미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스 과학자들이 지구촌 사람들과 함께 2019년 새해의 출발을 축하하는 파티를 벌였다. 새해를 알리는 0시(미국 동부시간) 종이 친 지 30분 후, 심우주 탐사선 뉴호라이즌스는 지구에서 66억㎞ 떨어진 카이퍼 벨트의 신비로운 소행성 울티마 툴레를 플라이 바이(근접비행)하는 데 성공함으로써 우주 탐사의 새 장을 열었다. 2015년 7월 명왕성을 방문한 뉴호라이즌스로서는 다른 세계와의 두 번째 랑데뷰다. 뉴호라이즌스의 비행 상황을 지켜보던 NASA의 과학자들과 시민들은 탐사선이 울티마 툴레에 가장 가까운 곳까지 접근하자 “새로운 지평으로(Go new horizons)”를 외치며 축하했다. 해왕성 궤도 밖 얼음과 암석이 몰려 있는 카이퍼 벨트의 천체 이름 울티마 툴레(Ultima Thule)는 ‘알고 있는 세계 너머'(beyond the known world)라는 뜻의 중세시대 용어에서 이름을 따왔다. 46억 년 전 태양계가 탄생할 때 남은 물질로 이루어진 태양계 유물이라고 할 수 있는 울티마 툴레는 어쩌면 태양계 탄생의 비밀을 품고 있을지도 모른다는 점에서 현재 과학자들의 시선을 한몸에 받고 있는 천체다.콜로라도주 볼더에 있는 사우스웨스트 연구소(SwRI)의 뉴호라이즌스 수석연구원 앨런 스턴은 “우리는 또 하나의 이정표를 세웠다. 그간 어떤 탐사선도 이처럼 멀리 있는 천체를 탐사한 적이 없다”라고 감회를 밝히면서 ”말하자면 우리는 명왕성보다 16억㎞나 더 멀리 나간 것이며, 계속해서 카이퍼 벨트 속으로 깊숙이 들어갈 것“이라고 전망했다. 뉴호라이즌스가 최초로 카이퍼 벨트의 천체 울티마 툴레의 확대한 모습을 잡았을 때가 미국 동부시간으로 1일 새벽 0시 33분(한국시간 오후 2시 33분)께였으며, 탐사선은 이 무렵 시속 5만1500㎞, 최근접 거리 3540㎞로 소행성을 스쳐지났다. 이 우주적인 만남은 지구로부터 너무나 먼 곳에서 이루어진 만큼 만남의 기별이 지구에 도착하는 데만도 무려 6시간이 더 걸린다. NASA는 오전 10시 30분 (한국시간 2일 새벽 0시 30분) 탐사선으로부터 신호가 도착할 것으로 보고 있다. 앨런 스턴은 접근비행 몇 시간 전에 "나는 성공을 약속할 수 없다"고 말하면서 "이번의 플라이 바이는 명왕성의 경우보다 훨씬 더 힘들지만, 우리는 우주선의 능력을 최대로 짜내고 있다"고 덧붙였다.그러나 울티마 툴레는 명왕성 크기의 100분의 1밖에 되지 않아 과연 뉴호라이즌스가 제대로 된 이미지를 보내올는지는 미지수다. 게다가 지구로부터 지구-태양 간 거리의 44배인 66억㎞나 떨어져 있어 탐사선이 보내오는 모든 데이터를 받으려면 약 20개월이라는 시간이 걸린다. 미션 팀은 뉴호라이즌스가 플라이 바이 직후 보내온 이미지를 분석해본 결과, 울티마 툴레의 형태가 볼링 핀과 비슷하다는 점과 함께 크기가 35x15㎞, 폭 15㎞라는 사실을 알아냈다. 이로써 울티마가 그런 형태임에도 불구하고 밝기의 변화가 거의 없는 수수께기도 풀렸는데, 울티마의 자전축이 탐사선 쪽을 향한 채 프로펠러처럼 회전하고 있어 밝기의 변화가 나타나지 않았던 것이다. 미션 팀은 울티마에 관한 모든 데이터는 2020년에나 다 받을 수 있을 것으로 보고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미 항공우주국(NASA)의 심우주 탐사선 뉴호라이즌스가 우주탐사 역사상 가장 먼 거리에 있는 천체의 근접비행을 눈앞에 두고 있다. 바로 태양계 변두리에 있는 카이퍼 벨트의 한 소행성이 그 행선지다. 공식적으로 ‘2014 MU69’로 불리는 이 천체는 미션팀에 의해 이국적인 자연과 지역에 어울리는 ‘울티마 툴레’(Ultima Thule)라는 새로운 애명을 갖게 되었는데, 이는 중세시대의 용어로 ‘알려진 세계를 넘어서’라는 뜻이다. 툴레는 고대 그리스-로마인들이 북유럽에 위치하는 노르웨이, 아일랜드, 아이슬란드 등을 가리킨 것으로 추정되고 있다. 울티마 툴레는 지름 수십㎞의 작은 크기로, 명왕성 너머로 16억㎞, 지구로부터는 무려 64억㎞ 떨어져 있다. 이는 지구-태양 간 거리는 1.5억㎞의 약 43배나 되는 실로 아득히 먼 거리다.　​뉴호라이즌스는 왜 이토록 먼 거리의 천체까지 달려가 탐사하려는 걸까? 이 변두리의 소행성들은 46억 년 전 태양계가 형성될 때 원시 태양계의 물질로 이루어진 천체들로서, 말하자면 태양계의 유물인 셈이다. 이 유물은 46억 년 전의 상태 그대로 완벽하게 보존되어 있다. 절대온도 0도에 가까운 우주의 극저온 상태에서 있었던 만큼 변질될 여지가 없기 때문이다. 이처럼 우주 공간은 어제나 10억 년 전이나 별로 차이날 게 없는 곳이다. 따라서 뉴호라이즌스가 울티마 툴레를 근접비행하면서 얻을 데이터에는 태양계 형성의 비밀을 풀어줄 실마리가 있을지도 모른다고 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 지난 2015년 7월 역사적인 명왕성을 근접 비행을 성공한 뉴호라이즌스 미션 팀은 이 새로운 세계를 탐험하면서 새해를 맞이할 예정이다. 뉴호라이즌스는 새해 첫날 0시를 알리는 종소리가 울린 직후 이 작고 얼음 투성이인 소행성을 스칠 듯이 지나갈 것이다. 미국 콜로라도주 볼더에 소재한 사우스웨스트 연구소의 뉴호라이즌스 수석 연구원 앨런 스턴은 뉴호라이즌스에 있어 새해의 만남은 명왕성과의 랑데뷰보다 더 위험하고 어려울 것으로 예측하고 있다. 우주선은 오래되었으며, 표적은 더 작고 플라이바이는 더 가까운데다 지구와의 거리는 엄청 더 멀기 때문이다. 뉴호라이즌스가 울티마에 접근하는 거리는 약 3500㎞로, 명왕성 접근거리 1만2500㎞보다 훨씬 가깝다. 또한 현재의 우주선 속도는 시속 5만700㎞, 초속으로는 총알 속도의 14배인 14㎞로, 이만한 속도에서는 쌀알 한 톨과 충돌해도 우주선은 박살난다. 울티마 툴레 접근 비행이 안고 있는 서스펜스라 할 수 있다. 접근비행 후 우주선의 안전을 확인하는 데는 약 10시간이 걸린다.　​스턴 박사는 앞서 “뉴호라이즌스는 미지의 세계를 탐사하는 최초의 업적을 세울 것”이라면서 “NASA와 우리 팀이 우주탐사 역사상 가장 먼 거리의 세계를 탐사하는 궁극적인 탐사(ultimate exploration)를 상징하는 의미에서 다음 행선지를 울티마라고 짧게 부르는 것을 좋아한다”고 밝힌 바 있다. 　​ 그랜드 피아노 크기만 한 뉴호라이즌스는 명왕성 탐사 미션을 띠고 2006년 1월에 발사되었으며, 9년 여를 비행한 끝에 2015년 7월 14일 역사적인 명왕성 플라이바이를 성공하면서 이 왜소행성의 얼음 세계를 인류에게 최초로 뚜렷이 보여주었다. 그후 미션 팀은 뉴호라이즌스의 연장근무를 얻어내 카이퍼 벨트의 소행성 울티마 툴레를 다음 행선지로 정했던 것이다. 우주 탐사의 역사상 최장 거리에 있은 이 세계는 과연 어떤 모습일까? 과학자들은 물론 수많은 지구촌 우주 마니아들이 기대 찬 시선으로 지켜보고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

