‘보트야 우주선이야’ 11일(현지시간) 영국 데일리메일은 이탈리아 디자이너 피에르파올로 라자리나(Pierpaolo Lazzarini)가 디자인한 ‘제트 캡슐’(Jet Capsule) 영상을 기사와 함께 보도했다. 이탈리아 나폴리에서 생산된 ‘제트 캡슐’은 달걀처럼 둥근 우주선 모양 이며 선체는 유리 섬유로 이뤄져 있다. 마력 740bhp, 최고속력 65km/h로 구동하며 길이 7m, 폭 3.6m의 제원을 가졌다. 사용자 옵션에 따라 좌석(최대승선 인원 12명) 및 실내 인테리어의 변경이 가능하다. 피에르파올로 라자리나는 “‘제트 캡슐’의 모양은 우주선에서 영감을 얻었다”며 “사람들의 이목을 끌 수 있는 보트를 만들고 싶었다”고 전했다. 미래 보트인 ‘제트 캡슐’의 가격은 14만 5천 파운드(한화 약 2억 1329만원)로 제작 기간은 6개월이 소요된다. 현재까지 러시아 2 대, 중국 2대, 스페인 5대가 판매됐다. 현재는 ‘제트 캡슐’보다 성능이 진화된 ‘슈퍼 제트 캡슐’을 개발 중이다. 업그레이드된 ‘슈퍼 제트 캡슐’은 마력 500bhp를 낼 수 있는 가솔린 엔진에 160마력의 전기 엔진을 장착할 수 있으며 최대속력은 130km/h로 알려졌다. 사진·영상= Jet Capsule / Jet Capsule youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

말도 많고 탈도 많은 ‘인류 최초 화성 정착 프로젝트’의 ‘이륙’ 가능성이 점점 멀어지고 있다. 지난 7일(현지시간) 마스원 CEO 바스 란스도르프는 "화성 정착 프로젝트가 5년 더 연기돼 오는 2031년 첫 승무원을 태운 우주선을 보낼 예정"이라고 밝혔다. 마스원 측이 일정 연기의 이유로 든 것은 바로 돈 문제다. 한마디로 최소 60억 달러(약 7조원) 이상이 드는 비용 조달에 어려움을 겪고 있는 것. 란스도르프는 "우리도 당초 로드맵대로 화성 정착 프로젝트를 추진하고 싶다"면서 "위대한 미션을 위해서 큰 돈이 필요하고 더욱 성공적인 프로젝트로 만들기 위해 불가피하게 시기를 연기했다"고 말했다. 이번 연기 발표로 ‘마스원 측이 전세계를 상대로 사기치는 것이 아니냐’는 일부 언론들의 의혹이 더욱 짙어지게 됐다. 전 세계적으로 큰 화제와 논란을 일으킨 화성 정착 프로젝트는 지난 2013년 처음 시작됐다. 마스원 측은 대대적으로 화성인 후보자 모집에 나서 전세계적에서 총 20만 2586명의 지원자를 받아 지난해 2월 이중 100명을 선발했다. 총 100명의 인원을 국적별로 보면 미국이 39명, 유럽 31명, 아시아계 16명, 아프리카와 오세아니아에서 각각 7명이 선발됐으며 한국인은 없었다.　 그러나 다시는 지구로 돌아오지 못하는 ‘편도 티켓’ 이라는 사실이 알려지면서 윤리적으로 큰 논란이 일었다. 문제는 이뿐 만이 아니다. 과학적으로나 의학적으로 과연 참가자의 안전을 담보하면서 성공할 수 있을지에 대한 의문이 대두된 것. 특히 장기 간의 우주여행으로 인한 건강 문제, 우주 방사선으로 인해 생기는 암 발병 확률 증가와 DNA 파괴, 시력 감퇴, 골격계 손실 등 다양한 위험을 어떻게 극복할 것인지에 대해서는 여전히 오리무중이다. 여기에 TV 오디션 프로그램을 통한 자금 마련 등 전체적인 재원 방안 역시 불투명하다. 　 이번 마스원 측의 일정 연기 발표로 전반적인 화성 정복 계획 역시 5년씩 순연될 전망이다. 