아주 예외적인 경우이다. 상상력을 발휘하여 우리은하를 떠나 심우주로 나아간다면, 우리 눈에 우주는 어떻게 보일까? 시골의 어둠 속에서 반딧불을 본 적이 있을 것이다. 아무리 큰 은하라 할지라도 광대한 우주 속에서는 작은 반딧불로 보일 뿐이다. 그런 희미한 반딧불이 몇 킬로미터 거리에 하나씩 띄엄띄엄 보이는 캄캄한 망망대해, 그것이 우주의 전형적인 풍경이다. 그럼에도 불구하고 우주가 완전히 검은 건 아니다. 우주는 셀 수 없이 많은 은하와 별들로부터 나온 희미한 빛들로 가득 차 있기 때문이다. 연구에서 사용한 NOIRLab의 과학장비들은 지상 기반의 시설들이지만, 과학자들은 천문학에서 가장 원초적인 질문 '우주는 얼마나 어두운가'의 답을 찾아내기 위해 우주망원경의 데이터를 함께 활용했다. NOIRLab 과학자인 토드 라우어가 이끄는 천문학자 연구팀은 뉴호라이즌스 과학연구팀과 우주망원경과학연구소의 마크 포스트맨과 공동으로 우주의 밝기를 측정하는 과제에 착수했다. 이것은 결국 우주배경복사로 알려진 우주 전체의 빛(COB·Cosmic Optical Background)이 얼마나 되는가를 측정하는 일이다. “우주배경복사는 빅뱅 이후 45만 년 지난 우주에 대해 말해주지만, 우주 전체의 빛(COB)은 그후 생성된 모든 별들이 뿜어낸 빛의 총량을 말한다“고 전제한 포스트맨은 ”그 빛의 총량은 우주에 생성된 은하의 총 갯수와 은하들이 존재한 위치에 의해 결정된다”고 덧붙였다.이 팀 접근 방식의 핵심은 허블 우주망원경이나 지구 또는 내부 태양계 주변에서 작동하는 탐사선에 의존하지 않고, 태양계의 변방을 항행하는 뉴호라이즌스의 망원 카메라를 사용하는 것이었다. 2015년에 명왕성을 근접비행한 후 2019년에 카이퍼 벨트 천체인 아로코스를 스쳐간 뉴호라이즌스는 이제 지구에서 70억㎞ 이상 떨어져 있다. 이 거리의 우주공간은 태양계의 빛공해가 비교적 적어 우주 전체의 빛을 측정하기 좋은 영역이다. 우리가 별을 보기 위해 빛공해가 심한 도심에서 멀리 떨어진 근교로 나가는 것과 같은 이치다. 내부 태양계는 분해된 소행성과 혜성에서 나온 작은 먼지 입자들로 가득 차 있다. 이런 작은 먼지 입자들에 의해 산란된 햇빛은 먼 우주에서 오는 희미한 배경 빛을 완전히 압도한다. 햇빛은 이 입자들을 반사시켜 지상의 관찰자들도 관찰할 수 있는 황도광(zodiacal light)이라 불리는 빛을 만들어낸다. 허블 망원경이 강력하지만, 여전히 빛공해를 겪고 있기 때문에 이러한 관측을 하는 데 적합하지 않다.태양계의 변두리 지역에서 뉴호라이즌스는 우주공간의 본원적인 밝기를 측정하고 우주를 채우고 있는 은하의 수를 추정할 수 있었다. 덕분에 허블 망원경이 볼 수 있는 가장 어두운 하늘보다 약 10배 더 어두운 심우주를 경험할 수 있었다. 연구팀은 은하수의 별빛과 성간 먼지의 반사와 같은 여러 잡광 요소들을 샅샅이 제거하고 측정 값을 수정했다. 그 같은 작업을 한 후에도 계산서에 약간의 빛이 남아 있는 것을 발견했다. 이 여분의 빛의 근원은 불분명하다. 가능성 중 하나는 근처에 탐지되지 않은 왜소은하들이 내는 빛일 수 있다는 것이다. 또 다른 가능성으로는 우리은하를 둘러싸고 있는 별들의 헤일로가 예상보다 밝을 수 있다는 것, 우주 전체에 퍼져 있는 떠돌이 별들 때문일 수도 있다는 점, 또는 이론이 제시하는 것보다 더 희미하고 먼 은하계가 더 많을 수도 있다는 점 등을 꼽을 수 있다. 연구 결과 희미해서 셀 수 없던 은하들이 얼마나 많은가에 대한 상한선이 설정됐는데, 그 이전까지는 약 2조 개의 은하가 있을 것으로 추정했지만 이번 연구에서는 그 수가 수천억 개에 불과한 것으로 조사됐다. 마크 포스트맨은 “이것은 우리가 알아야 할 중요한 숫자”라며 “우리는 확실히 2조 개의 은하에서 나오는 빛을 볼 수 없었다”고 밝혔다. 허블 우주망원경의 딥 필드 관측으로부터 도출된 은하 개수에 대한 초기 추정치는 1000억 개였다. 망원경이 더 발전한다면 이 숫자는 2000억 개 정도로 증가할 것으로 예측된다. 이 연구를 진행한 연구팀은 우주의 은하 90%는 가시광선을 관측하는 허블의 능력을 벗어난다는 결론을 내렸다. 반면 뉴호라이즌스 미션의 측정치에 의존했던 이번 연구에서는 훨씬 적은 수의 추정치를 제시했다. 토드 라우어는 “허블 망원경이 볼 수 있는 모든 은하를 두 배로 늘려보라. 그것을 우리가 보는 것이다. 하지만 그 이상은 없다“고 말한다. 우주의 밝기를 만들고 있는 빛의 근원이 무엇인지, 그에 대한 정확한 답은 NASA의 제임스웹 우주망원경을 통해 얻을 수 있을 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 제임스웹의 울트라 딥 필드 관측이 이를 탐지해낼 수 있을지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com