열흘 정도 지나면 ‘다사다난’했던 무술년(戊戌年) 한 해가 저물고 2019년 기해년(己亥年)이 시작된다. 기해년이 시작되는 첫날 메시지는 지구로부터 약 65억㎞ 떨어져 있는 태양계 가장 바깥쪽인 카이퍼벨트에서 날아온다.2006년 1월 미국 플로리다 케이프커내버럴 기지에서 발사된 미국항공우주국(NASA)의 태양계 경계탐사선 뉴허라이즌스호는 2015년 7월 명왕성의 최근접점을 통과하고 얼음과 소행성들로 구성된 태양계의 끝자락인 ‘카이퍼벨트’와 ‘오르트 구름대’로 날아가고 있다. 뉴허라이즌스호는 2019년 1월 1일 카이퍼벨트에 있는 천체인 ‘울티마 툴레’와 첫 조우를 한다. 울티마 툴레는 ‘알고 있는 세계의 너머’라는 뜻의 라틴어로 천문학계 공식 명칭은 ‘2014 MU69’라는 천체이다. 카이퍼벨트는 태양계 가장 끝 행성인 해왕성 궤도 바깥쪽에 있는 천체들이 도넛 모양으로 밀집한 영역이다. 명왕성이 2006년 국제천문연맹(IAU)의 행성분류법 변경에 따라 행성의 지위를 잃고 왜소행성이 되면서 태양계 행성의 가장 끝은 공식적으로 해왕성이다. 카이퍼벨트도 태양계의 일부분이지만 태양과 거리가 너무 멀어 카이퍼벨트에서 바라본 태양은 작은 별 정도로만 보인다. 카이퍼벨트에는 행성의 지위를 잃은 명왕성 같은 왜소행성뿐만 아니라 수십억 년 전 태양계 행성들이 만들어지면서 남겨진 잔해, 물과 얼음으로 된 천체들이 모여 있는 것으로 알려져 있다. ‘태양계의 탄생을 기록한 화석’이라는 카이퍼벨트 내 천체를 만나는 것은 이번이 처음이기 때문에 새해 첫날 뉴허라이즌스호의 조우에 과학자들의 관심이 집중되고 있다. 뉴허라이즌스호는 울티마 툴레에서 3450㎞ 떨어져 있는 곳까지 초근접해 촬영한다. 뉴허라이즌스호가 울티마 툴레와 조우하는 시간은 24시간이 채 되지 않는 짧은 시간이지만 카메라와 감지기, 스캐너 같은 관측장비로 형태와 지질학적 구성 등을 자세히 관찰하게 된다. 울티마 툴레는 30㎞가량의 폭을 가진 길쭉한 암석이 두 개로 나눠져 서로를 돌면서 하나처럼 움직이는 것으로 추정되는데 뉴허라이즌스호가 보내오는 사진을 통해 그 비밀이 풀릴 것으로 보인다. 뉴허라이즌스호는 울티마 툴레와 짧은 조우를 마치고 카이퍼벨트 바깥 오르트 구름대로 여정을 계속하게 된다. 오르트 구름대에는 10의 12승~10의 13승개의 천체가 존재한다고 추정하고 있다. 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 오르트 구름대를 벗어나면 완전한 외계로 빠져나가게 된다. 뉴허라이즌스호가 1월 1일 울티마 툴레와 만나지만 지구와 멀리 떨어져 있고 정보를 전달하는 데 시간이 걸리기 때문에 이날 조우 결과를 모두 수신하는 데는 20개월 정도 걸릴 것이라고 NASA 측은 추정하고 있다. 2019년 1월 1일 찍은 영상정보를 완전 수신하는 것은 2020년 9월쯤이 될 것이라는 말이다. 새해 첫날 뉴허라이즌스호의 심우주 천체와의 만남을 시작으로 2019년 1월에는 세계 각국의 우주 관련 이벤트들이 쏟아진다.지난 8일 인류 최초로 달의 뒷면 착륙을 목적으로 발사된 중국 달 탐사선 ‘창어 4호’는 현재 달 공전 궤도에 진입했으며 궤도 수정 등의 과정을 거쳐 2019년 1월 1~3일쯤 달 착륙을 시도한다.일본과 중국에 이어 아시아에서 세 번째로 달 탐사선을 발사한 인도는 두 번째 달 탐사선 ‘찬드라얀 2호’를 1월 3일 발사할 예정이다. 달 표면을 조사할 탐사선과 착륙선, 탐사로봇 로버로 구성된 찬드라얀 2호는 2008년 찬드라얀 1호 발사 뒤 2012년 발사될 계획이었지만 착륙 모델 변경 같은 기술적 문제로 여러 차례 연기됐다. 올해도 8월 발사 예정이었지만 최종적으로 내년 1월 초 발사하는 것으로 결정됐다. NASA는 민간우주기업들과 손잡고 2019년을 ‘우주 비행 상업화의 원년’으로 삼겠다는 목표를 세우고 있다. NASA는 스페이스X와 보잉사와 함께 국제우주정거장(ISS)에 우주인을 실어나르기 위한 유인 우주선 시험발사를 1월 7일 실시할 계획이다. 이 발사가 성공해야 현재 러시아의 소유스 우주선이 전담하고 있는 ISS 우주인 운송 업무를 미국이 다시 나눠 수행할 수 있다. 이 밖에도 미국 제프 베이조스의 ‘블루 오리진’과 영국 리처드 브랜슨이 운영하는 ‘버진 갤럭틱’ 등 민간우주업체들도 2019년 상반기 중에 재사용 로켓이나 우주왕복선을 활용해 본격적인 우주 관광 서비스를 시작할 계획을 세우고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