과거에도 여러 차례 일정을 연기해 온 마스원의 최근 계획은 최종 선발된 24명을 4명씩 6개조로 나눠 훈련시킨 후 2026년부터 이들을 26개월 차로 화성에 보낸다는 것이었다. 순차적으로 화성에 정착한 이들은 거주지 건설, 산소와 물 확보, 식량을 재배해 이곳에서 여생을 보내게 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한국전쟁 참전용사이자 미국인 최초로 지구 궤도를 비행한 우주인 출신인 존 글렌 전 연방 상원의원이 별세했다. 95세. 글렌은 오하이오주 콜럼버스 제임스 암병원에서 입원 치료를 받다가 8일(현지시간) 타계했다고 오하이오주립대 존 글렌 공공정책대학이 밝혔다. 그는 2014년 심장판막수술을 받았으며 뇌졸중을 겪는 등 최근 몇 년 새 건강 상태가 나빠진 것으로 알려졌다. 1921년 콜럼버스에서 태어난 글렌은 머스킹엄대학에서 화학을 공부하면서 비행 수업을 받았으며, 1943년 해병대에 들어가 전투기 조종사가 됐다. 그는 2차 세계대전과 한국전쟁에 참전해 전투 임무를 총 149회 수행했으며, 한국전쟁 마지막 9일간 압록강에서 전투기 3개를 격추했다. 1957년에는 처음으로 로스앤젤레스부터 뉴욕까지 3시간 23분 8.4초간 초음속 비행하는 신기록을 세웠다.　글렌은 1959년 미 정부가 야심 차게 시작한 우주 진출 프로그램 ‘머큐리 7’의 우주비행사 7명 중 한 명으로 선발되면서 우주인으로 첫발을 내디뎠다. 그는 이후 1974년 정치에 입문해 1997년까지 24년간 고향인 오하이오에서 민주당 상원의원 4선을 헸다. 정계를 은퇴한 뒤 77세의 나이에 다시 우주로 돌아가 1998년 우주왕복선 디스커버리호에 올라 최고령 우주인으로 등극했다. 2012년 버락 오바마 대통령으로부터 최고 영예 훈장인 ‘대통령 자유메달’을 받았다. 　워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr

말도 많고 탈도 많은 ‘인류 최초 화성 정착 프로젝트’의 ‘이륙’ 가능성이 점점 멀어지고 있다. 지난 7일(현지시간) 마스원 CEO 바스 란스도르프는 "화성 정착 프로젝트가 5년 더 연기돼 오는 2031년 첫 승무원을 태운 우주선을 보낼 예정"이라고 밝혔다. 마스원 측이 일정 연기의 이유로 든 것은 바로 돈 문제다. 한마디로 최소 60억 달러(약 7조원) 이상이 드는 비용 조달에 어려움을 겪고 있는 것. 란스도르프는 "우리도 당초 로드맵대로 화성 정착 프로젝트를 추진하고 싶다"면서 "위대한 미션을 위해서 큰 돈이 필요하고 더욱 성공적인 프로젝트로 만들기 위해 불가피하게 시기를 연기했다"고 말했다. 이번 연기 발표로 ‘마스원 측이 전세계를 상대로 사기치는 것이 아니냐’는 일부 언론들의 의혹이 더욱 짙어지게 됐다. 전 세계적으로 큰 화제와 논란을 일으킨 화성 정착 프로젝트는 지난 2013년 처음 시작됐다. 마스원 측은 대대적으로 화성인 후보자 모집에 나서 전세계적에서 총 20만 2586명의 지원자를 받아 지난해 2월 이중 100명을 선발했다. 총 100명의 인원을 국적별로 보면 미국이 39명, 유럽 31명, 아시아계 16명, 아프리카와 오세아니아에서 각각 7명이 선발됐으며 한국인은 없었다.　 그러나 다시는 지구로 돌아오지 못하는 ‘편도 티켓’ 이라는 사실이 알려지면서 윤리적으로 큰 논란이 일었다. 문제는 이뿐 만이 아니다. 과학적으로나 의학적으로 과연 참가자의 안전을 담보하면서 성공할 수 있을지에 대한 의문이 대두된 것. 