보이저 2호가 인류가 만든 물체로서 사상 두번째로 태양권 경계를 넘어 성간우주에 도달했다. 지난 1977년 8월 20일 발사된 이후 41년간 297억 7200만㎞를 여행한 끝에 고향 항성계의 경계에 닿았다. 미국항공우주국(NASA)은 10일 낮(현지시간) 워싱턴에서 열린 미국지구물리학회 회의에서 기자회견을 갖고 보이저 2호의 성간우주 진입 사실을 공개했다. 보이저 2호 담당 과학자들은 탐사선이 지난달 5일 성간매질(interstellar medium)의 압력과 태양풍의 압력이 균형을 이루는 태양권 계면(헬리오포즈·Heliopause)을 넘어선 것으로 판단하고 있다. 태양권 계면은 태양풍의 영향이 없어지는 경계 부분을 가리킨다. 쌍둥이 탐사선인 보이저 1호는 보이저 2호보다 16일 뒤에 발사됐지만 훨씬 짧은 궤도로 더 빠른 속도로 여행해 지난 2012년 먼저 성간우주에 진입했다. 보이저 2호는 현재 지구에서 약 180억㎞ 떨어진 곳을 비행 중이지만 여전히 통신이 가능한 상태다. 보이저 2호가 전송한 신호는 빛의 속도로 심우주네트워크(DSN)를 통해 지구에 도착하기까지 16.5시간이 걸린다. 보이저 2호는 PLS라는 플라스마 측정 장비가 실려 있어 태양권 계면을 넘어 성간우주로 진입한 것을 확인할 수 있었다.탐사선이 태양권(헬리오스피어·Heliosphere)에 있는 동안에는 태양에서 흘려보낸 플라스마, 이른바 태양풍에 휩싸여 있었다. PLS는 플라스마의 전류를 측정해 태양풍의 속도와 농도, 온도, 압력 등을 측정하는데 11월 5일 태양풍 입자의 속도가 급격히 떨어진 것이 관측되고, 그 이후에는 탐사선 주변에서 태양풍이 측정되지 않고 있다. 성간우주에 먼저 진입했던 보이저 1호도 PLS를 장착하고 떠났지만 1980년 고장이 나면서 이를 통한 측정 임무는 수행하지 못했다. 다만 플라스마 자료 외에 탐사선에 실린 자력계 등 다른 과학 장비를 통해 성간우주 진입을 입증할 수 있었다. 보이저 프로젝트 팀은 보이저 2호가 측정한 과학 자료를 토대로 태양계 끝의 우주 환경을 더 자세히 들여다볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 보이저호 시리즈는 당초 목성과 토성을 연구할 목적으로 개발됐다. 그런데 보이저가 발사될 시기에 해왕성과 천왕성까지 한번에 탐사할 수 있는 위치에 놓이는 기회가 찾아올 것이 예측되면서 보이저 2호는 목성과 토성에 이어 다른 외행성 탐사 임무까지 수행할 수 있었다. 심지어 원래 임무를 성공적으로 마친 뒤에도 원격 프로그램 조정을 통해 심우주를 향한 비행을 계속 이어나간 끝에 결국 성간우주에도 진입하게 됐다. 특히 보이저 2호는 설계 수명이 5년에 불과했지만 41년째 정상 가동되면서 NASA의 최장수 프로젝트 반열에 올랐다. 보이저호는 플루토늄을 원료로 전기를 얻어 가동되고 있다. 이 연료가 떨어지면 지구와 연결이 끊기게 된다. 보이저 프로젝트 책임자인 수전 도드는 BBC 방송과의 회견에서 보이저호가 2027년까지 가동되는 것을 보고 싶다면서 “탐사선을 50년 동안 가동한다는 것은 극히 흥미로운 것이 될 것”이라고 했다. 보이저 1,2호가 태양권 계면을 벗어난 것은 확실하지만 태양계의 영향력에서 완전히 벗어난 것은 아니다. 소규모 천체들이 모여 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 오르트 구름(Oort Cloud)이 태양의 중력 영향을 받아 넓은 의미의 태양계로 간주하고 있기 때문이다. 이 오르트 구름의 폭이 얼마나 되는지 확실하지 않지만, 태양에서 1000AU(천문단위 1AU=태양-지구 거리)부터 10만AU에 달하는 것으로 추정되고 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

미국의 차세대 달착륙선 개발 계획이 세상에 공개됐다. 미국 항공우주 대기업 록히드마틴은 3일(현지시간) 독일 브레멘에서 개최 중인 국제우주대회(IAC)에서 새로운 달착륙선에 관한 개념을 발표했다. 외신에 따르면, 록히드마틴의 달착륙선은 한 번에 4명의 우주비행사가 달 표면에서 최대 2주까지 머물며 임무를 수행할 수 있다. 이날 록히드마틴이 공개한 달착륙선 이미지는 반세기 전쯤 달에 착륙한 아폴로호의 외형과 비슷하지만 길이는 배가 된다. 높이 약 14m의 차세대 착륙선에는 1t의 물자를 탑재할 수 있어 14일 동안 머물 수 있는 것이다. 특히 이 착륙선은 임무 수행을 마치면 앞으로 달 궤도를 선회할 NASA의 우주정거장 ‘루나 오비탈 플랫폼 게이트웨이’(이하 루나 게이트웨이)로 다시 돌아가 정비를 하며 다음 임무 때까지 머무는 것이다. 또 이 착륙선은 NASA가 진행 중인 차세대 유인 우주선 ‘오리온’을 위해 개발한 기술과 시스템을 기반으로 했기에 경제적이면서도 빠르게 개발할 수 있다. 이는 NASA가 달에 인류를 보내 심우주 탐사를 위한 전초기지를 건설한다는 미국의 목표를 달성하기 위해 산업계에 혁신적이고 새로운 접근 방법을 요구해 고안된 것이라고 록히드마틴스페이스시스템의 부사장이자 상업민간우주단장인 리사 캘러핸 박사는 설명했다. 이 회사는 록히드마틴의 우주분야 자회사다. 그뿐만 아니라 재사용 가능한 착륙선으로 다양한 환경에 도달할 수 있는 능력을 갖추면 NASA의 지속적인 달 탐사 외에도 다른 여러 기관을 지원할 수 있다. 이날 발표자로 나선 록히드마틴스페이스시스템의 우주탐사 설계가인 팀 시캔 연구원은 “루나 게이트웨이는 달착륙선이 완벽하면서도 자주 신속하게 재사용할 수 있게 하는 열쇠”라면서 “달착륙선은 지구 대기권을 재진입할 때처럼 심한 충격을 받을 필요가 없어 중대하고 비용이 많이 드는 재정비가 필요치 않아 수차례 재사용할 수 있다”고 설명했다. 사진=록히드마틴 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

장기간의 우주비행이 ‘암’의 원인이라는 주장이 제기됐다. 이에 본격적인 채비에 나선 화성 유인탐사나 달 관광에 적지 않은 영향을 미칠 것으로 보인다. 미국 조지타운대학 메디컬센터(GUMC) 카말 다타 박사 연구팀은 1일(현지시간) 생쥐를 모델로 한 시뮬레이션 결과, 내밀한 우주 공간의 ‘은하 우주방사선(GCR)’에 장기간 노출되면 위장 조직의 기능 변화뿐 아니라 위와 대장 종양 위험을 높일 우려가 있다고 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 밝혔다. 앞서 연구팀은 장기 우주여행 중 중이온 방사선의 영향으로 노화가 가속화하고 뇌 조직이 손상될 위험도 있다는 연구결과를 내놓은 바 있다. 연구팀은 중이온 방사선이 위와 장 등 소화기관에 미치는 영향을 분석하기 위해 미국항공우주국(NASA) 우주방사선연구소(NSRL)에서 저선량의 중이온 방사선에 노출한 생쥐와 아무것에도 노출되지 않은 생쥐를 비교했다. 그 결과 중이온 방사선에 노출된 쥐들은 대장에서 영양분을 제대로 흡수하지 못했으며 암으로 발전할 수 있는 용종도 형성됐다. 이에 더해 중이온 방사선이 DNA를 손상해 노화세포를 늘리는 것으로 나타났다. 노화세포는 정상적인 세포분열을 못 하고 산화스트레스와 염증을 유발하기도 한다. 논문 공동저자인 알버트 퍼내스 2세 박사는 “심우주에서 몇 개월에 걸쳐 우주비행을 하면 매우 낮은 선량의 방사선에 노출되더라도 그 영향은 영구적일 수 있다”고 경고했다. 이어 그는 “미래의 우주 여행객을 보호할 수 있는 모든 대책을 세우는 것이 중요하다”고 덧붙였다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

진짜 우주를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서/댈러스 캠벨 지음/지웅배 옮김/책세상/368쪽/1만 9000원‘은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서’의 아서 덴트는 하루아침에 고향 행성 지구를 잃고 우주로 쫓겨난다. 은하계 변두리 지역 개발 계획에 따라 지구가 ‘철거’당하고 만 것이다. 아서는 어쩔 수 없이 은하수를 여행하는 히치하이커가 되지만, 철거되지 않은 평화로운 지구에 사는 우리는 아서보다도 더 열렬히 우주여행을 꿈꾼다. 밤마다 눈앞에 펼쳐져 닿을 것 같은데도 아직은 아득히 멀기 때문일까. 댈러스 캠벨의 ‘진짜 우주를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서’는 상상 속에서만 우주를 탐험해 왔던 독자들에게 진짜 우주여행을 위한 가이드를 제공한다. 우주에서 필요한 복장, 식량, 안전 지침뿐만 아니라 우주로 가는 비용과 출발 장소들까지 상세히 설명하고 있어 정말로 여행 책자를 보는 듯한 느낌을 준다. 우주 탐험의 과거와 현재, 기업들의 야심에 찬 태양계 탐사 계획과 약간의 상상력을 필요로 하는 심우주 여행지 소개까지 읽다 보면, 우주여행이 그렇게 멀기만 한 이야기는 아니라는 것을 알게 된다. 우주로 사람을 보내는 것이 엄청난 비용이 드는 만큼, 지구에서 우주와 비슷한 환경을 구현하려고 했던 노력도 눈에 띈다. 미국 유타주와 하와이의 마우나로아 화산에는 유사 우주 환경, ‘아날로그’ 연구시설이 설치되어 있다. 남극과 지중해 바닥의 혹독한 환경은 우주에 빗댈 만하다. 만약 우주로 직접 가고 싶다면 아직은 엄격한 테스트를 통과해야 한다. 일본우주국에서는 우주인 후보가 극심한 스트레스 환경에서 평온한 심리 상태를 유지할 수 있는지를 확인하기 위해, 일주일 동안 바깥세상과 고립된 채로 종이학을 천 마리나 접도록 한다. 평정심을 잃지 않고 마지막 종이학까지 완성해야 우주인의 자질을 입증할 수 있다. 이 책을 통해서 우주여행의 낭만적이지만은 않았던 역사도 읽을 수 있다. 우주를 향한 진출은 경쟁을 동력 삼았고 많은 실패와 희생을 동반했다. 목적지에 도달하지 못한 우주선들에는 때로 강아지가, 때로는 사람이 타고 있었다. 지금 수많은 기업이 우주 개발 사업에 뛰어들고 있다는 사실은 의미심장하다. 이제 인류는 더욱 치열한 경쟁을 통해 그 본거지를 넓혀 가겠지만, 그 과정이 놀랍고 즐겁지만은 않을 것이다. 언젠가는 더 많은 사람들이 더 먼 우주로 향하게 될까? 아니면 이 광활한 우주에 마음 붙일 곳은 지구밖에 없다는 결론만을 내리게 될까. 어쨌든, 우리에게는 포근한 집을 두고도 자꾸 낯선 곳으로 떠나고 싶어 하는 방랑벽이 있다. 그러니 아마 탐험은 그 답을 발견할 때까지 계속될 것이다. 그곳에 아직 가보지 못한 곳이 있기 때문에.

신발상자만한 쌍둥이 꼬마 탐사선 두 대가 현재 붉은 행성 화성으로 날아가고 있다. 지난 5월 아틀라스 V 로켓에 실려 발사된 미항공우주국(NASA)의 화성 착륙선 인사이트(InSight)에서 분리되어 착륙선과 함께 화성으로 향하고 있는 화성 큐브샛 쌍둥이 마르코-A(MarCO-A)와 마르코-B가 우주탐사의 새로운 선두주자로 각광받고 있다. 이번 화성 미션을 성공적으로 수행한다면 이를 발판으로 삼아 수많은 큐브샛이 우주로 진출할 것으로 과학자들은 예상하고 있다. 이 초소형 탐사선 쌍둥이와 화성 착륙선 인사이트의 화성 도착 예정 시간은 오는 11월 말이다. 11월 26일, 화성 지표 착륙에 도전할 인사이트 앞에는 엄청난 난관이 하나 놓여 있는데, 이른바 ‘7분의 테러’라고 일컬어지는 착륙 단계이다. 이 시간 동안은 통신이 두절되므로 지상 관제실에는 손에 땀을 쥐며 기다릴 수밖에 없다. 이제껏 화성에 탐사선을 보낼 때마다 이런 통과의례를 피할 수 없었지만, 이번 인사이트의 경우에는 큐브샛 쌍둥이가 탐사선 착륙과정을 중계해줌으로써 NASA 과학자들의 고통을 크게 덜어줄 것으로 기대되고 있다. 마르코-A와 B는 화성 착륙선이 화성 지표로 하강하는 과정의 과학정보를 화성 궤도선인 화성정찰위성으로 보내고, 정찰위성은 이를 다시 지구로 중계하게 된다. 이 같은 큐브샛의 화성 미션이 성공하게 된다면 소형 위성 기술 시대를 활짝 열게 될 것이다. 무엇보다 신발상자 크기만 한 큐브샛은 가성비가 뛰어나 기존의 탐사선에 비해 아주 저렴하다는 장점을 가진 반면, 기술의 발달로 기능은 그에 못지않기 때문이다. NASA의 제트추진연구소(JPL) 태양계 탐사팀장인 제이콥 반 질은 “마르코가 심우주를 ‘민주화’하는 데 도움이 될 수 있다는 희망을 갖고 있다”고 밝히면서 “이 기술은 누구나 우주로 나아갈 수 있을 만큼 충분히 저렴하다. 심지어 일개 대학도 할 수 있다”고 힘주어 설명한다. NASA는 지금까지 작은 인공위성 개발을 적극적으로 뒷받침해왔으며 그것의 상업적 용도를 모색해왔다. 또한 마르코 팀은 지구 궤도 너머로 작은 인공위성을 보낼 미래의 엔지니어들에게 그들의 작업이 도움닫기 발판이 되기를 바라고 있다. JPL의 소형 우주선 책임자인 존 베이커는 마르코의 거의 모든 기능이 향후 우주선에 적용될 것이라고 밝혔다. 요컨대 마르코 쌍둥이는 소형 인공위성 시대의 선두주자로 우주탐사의 신기원을 열고 있는 셈이다. 마르코-B는 지난 5월 15일 지구에서 100만㎞ 밖에서 작은 점처럼 보이는 지구 사진을 찍어서 보내온 바 있다. 큐브샛 마르코가 고성능 안테나의 성능을 확인하기 위해 카메라로 촬영하는 과정에서 지구와 달이 작은 점으로 함께 찍힌 것으로, 초소형 위성인 큐브샛이 심우주에서 찍은 사진을 전송한 첫 사례이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미국이 인류를 화성에 보낼 급진적인 이온 로켓 엔진 연구에서 진일보를 이룬 것으로 밝혀졌다. 영국 일간 데일리메일 등 외신은 미국항공우주국(NASA)과 에어로젯로켓다인의 기술자들이 ‘첨단 전기추진 체계’(AEPS·Advanced Electric Propulsion System)로 알려진 이온 로켓 엔진 시스템의 초기 시험에 성공했다고 보도했다. ‘홀 추진기’로도 알려진 이 시스템은 전기장과 자기장을 이용해 크세논(Xenon) 같은 가스를 이온화하고 이를 방출해 추진력을 얻는다. 이 기술은 화학 연료를 쓴 기존 로켓보다 훨씬 더 깨끗하고 안전할 뿐만 아니라 연료 효율성이 높다. 하지만 상대적으로 추진력과 가속력이 낮다는 단점이 있었다. NASA는 AEPS를 개발하기 위해 3년 전 미국의 로켓 개발업체 에어로젯로켓다인과 6700만 달러(약 748억 원)짜리 계약을 체결했다. 이에 따라 수행된 연구는 우주 비행 시 연료 효율을 기존 화학 로켓보다 10배 이상, 추진력은 기존 전기 로켓보다 2배 이상 높이는 것이었다. 핵심 기술인 홀 추진기는 이미 지구 궤도에 있는 인공위성들을 움직이는 데 쓰이고 있다. NASA를 위해 13㎾급 홀 추진기를 개발하고 있는 에어로젯로켓다인은 이제 이 급진적인 엔진에 관한 초기 시스템 통합 시험을 성공적으로 완료했다고 말한다. 이들 기술자는 최근 미국 오하이오주(州) 클리블랜드에 있는 NASA 글렌 연구센터에서 에너지를 전환할 때 버려지는 열을 최소화해 효율을 높이는 시험에 성공했다. 이에 대해 에일린 드레이크 에어로젯로켓다인 최고경영자(CEO)는 “우리는 최첨단 추진 기술을 유지하면서 달에 다시 가는 것뿐만 아니라 화성에 인류를 보낼 계획에서도 중요한 역할을 할 수 있게 됐다”면서 “AEPS는 차세대 심우주 탐사의 선두주자로 우리는 이를 볼 수 있는 곳에 있어 기쁘다”고 말했다. 이제 연구팀은 상세설계검토(CDR) 단계로 넘어간다. 이는 상세설계 결과가 성능과 요구사항을 충족하는지를 검증하는 검토 단계다. 현재 지구 궤도 위에서 가장 강력한 홀 추진기는 4.5㎾급이다. 이는 위성의 궤도나 방향을 움직이는 데 충분하지만, 인류의 심우주 탐사를 지원하기 위해 필요한 엄청난 양의 화물을 운송하는 데는 너무 적은 동력이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