특히 장기 간의 우주여행으로 인한 건강 문제, 우주 방사선으로 인해 생기는 암 발병 확률 증가와 DNA 파괴, 시력 감퇴, 골격계 손실 등 다양한 위험을 어떻게 극복할 것인지에 대해서는 여전히 오리무중이다. 여기에 TV 오디션 프로그램을 통한 자금 마련 등 전체적인 재원 방안 역시 불투명하다. 　 이번 마스원 측의 일정 연기 발표로 전반적인 화성 정복 계획 역시 5년씩 순연될 전망이다. 과거에도 여러 차례 일정을 연기해 온 마스원의 최근 계획은 최종 선발된 24명을 4명씩 6개조로 나눠 훈련시킨 후 2026년부터 이들을 26개월 차로 화성에 보낸다는 것이었다. 순차적으로 화성에 정착한 이들은 거주지 건설, 산소와 물 확보, 식량을 재배해 이곳에서 여생을 보내게 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“슬픈 광경이다. 저곳들에도 누군가 살고 있다면, 얼마나 많은 비극과 어리석음이 있을 것인가. 저곳들에 아무도 살고 있지 않다면, 이 얼마나 심각한 공간의 낭비인가.” 영국의 비평가이자 역사학자인 토머스 칼라일(1795~1881)은 ‘여러 세계들에 관하여’라는 글을 통해 밤하늘의 별을 보며 느낀 감정을 이렇게 표현했다. 인문학자인 칼라일의 이런 생각은 현대 천문학과 우주생물학에서 중요한 연구 주제로 자리잡고 있다. ●英에딘버러대 연구진 논문 초안 온라인판 공개 우주생물학(astrobiology)은 지구를 포함한 우주에서 생명의 기원과 본성, 진화를 연구하는 학문으로 최근 급속히 발전하고 있는 분야다. 지구상 생명의 기원에 관한 지식을 바탕으로 태양계의 주요 행성과 위성에 우주선을 보내 우주의 화학적, 물리적 구조를 탐구한다. 천문학 기술을 이용해 생명체가 살 수 있는 행성도 찾고 있다. 우주생물학에서 중요한 질문은 ▲생명이 거주할 수 있는 세계는 얼마나 많을까 ▲생물학은 지구에서만 타당할까 ▲우주 어딘가에 지적이며 소통 가능한 문명이 있는가, 이 3가지이다. 과학자들은 우주에 생명체가 생기기 위해서는 태양 같은 별과 일정 거리를 유지하는 곳에 별이 있어야 한다고 가정하고 있다. 생명이 시작되려면 물이 필수적이고, 어느 정도 일정 온도가 유지돼야 하기 때문이다. 또 해가 두 개인 쌍성은 그 주변을 도는 행성 궤도가 불안정해서 일정한 환경을 유지하지 못할 수 있기 때문에 생명체 거주 환경 후보에서 제외되는 경우가 많다. 결국 지구와 유사한 환경을 갖추고 있어야 생명체가 탄생하기 쉽다는 것이 지금까지 과학자들의 판단이었다. 그렇지만 영국 에든버러대 물리천문학부와 천문학연구소 연구진이 외계 생명체가 지구와 유사한 형태의 행성이 아닌 갈색 왜성(brown dwarf)에서 발견될 가능성이 높다는 연구 결과 발표를 준비하고 있다. 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’도 이번 연구의 중요성을 감안해 논문 초안을 지난달 29일(현지시간)에 온라인판으로 공개했다. 갈색 왜성은 지구나 화성 같은 행성보다는 크지만 항성(별)보다는 질량이 작고 가시광선 영역의 빛을 내지 못하는 천체다. 보통 질량은 태양의 약 0.07~0.09배 크기이며 질량이 작기 때문에 다른 항성들처럼 안정적으로 수소핵융합을 한다. 이 때문에 표면 온도가 낮아 진홍색 또는 갈색의 약한 빛을 내는 것으로 알려졌고 직접 관측된 적은 없으며 간접적인 방법으로만 존재를 파악하고 있는 별이다. 