초속 190km로 태양에 급강하 　 수십 년에 걸친 과학자들의 치열한 토론과 제작 기간을 거친 끝에 마침내 최초의 태양 밀착 탐사선 파커 솔라 프로브(PSP)가 지난 12일 태양으로의 장도에 올랐다. 총 15억 달러(한화 1조 7000억원)가 투입된 PSP는 앞으로 어떤 행로를 그리며 태양 미션을 수행할까? 우주탐사 역사상 최초로 작열하는 태양 대기 속으로 뛰어들 파커 탐사선의 운명은 과연 어떻게 될까? 발사에서부터 마지막 순간까지 따라가보도록 하자. 가로 1m, 세로 3m, 높이 2.3m, 건조중량 555kg인 파커가 일단 지구 중력을 끊고 우주로 탈출하는 데 사용한 로켓은 강력한 델타 IV 헤비 로켓으로, 세 개의 부스터로 구성된 것이다. 로켓 발사에서부터 약 6분 만에 탐사선은 1단 로켓과 페이로드 페어링(원뿔 모양 보호덮개)을 분리한 데 이어, 2단 로켓과 3단 로켓까지 차례로 분리한 뒤, 발사 40분 뒤에는 PSP가 모든 추진체로부터 분리되어 태양전지판을 펼치고 자체 동력으로 비행하기 시작했다. 그렇다고 탐사선이 곧장 태양을 향해 날아가는 것은 아니다. 태양의 가공할 중력을 버티며 태양 궤도를 선회하려면 탐사선 속도가 엄청나야 한다. ​ 태양이 태양계 전 천체들의 질량에서 차지하는 비중이 무려 99.84%나 되며, 중력의 크기는 지구의 몇십 배에 달한다. 따라서 태양 중력에 붙잡혀 태양 속으로 곤두박질하지 않으려면 탐사선 속도가 초속 190km 이상을 유지해야 한다. 이는 서울-대전 간을 1초에 주파하고, 서울-뉴욕 간 거리 1만 1000km를 1분에 주파하는 속도로, 인류가 만든 비행체로 최고속도를 기록하게 된다. 이 같은 어마무시한 속도는 로켓 힘만으로는 결코 만들어낼 수가 없다. 이럴 때 천체물리학자들이 사용하는 전가의 보도가 있는데, 바로 중력도움이라는 것이다. 중력보조라고도 하는 이 중력도움은 영어로는 스윙바이(swing-by), 또는 플라이바이(fly-by)라고도 하는데, 한마디로 ‘행성궤도 근접 통과’로 행성의 중력을 슬쩍 훔쳐내어 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. PSP가 중력도움을 얻을 대상 천체는 태양으로 가는 길목에 있는 금성이다. 파커는 발사 6주 후인 9월 말경에 금성에 도착하여 9월 28일, 태양과 계산된 중력 춤을 추도록 고안된 기동을 조심스럽게 시작하여 금성을 7차례 ‘플라이바이’한 끝에 태양에 최접근할 때는 시속 69만km까지 가속한다. 물론 파커가 금성을 플라이바이할 때도 그냥 놀게 두지는 않는다. 미 항공우주국(NASA)의 알뜰한 과학자들은 그 기회를 이용해 턱없이 부족한 금성의 과학 데이터를 부지런히 수집하는 '알바'를 시킬 예정이다. 태양풍과 코로나의 비밀을 풀어라 지구를 떠난 지 3달 후인 11월 11일, PSP는 처음으로 태양에 접근해 근일점에서 태양을 중심으로 24궤도 중 첫 번째 궤도 비행을 시작한다. 태양을 밀착 비행하는 각 궤도는 꽃잎 모양을 이루는데, 탐사선은 이 꽃잎 궤도를 따라 우주 멀리 갔다가 다시 태양으로 근접해오는 선회비행을 계속하게 된다. PSP의 ‘태양을 터치하라!'(Touch the Sun)라는 미션 이름은 기존의 어떤 태양 탐사선보다 태양에 가까이 접근하기 때문에 붙여진 것이다. 목표 접근 거리는 616만km로, 이는 1976년 헬리오스 2호가 세운 기록(4300만km)보다 7배나 가까운 거리다. 그렇다고 PSP가 댓바람에 그 거리까지 접근하는 것은 아니다. 궤도를 돌 때마다 조금씩 좁혀나가, 오는 11월 태양에서 2400만km 떨어진 궤도에 처음 진입한 뒤, 2025년 6월쯤 616만km까지 접근한다. 태양과 지구 사이의 거리를 100m라 한다면 태양에 4m까지 바짝 접근하는 셈이다. 이번 태양 미션의 2대 과제는 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도 6000도보다 수백 배나 높은 이유, 그리고 태양풍의 엄청난 풍속이 어디서 기인하는가 하는 비밀을 푸는 것이다. 또한 태양이 어떻게 태양 플레어 같은 현상을 일으키는지 알아내는 것도 포함된다. 태양풍과 태양 플레어는 우주여행, 인공위성, 심지어 지구에서의 삶에 심각한 영향을 미친다. 심우주를 탐사하는 우주인의 건강을 지키기 위해서도 태양풍에 관한 연구는 필수적이다. PSP가 이들에 관한 모든 데이터를 수집하는 동안 지구와의 통신은 중단된다. 대신, 가능한 한 많은 관측을 하는 데 집중할 것이며, 그런 다음 대량의 정보를 일괄적으로 전송한다. 과학자들은 PSP가 오는 11월 최초로 근일점을 통과할 때 태양에 관한 놀라운 통찰을 보여줄 것으로 기대하고 있다. 파커 미션의 기간은 7년으로 2025년 중반까지 지속될 예정이다. 그때까지 탐사선이 여전히 열 방패 뒤에 숨겨진 섬세한 장비를 보호하기 위한 자세 제어용 연료를 가지고 있다면, 담당 과학자들은 파커에게 연장 근무를 명령할 것이 분명하다. 거금을 쏟아부은 만큼 최대한 뽑아내야 하기 때문이다. 그러나 머잖아 연료는 바닥날 것이며, 탐사선은 무동력 상태로 떨어져 하이테크 열 방패도 더이상 쓸모없어진다. 그러면 PSP의 운명은 어떻게 될까? 과학자들은 탐사선의 각종 장비와 골격은 열 차폐막을 제외하곤 아무것도 남지 않을 때까지 천천히 떨어져나갈 것이라고 예상한다. PSP 프로젝트 매니저인 앤드류 드리스먼 박사는 파커의 마지막을 이렇게 시적으로 표현한다. “탐사선이 연료를 소진한 후 장비들이 하나씩 해체되는 데는 10년, 20년이라는 긴 시간이 걸린다. 그러면 이들로 인해 생긴 탄소 디스크가 태양 궤도를 따라 떠돌 것이다. 태양이라는 별이 자신의 에너지로 길러냈던 인간이 기술을 개발해 만들어낸 물건이 자신의 품으로 날아들어 산화하고, 그 유물이 외로이 태양 궤도를 떠돌게 되는 셈이다. 우리는 그것이 얼마나 오래 태양 궤도를 떠돌 것인지 짐작할 수 있다. 아마도 그 탄소 디스크는 태양계가 종말을 맞을 때까지 그렇게 태양 주위를 떠돌 것이다.” 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

현재 지구 행성 북반구를 뜨겁게 달구고 있는 태양을 향해 인류 최초의 태양 탐사선이 대장정에 올랐다. 미 항공우주국(NASA)은 12일 새벽 3시 31분(한국시간 오후 4시 31분) 플로리다 주 케이프 커내버럴 공군기지에서 탐사선을 실은 델타4 로켓을 성공적으로 발사했다. 애초 NASA는 11일에 발사할 예정이었으나, 기술적인 문제가 발생하여 한 차례 연기한 끝에 이날 성공적으로 발사한 것이다. NASA 수석 과학자 인 짐 그린은 “정말 경이롭다. 우리는 유진 파커가 일어나서 ‘나는 태양이 태양풍을 방출하고 있다고 생각한다’라고 말한 이래 60년 동안 이 일을하고 싶었다”면서 파커 발사에 대한 감회를 표현했다. 이번에 태양으로 쏘아 보내는 탐사선 이름은 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe)다. ‘파커’는 60년 전 태양풍의 존재를 밝히는 등, 평생을 태양 연구에 바친 미국 천체물리학자 유진 파커(1927~)를 기리는 뜻에서 따온 것이다. 생존 인물의 이름을 탐사선 이름으로 삼은 것은 이번이 최초이다. 유진 파커 박사는 태양의 2대 비밀 중 하나인 코로나의 고온에 대해 유력한 가설을 내놓은 천문학자다. 태양 대기의 상층부, 곧 코로나의 온도는 태양 표면 6000℃보다 무려 200배나 높은 수백만℃나 된다. 모닥불에서 멀어질수록 열기는 낮아진다. 그런데도 코로나가 이처럼 고온인 것은 대체 무슨 조화일까? 그 이유는 태양 대기 속에서 초당 수백 번씩 일어나는 작은 폭발(nanoflares)들이 코로나 속의 플라스마를 가열시키기 때문이라는 것이 파커의 이론이다. 이번 태양 미션은 태양의 2대 미스터리를 풀어줄 양질의 데이터를 얻기 위해 탐사선을 전례 없이 태양에 가까이 접근시킬 계획이다. ​‘터치 선'(Touch Sun·태양을 터치하라)이라는 프로젝트 명칭처럼 탐사선은 태양으로부터 620만㎞까지 7차례 근접비행을 하는데, 이는 이전 어떤 탐사선의 접근 거리보다 7배나 가까운 것이다. 지금까지 태양에 가장 가까이 접근한 우주선은 1976년 옛 서독의 우주과학센터(DFVLR)와 NASA의 헬리오스B 탐사선으로, 태양 표면으로부터 4300만㎞ 떨어진 지점까지 접근했다. 파커의 목표 접근 거리는 태양과 가장 가까운 행성인 수성-태양 사이 거리(5790만㎞)의 10분의 1 수준이다. 이 정도만 접근해도 태양은 지구에서 보는 것보다 23배나 크게 보인다. 더 이상 접근한다면 텅스텐도 녹여버리는 지옥불 속으로 떨어지는 꼴이 되고 만다. 문제는 1,370℃까지 치솟는 엄청난 실외 온도, 지구에 비해 475배 강한 태양 복사로부터 어떻게 탐사선과 기기들을 보호하느냐 하는 점인데, 이를 위해 파커 탐사선은 11.43cm 두께의 탄소복합체 외피로 된 열방패로 실내온도 27℃를 유지하도록 설계되었다. 이 태양 탐사선에는 전자기장과 플라스마, 고에너지 입자들을 관측할 수 있는 장비들과 태양풍의 모습을 3D 영상으로 담을 수 있는 카메라 등이 탑재된다. 이 장비들로 태양의 대기 온도와 표면 온도, 태양풍, 방사선 등을 정밀 관측한다. 태양의 두 번째 수수께끼는 태양풍의 속도에 관한 것이다. 태양풍이란 말 그대로 태양에서 불어오는 대전된 입자 바람으로 ‘태양 플라스마’라고도 한다. 태양은 쉼 없이 태양풍을 태양계 공간으로 내뿜고 있는데, 우리 지구 행성을 비롯해 태양계의 모든 천체들은 이 태양풍으로 멱을 감고 있다고 보면 된다. 이런 태양풍이 어떨 때는 엄청난 에너지를 뿜어내기도 하는데, 이를 ‘코로나 질량 방출'(CME)이라 한다. 태양 흑점 등에서 열에너지 폭발이 발생하면 거대한 플라스마 파도가 지구를 향해 초속 400~1000㎞로 돌진한다. 이럴 경우 마치 지구 자기장에 구멍이 난 것처럼 대량의 입자들이 지구에 영향을 미치는데, 이를 ‘태양폭풍’이라 한다. 가장 최근 관측된 태양폭풍은 2013년 10월 말부터 11월 초 사이에 일어났다. 이로 인해 태양을 관측하던 인공위성인 SOHO가 고장나고 지구 궤도를 돌던 우주선들이 크고 작은 손상을 입었으며, 국제우주정거장에 있던 우주인들은 태양폭풍이 뿜어내는 강력한 방사선을 피해 안전지역으로 대피해야 했다. 그런데 이 태양풍의 엄청난 속도가 어떻게 만들어지는지를 아직까지 모르고 있다. 태양 표면에서는 그런 속도를 만들 만한 기제가 없다. 따라서 태양풍은 태양 표면에서 행성까지 오는 공간에서 그런 속도를 얻는다고 볼 수밖에 없는데, 그 원인을 전혀 파악하지 못하고 있다는 말이다. 이것이 이번 태양 미션에서 풀어내야 할 큰 미스터리다. 태양풍에 대한 정확한 관측이 필요한 것은 이를 미리 예측하고 대비해야 인적·물적 피해를 줄일 수 있기 때문이다. 또한 태양풍의 영향을 이해하는 것은 인간이 달과 화성, 나아가 심우주를 탐험하는 데 필수적이다. 파커 솔라 프로브는 이를 위해 2018년에서 2025년까지 24차례 태양에 근접비행하며 태양 궤도를 24차례 돈 후 태양 코로나 속으로 급강하할 예정이다. NASA는 태양으로 보내는 탐사선에 파커 박사의 사진과 그의 논문이 담긴 메모리 칩을 탑재했다. 메모리 칩에는 '앞으로 무슨 일이 벌어질지 두고 보자'(Let’s see what lies ahead)라는 파커 박사의 메시지도 담겨 있다. 10월 초 7차례 금성에 중력 도움을 받은 뒤 11월 태양 궤도에 진입할 것으로 예상되는 파커 솔라 프로브가 과연 태양의 2대 비밀을 풀 실마리를 찾아낼 수 있을 것인지, 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　　