연구진은 2013년 7월 지구로부터 7광년 떨어져 있는 곳에서 발견된 갈색 왜성 ‘WISE 0855-0714’를 분석한 결과 물을 머금은 구름이 존재한다는 것을 알게 됐다. 이를 바탕으로 공기 중에 떠다니면서 살 수 있는 미생물의 크기와 밀도, 수명 전략 등을 계산했다. 연구진에 따르면 갈색 왜성의 상층 대기는 지구의 온도와 압력이 비슷하게 존재하기 때문에 열(熱)상승 기류에 떠다니는 미생물이 생기기 충분하다는 것이다. 연구를 주도한 행성과학자인 잭 예이츠 에든버러대 지구과학과 교수는 “이번 연구는 외계 생명체가 살 수 있는 거주 영역을 확장해서 봐야 한다는 아이디어를 제시하고 있다”며 “생명체가 꼭 지표면에 붙어서 살아야 한다는 원칙은 없다”고 강조했다. 외계 생명체들은 지구에 살고 있는 사람이나 동식물들처럼 지표면에 발을 딛고 사는 것이 아니라 물속을 떠다니는 해파리처럼 대기를 떠다닐 수 있다는 것이다. ●연구진 “외계생명체 거주영역 확장해서 봐야” 이번 연구결과를 공상과학(SF)영화나 소설에서 나오는 이야기로 치부할 수 없다. 생물학계에서는 지구에서도 상층 대기에 바람을 따라 움직이는 미생물을 확인한 바 있기 때문이다. 이를 바탕으로 유명한 미국의 천문학자 칼 세이건은 1976년에 목성의 약한 대기권에서 햇빛을 먹이 삼아 진화하는 생태계를 예측하고 ‘싱커’(sinker)라는 부유 플랑크톤의 존재를 상상하기도 했다. 세이건은 외계 생명체는 물고기가 부레를 이용해 움직이는 것처럼 자신의 몸속 공기의 압력을 조절해 공기 속을 오르락내리락하며 움직일 것이라고 주장하기도 했다. 영국 세인트앤드루스대의 우주생물학자 던컨 포건 교수는 “이번 연구 결과에서 보듯이 우리가 상상할 수 있는 범위를 뛰어넘는 생명체가 우주 어딘가에 있을 가능성은 항상 열어 둬야 한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국의 괴짜 억만장자 리처드 브랜슨 회장의 야심찬 민간 우주여행 사업이 현실로 다가왔다. 최근 텔레그래프 등 외신은 지난 3일(현지시간) 우주여행용 우주선인 'VSS 유니티'(Virgin SpaceShip Unity)의 첫 테스트 비행이 성공적으로 끝났다고 보도했다. 이날 아침 9시 50분 쯤 미국 캘리포니아 모하비 사막에서 모선인 '화이트나이트2’(WhiteKnight2)에 실려 이륙한 VSS 유니티는 50분 후 분리돼 10분 정도 자유비행을 하다 다시 출발지로 안전하게 착륙했다. 이번 테스트에 관심이 쏠리는 이유는 지난 2014년 10월 말 테스트 도중 발생한 사고 이후 첫 공개 비행이기 때문이다. 당시 VSS 유니티의 전 모델인 우주선 ‘스페이스십2’는 시행비험 도중 폭발해 부조종사 1명이 사망하고 조종사 1명이 중상을 입는 대형사고를 겪었다. 이후 일부 예약자가 여행을 취소하는 것은 물론 안전성 문제가 도마에 오르며 브랜슨 회장이 설립한 버진갤럭틱의 야심찬 우주여행 사업은 좌초 위기를 맞았다. 그러나 이번 테스트 비행 성공으로 다시 버진갤럭틱의 우주여행 사업이 본 궤도에 올랐다는 것이 언론들의 평가다. 스페이스X, 블루오리진과 함께 민간 우주 시대를 열고 있는 버진갤럭틱의 우주여행은 몽상이 현실이 된 흥미로운 상품이다. 2명의 조종사를 제외하고 총 6명의 일반 승객이 탑승하는 VSS 유니티는 모선인 화이트나이트2에 실려 하늘로 발사된다. 이후 지상 15km 상공에 도착하면 모선에서 VSS 유니티가 분리되고 자체 로켓 엔진으로 시속 4000km 속도로 지상 100km 상공까지 올라간다. 이때부터가 본격적인 우주관광으로 승객은 5분 정도의 시간동안 창 밖으로 펼쳐진 아름다운 지구의 모습을 지켜볼 수 있다. 　　　 발사에서 착륙까지 총 2시간 남짓한 우주관광을 즐기기 위해 드는 비용은 1인당 무려 25만 달러(약 3억원). 그러나 첫 고객인 브랜슨 회장 가족을 시작으로 스티븐 호킹 박사와 레오나르도 디카프리오 등 유명인 600여명이 이미 예약을 마친 상태다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

러시아의 무인 우주화물선이 발사 6분여 만에 통신이 끊겨 추락한 것으로 추정된다. 2일 타스 통신 등에 따르면 국제우주정거장(ISS)에 보급할 화물을 싣고 1일(현지시간) 발사됐던 러시아 우주화물선이 기술적 문제로 정상 궤도에 진입하지 못하고 시베리아 지역에 추락한 것으로 보인다. 러시아 연방우주공사(로스코스모스)는 “우주화물선 ‘프로그레스 MS-04’를 탑재한 로켓 운반체 ‘소유스-U’가 발사 후 약 383초 만에 원격통신이 두절됐다”면서 “현재 전문가들이 상황을 파악하고 있다”고 밝혔다. 프로그레스 우주화물선은 앞서 이날 오후 5시 52분(모스크바 시간) 카자흐스탄의 바이코누르 우주기지에서 발사됐으며 약 이틀 뒤인 3일 ISS와 도킹할 예정이었다. 러시아 우주·로켓 분야 전문가는 타스 통신에 “우주선이 다른 궤도로 진입해 ISS로 날아갈 수 없는 것으로 보인다. 로켓 3단 엔진이 충분히 작동하지 않은 것을 볼 때 우주선이 중국이나 태평양 상에 추락했을 가능성이 크다”고 밝혔다. 이 전문가는 “원격통신이 3단 로켓 엔진이 작동하는 단계에서 끊겼다”며 “우주선이 3단 로켓에서 분리되기 전에 문제가 생겼거나 아니면 로켓에서 분리된 뒤 추락해 대기권에서 타버렸을 수 있다”고 추정했다. 또 다른 우주 전문가는 우주선 잔해가 러시아-몽골 국경에서 가까운 시베리아 남동부 티바 공화국에 추락했을 수 있다고 관측했다. 사고 원인으론 3단 로켓 엔진의 문제나 조종 장치 이상 등이 거론되고 있다. 사고 우주화물선에는 ISS에 전달할 연료, 식품, 의복, 의약품, 물, 산소, 과학실험 장비 등 약 2.5t의 화물이 실려 있었다. 로스코스모스 관계자는 사고가 확인되면 ‘프로그레스 MS-05’가 예정 발사 시점인 내년 2월보다 앞당겨 발사될 수 있다고 전했다. 그는 “우주정거장에는 이때까지 승무원들이 지내기에 충분한 음식과 생필품이 남아있다”고 덧붙였다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

궤도를 벗어나 우주를 떠도는 인공위성과 로켓, 부유물을 제거하는 ‘우주 청소’를 위해 팔을 걷어붙인 일본계 스타트업이 화제다. 28일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)는 3년 전 설립된 세계 최초의 우주 쓰레기 처리 기업 ‘애스트로스케일(astroscale)’의 설립자 오카다 미쓰노부(43)를 소개했다. 현재 지구 저궤도에는 작동을 멈춘 인공위성을 비롯해 수많은 우주 쓰레기가 버려져 떠다니고 있다. 미 공군은 지구서 포착 가능한 크기의 우주 쓰레기만 2만 3000개에 달하는 것으로 집계했다. 지구에서 식별할 수 없는 입자까지 포함하면 수천만개는 될 것으로 보고 있다. 오카다는 각국이 우주쓰레기 해결 의지를 보이지 않자 이익을 추구하는 사기업이 더 신속하게 대처할 수 있을 것이라는 믿음에서 창업을 결심했다. 