미국항공우주국(NASA)의 화성탐사선 ‘인사이트’(InSight)가 5일(현지시간) 새벽 4시쯤 미 캘리포니아주(州) 반덴버그 공군기지에서 ‘아틀라스 5’ 로켓에 실려 발사됐다. NASA의 짐 브리든스타인 신임국장은 “오늘은 기념비적인 날이다. 우리는 다시 화성으로 간다”면서 “이 미션은 우주탐사의 역사에서 가장 중요한 것”이라고 밝혔다. 인사이트는 지난 2011년 11월 화성탐사 로버 큐리오시티의 심우주 여행 이래 통상적인 우주선 발사 장소인 플로리다주 케이프커내버럴 기지가 아니라 미국 서해안 캘리포니아주 반덴버그 기지에서 최초로 발사된 것이다. ​ 만약 모든 것이 계획대로 진행된다면 인사이트는 7개월이 조금 못 되는 약 200일간 비행을 거쳐 오는 11월 26일 화성 적도 약간 북쪽에 있는 엘리시움 평원에 ‘터치다운’하게 된다. 인사이트는 시속 2만 ㎞의 속도로 화성 대기권에 진입한 뒤 서서히 속도를 줄이면서 낙하산을 펴고 착륙할 예정이다. 그런 다음 일련의 기기 점검을 마친 후 행성 탐사에서 이제껏 시행된 적이 없는 특별한 미션에 들어갈 예정이다. 인사이트는 “지구 외의 행성으로서는 최초로 화성의 지하를 탐사해 핵과 맨틀의 크기와 지각을 측정할 것이며, 그 데이터를 지구의 것과 비교할 것”이라고 NASA의 수석 과학자 짐 그린 박사는 지난 3일(현지시간) 기자회견에서 밝혔다. 이어 “이것은 우리에게 근원적인 중요성을 띤 미션으로, 태양계의 기원과 오늘날까지의 진화에 대해 어떤 통찰을 줄 것”이라고 강조했다.​ 화성의 생명체 흔적을 찾던 기존의 화성탐사선과는 달리 인사이트는 화성의 지각 구조 및 열 분포 등 화성의 ‘내부’ 연구에 주력하도록 제작됐다. 인사이트라는 이름도 지진 조사, 측지학, 열 수송 등을 이용한 내부 탐사(Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)의 약자에서 따왔다. 화성탐사 로버 인사이트는 태양전지판으로 확보한 동력으로 로봇 팔을 이용해 화성 땅속 5ｍ까지 파고내려가 온도를 측정하는 한편, 화성 표면에 정밀한 지진계를 설치, 지진 발생 여부를 관찰할 계획이다. 만일 지진이 발생한다면 지진파를 분석해 지각 두께에 관한 정보는 물론, 화성 내부 구조를 파악할 수 있을 것으로 과학자들은 기대한다. 과학자들은 또한 2년 간의 인사이트 탐사가 화성이 과연 인류가 살 만한 새로운 터전이 될 수 있을지를 탐색하는 과정이 될 것이라고 의미를 부여했다. 이번 인사이트의 발사에는 서류함 크기의 인공위성 ‘큐브샛’ 두 대도 같이 탑재됐는데, 이 초소형 위성들은 인사이트가 보낸 신호를 지구로 중계하는 역할을 한다. 또한 탐사선에는 우주 마니아 240만 명의 인명이 담긴 칩도 같이 실렸는데, 영화 ‘스타트랙’에서 커크 선장 역을 맡은 배우 윌리엄 샤트너의 이름도 포함돼 있다. 사진=NASA 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우주 전문사이트 스페이스닷컴이 ‘2017년 천체물리학계 10대 발견'을 선정, 발표했다. 올해는 특히 굵직한 발견들이 줄을 이은 탓에 선정에 애를 먹었다. 심우주의 별을 도는 지구 크기의 행성 7개가 발견되었으며, 2004년 토성에 도착한 카시니 탐사선이 13년에 걸친 미션을 완수한 후 토성 대기 속으로 뛰어드는 그랜드 피날레를 끝으로 산화했다. 그러나 이 모든 것에 앞서 첫자리를 차지한 것은 심우주에서 일어난 두 중성자별의 충돌이었다. 1. 중성자별 충돌 8월 17일(현지시간) 천문학사에 획을 긋는 대발견이 이루어졌다. 약 1억 3000만 광년 떨어진 심우주에서 중성자별 2개가 나선형을 그리며 서로 가까워지다 충돌을 일으킨 후 하나로 병합되는 현장이 잡혔던 것이다. 두 별의 질량은 각각 태양의 1.36∼1.60배, 1.17∼1.36배로 추정된다. 중성자별의 충돌을 최초로 감지한 것은 지난 8월 레이저중력파간섭계연구소인 미국의 라이고(LIGO)와 유럽의 비르고(VIRGO)였다. 두 관측소의 과학자들은 동시에 새로운 중력파를 포착하고 수십 초에서 몇 시간, 며칠, 길게는 2주 뒤 이 천체 현상에서 발생한 신호를 포착했다. 중성자별이 충돌 후 블랙홀이 되면서 중력파를 비롯해 엄청난 양의 라디오파, X선, 감마선, 가시광선 등을 내뿜었다. 이런 현상을 이론으론 ‘킬로노바’ 현상이라고 하는데, 이번에 관측을 통해 처음 입증된 것이다. 천문학자들이 최초로 발견한 이 우주적인 대사건은 천문학에서 새로운 관측시대를 활짝 연 역사적인 순간이었다. 중성자별이 충돌하면서 중력파의 관측으로 인해 이른바 '다중신호 천문학'(multi-messenger astronomy)이 탄생한 것이다. 이제껏 인류는 오로지 전자기파에 의해서만 우주를 들여다볼 수 있었지만, 중력파라는 새로운 우주의 창을 얻게 된 셈이다. 이제 우리는 중력파를 통해 우주의 소리를 들을 수 있게 되었으며, 이를 기존의 전자기파 관측과 연계시키면 시너지 효과까지 기대할 수 있게 되었다. 이러한 요인들이 중성자별의 충돌을 올해의 최대 발견으로 꼽게 된 이유다. ​ ​‘시공간의 잔물결’로 불리는 중력파는 별의 폭발, 블랙홀 생성 등 우주에서 질량이 있는 물체가 가속운동을 할 때 발생하는 에너지 파동으로 시공간을 휘게 한다. 중력파로 조기에 포착한 천체를 다양한 천체 관측법을 이용해 다각도로 분석해낸 것은 이번이 처음이다. 중성자별이 충돌할 때는 금과 같은 중원소들이 대량 생성되는 것으로 알려져 있다. 스페이스닷컴이 선정한 10대 발견들은 다음과 같다. 2. TRAPPIST-1 주위를 도는 7개 지구 크기 행성 발견 3. 미국대륙의 개기일식 4. 토성 위성 엔셀라두스에서 바다 발견 5. 카시니 탐사선 '그랜드 피날레'로 토성 미션 종료 6. 중력파의 지속적인 발견 7. 태양계에서 최초의 성간 천체 발견 8. 왜행성 세레스에서 생명 조성 물질 발견 9. 지구 크기의 외계행성에서 대기 발견 10. 화성 표면에서 액체가 흐른 흔적 발견 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

일본 작가 무라카미 하루키의 소설 중에 ‘스푸트니크의 연인’이 있다. 1957년 구 소련에서 인공위성 ‘스푸트니크’를 쏘아 올려 올해로 60년이 되었다. 지름 58㎝, 무게는 84㎏ 정도인 작은 물체를 인간이 최초로 지구 대기권 밖으로 쏘아 올린 뒤 고도 480㎞ 정도에서 지구 궤도를 돌게 한 충격적인 사건이었다.이 사건 직후 미국에서는 소련과의 경쟁에서 뒤졌다는 긴장감이 돌았고 이를 극복하기 위해 과학교육을 전면 개편하였다. 처음에는 당연히 반대에 부딪혔다. 과학계에서는 과학교육의 발목을 잡고 있는 실용적인 교육보다는 기본에 충실한 기초과학 교육을 오히려 더 강화해야 한다고 주장했다. 결국 과학자들이 주도한 과학기술 교육 쇄신이 성공했다. 그 덕분에 미국의 과학기술은 지금까지 세계 최고의 지위를 지킬 수 있었고, 이를 기반으로 한 혁신적 사회 발전이 가능했다.이후에 미국의 과학교육의 개편은 교육학자나 시민단체가 아닌 과학자들의 주도로 진행됐다. 실험실습을 더 강조하고 기초과학을 체계적으로 가르치는 과학교육이 등장한 것이다. 개편된 과학교육을 받은 미국인들이 인공심장, 개인용 컴퓨터, 심우주 탐사선을 발명했다. 이런 점은 과학의 짧은 역사에도 불구하고 노쇠해 있는 한국 과학계의 리더십과 대비된다. 요즘 미국 과학교육에는 자성의 목소리도 많이 들린다. 중국, 한국 등의 중·고등학생에 비해 수학 과학 성적이 많이 떨어진다는 것이다. 그럼 한국의 과학교육은 미국이 부러워할 정도인가? 여기에는 평균점수가 주는 착시 현상이 있다. 분명 한국 학생의 평균 성적은 미국 학생의 평균보다 높다. 그러나 최상위권 수준의 성취도를 보인 학생 비율은 대만, 싱가포르에 비해서도 적다. 그리고 미래의 노벨상 수상자들은 대부분 미국에서 교육을 받고 있다. 우리나라 교육에서 수월성은 과학고, 과학기술대학에서만 된다는 매우 잘못된 생각을 가지고 있다. 또 가장 큰 문제는 수학, 과학을 재미있어하는 학생의 비율이 경제협력개발기구(OECD) 국가 중에서 최하위권이다. 입시만 끝나면 곧바로 과학을 멀리하는 사람이 많은 것도 입시 때문에 기형적으로 왜곡된 과학교육 때문이다. 입시에서는 맹목적으로 정답을 빨리 찾는 훈련만 하기 마련이다. 자연의 신비에 놀라워하는 경외심은 입시에서 불리하다고 문제풀이만 반복적으로 하다 보니 과학의 핵심이지만 점수 받기가 쉽지 않은 물리과목은 외면받고 있다. 그런데 더 큰 문제는 이런 현상에 대해 계속 경종을 울리는 과학기술계의 목소리에 정치계는 제대로 반응을 안 하고 있다는 것이다. 한국의 기간산업은 하나하나씩 경쟁력을 잃고 있다. 조선산업이 한번 비틀거린 후 회복하지 못하는 양상은 다른 산업에서도 나타날 것이다. 특히 가장 경쟁력이 있는 반도체 분야도 조만간 중국에 추월당하고 나면 복원력을 상실한 물건처럼 축 늘어질 것이다. 이제 창의력에 기반을 둔 새로운 인재들이 보다 많이 필요한 때가 된 것이다. 기존의 방식을 유지하는 것으로는 안 된다. 스푸트니크의 충격보다 더 큰 충격이 인공지능 ‘알파고’로 다가왔다. 인공지능에 기반을 둔 새로운 사회를 이끌어 갈 인재를 배출할 교육으로 바뀌어야 할 때가 된 것이다. 그런데 교육계에서는 기껏해야 코딩 교육 의무화 정도의 별로 깊은 생각을 하지 않은 방안들만 나오고 있다. 코딩 교육 역시 암기 위주로 될 수밖에 없을 것이다. 현재 인기 있는 소프트웨어를 잘 알고 코딩을 잘한다고 하더라도 나중에 무용지물이 될 수도 있는 것이 소프트웨어 교육, 코딩 교육이다. 반면 자연의 법칙은 바뀌지 않는다. 그리고 인간은 이런 법칙의 지배를 받는 우주 속에 살고 있다. 어떤 실용적인 것이 나오더라도 자연법칙을 벗어난 것은 없다는 것이다. 그렇기 때문에 기초과학 교육이 실용교육보다 더 큰 비중을 가진 것으로 강조될 필요가 있다. 각 교과목을 담당한 교육계의 공평무사한 것만을 중시하는 교육부의 고루함이 하루속히 혁신되어야만 한다.

미국의 도널드 트럼프 대통령이 7~8일 한국을 국빈 방문한다. 북한의 핵무기 개발과 미사일을 저지해야 하는 중차대한 시기이기 때문에 그 어느 때보다 트럼프 대통령의 한국 방문은 한국의 평화와 안보를 위해 대단히 중요한 발걸음이 될 것이다. 양국 정상회담에서 국가 안보를 위해 여러 의제가 논의되겠지만 그 가운데 미국과의 우주 협력을 주요 어젠다 중 하나로 논의해 보는 것이 바람직할 것이다. 제임스 매티스 미 국방장관은 한국의 미사일 능력 증강이 미국의 부담을 덜어 준다는 측면에서도 바람직하다는 의견을 내놓고 있다. 현재 한국의 미사일 탄두 중량은 500㎏에 묶여 있고 사정거리도 800㎞ 이내로 한정돼 있는데, 이를 증강시켜 주겠다는 것이다. 군사동맹임에도 불구하고 부당한 대우를 받고 있는 것이 현실이다. 그러나 북한의 미사일 수준이 대륙간탄도미사일(ICBM) 수준으로 올라서고 있고 미국 혼자 막기에는 역부족인 것을 감안해 한국이 강력한 미사일을 개발할 수 있도록 해 주겠다는 취지다. 한국은 이 기회를 잘 살려 스스로 국가를 방어할 수 있는 강력한 미사일을 개발할 수 있도록 해야 할 것이다. 이러한 변화에 부응해 한국이 미국과의 우주 협력을 발전시켜 나간다면 군사적 목적과 평화적 목표의 우주 개발이 더욱 순조로워진다. 고체연료를 쓰는 군사용 미사일의 탄두 중량이 커져 미사일의 힘이 증강되는 것은 가능해질 것으로 예상되는데, 달 탐사라든가 지구궤도를 많이 벗어나는 우주공간까지 날아가는 한국형 로켓을 개발하는 데는 별도의 제약이 있기 때문에 미국과의 우주 협력을 병행하면서 실마리를 풀어 나가는 지혜가 요구된다. 현재는 추력 100만 파운드, 즉 500㎏의 물체를 300㎞ 정도로 쏘아 올리는 고체연료 로켓까지만 개발이 가능하도록 되어 있다. 큰 인공위성을 쏘아 올리려면 강력한 고체연료 로켓을 사용해야 하는데 평화적 목적임에도 불구하고 자유로운 우주 개발이 불가능해진다. 그래서 트럼프 대통령이 방한하고 매티스 국방장관도 고체연료를 쓰는 한국의 미사일 능력이 증강될 필요가 있다고 인정하는 마당이니 이참에 고체연료를 쓰는 군사용 미사일과 인공위성을 쏘아 올릴 때 필요한 고체연료 로켓도 함께 묶어 논의를 해 보자는 것이다. 한국과 미국은 미 항공우주국(NASA)을 통해 2020년 달 탐사 궤도선을 보내는 것에 협력하고 있다. 달 탐사 궤도선에 미국의 장비를 실어 주는 대가로 한국은 가 보지 못한 달까지의 심우주 항법과 통신의 도움을 받는 것이다. 이마저도 한국의 국력이 돈을 내고 미국과 협력할 수 있는 수준에 이르렀기 때문에 가능한 것이고 나로호 발사를 통해 한국이 우주 개발을 하겠다는 의지를 전 세계에 표명한 결과다. 한국전쟁 후에 미국의 밀가루 원조나 받던 한국의 국력이라면 미국이 거들떠보지도 않았을 것이다. 국제사회의 역사가 급격하게 변동되는 현실을 보면서 국제사회가 어떻게 변화하고 있고 어떻게 대응해 나가느냐에 따라 후손의 안위와 번영이 보장된다. 전기가 끊기는 정전 사태가 밥 먹듯 일어나는 북한조차도 국력을 쏟아부으며 우주공간을 넘나드는 미사일 개발을 하는 현실을 보며 우리는 우주 시대에 살고 있다는 사실을 실감한다. 북한이 미사일을 발사하면 신문이나 TV는 우주공간에서 내려다보는 동북아와 괌, 심지어는 하와이까지의 지도를 펼쳐 놓고 보도를 하고 있고, 우리는 언제부터인가 그 장면에 익숙해 있는데 정작 한국 스스로의 우주 개발에는 큰 관심이 없다. 불행한 일이지만 북한의 미사일이 대륙간탄도미사일 수준이 됐기 때문에 한국의 고체연료 미사일 능력이 증강되는 것을 미국이 동의하는 환경이 조성됐고, 인공위성 발사용 고체로켓의 능력 증강도 그 규제를 풀 수 있는 계기가 마련되고 있다는 환경 변화의 기회를 놓쳐서는 안 된다. 트럼프 대통령이 방한하는 때에 맞추어 미국과의 우주 협력을 넓혀 나가면서 미사일과 민간용 로켓의 규제를 함께 푸는 계기를 마련해야 할 것이다. 미국의 NASA는 워싱턴 정·관계와 직접 연결되는 시스템이 있다는 점을 염두에 둬 외교의 지평을 더욱 넓혀 나간다는 생각도 함께 해야 한다.

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

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

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

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

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