회사 슬로건인 ‘우주 청소부들(Space Sweepers)’ 문구가 적힌 티셔츠를 입은 그는 “현실적으로 항공우주국 입장에서 (우주) 쓰레기 관리는 세금을 내는 국민에게 돈을 써야 한다고 납득시킬 수 있을 만큼 매력적이지 않은 문제”라고 말했다. 그러면서 “나는 그 누구도 해결 방법을 알지 못하는 문제를 해결하는 데서 사업 기회를 본다”고 강조했다. 어린 시절 품었던 우주에 대한 열정도 창업을 결심하는 데 기여했다. 전직 공무원이자 인터넷 기업가였던 오카다는 3년 전 ‘중년의 위기’가 찾아왔고 이를 극복하는 과정에서 우주를 향한 꿈을 다시 불태우게 됐다. 그의 회사는 아직 우주 청소를 시작하지 않았지만 이미 4300만달러(약 502억원)의 투자금을 모았다. 그의 회사는 가벼운 우주선의 평평한 표면에 접착제를 접시 크기로 부착해 이곳에 쓰레기가 달라붙게 한다는 계획이다. 쓰레기가 잔뜩 붙은 우주선은 대기권에 다시 들어서면 모두 불타 없어진다. 접착제는 불과 몇 온스밖에 되지 않기 때문에 100파운드에 달하는 쓰레기 청소용 로봇팔을 싣는 것보다 우주선이 훨씬 가벼워진다. 회사는 현재 일본 화학 기업과 손잡고 접착제를 개발 중이다. 아스트로스케일은 스타트업에 호의적인 싱가포르에 본부를 두고 있지만 우주선은 엔지니어가 많은 일본에서 제작하고 있다. 오카다는 “미국에서는 우주 엔지니어들이 쓰레기 처리보다는 화성에 가는 미션에 더 관심이 많다”며 “일본에서는 우주 관련 미션에 큰 관심이 없기 때문에 엔지니어들이 나의 아이디어에 몹시 흥분했다”고 말했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

2020년대 인류가 정착할 1순위 식민지 후보인 화성 지하에 거대한 얼음이 존재할 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 텍사스 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 화성정찰위성(mars reconnaissance orbiter·MRO)이 보내온 데이터를 바탕으로 조사한 결과 슈피리어호 만한 얼음층이 화성 지하에 숨어있을 것으로 보인다고 밝혔다. 슈피리어호는 미국과 캐나다 국경에 걸쳐 있는 호수로 면적이 무려 8만 2,360㎢에 달한다. 이번에 연구대상이 된 지역은 화성 중북부에 위치한 유토피아 평원으로 지름이 약 3300km로 달하며 오래 전 소행성 충돌로 생긴 분지로 추정된다. 이 분지 아래에 얼음 퇴적층이 존재한다는 것은 MRO에 탑재된 지반침투레이더(SHARAD)가 600차례 이상 조사해 얻어진 데이터 분석을 통해 이루어졌다. 그 결과 토양의 두께는 1~10m 정도에 불과하며 그 아래 숨어있는 얼음층의 두께는 79m~170m 정도로 계산됐다. 그러나 지구와 달리 화성의 얼음 성분은 50~85%가 물, 그리고 나머지는 먼지와 돌 성분의 혼합으로 추정된다. 이번 연구는 향후 화성에 식민지를 건설하는데 있어 최고의 희소식이 될 수 있다. 인류가 거주하는데 있어 물의 존재만큼 중요한 것이 없기 때문. 연구에 참여한 잭 홀트 교수는 "유토피아 평원의 얼음 퇴적층은 상대적으로 접근하기가 쉽다"면서 "우주선 착륙이 가능할 만큼 주위가 평평하고 낮은 위도에 위치해 있기 때문"이라고 설명했다. 이어 "지하의 얼음은 꽁꽁 얼어있을 것으로 보이는데 만약 일부 녹아있다면 생명체가 존재할 가능성도 배제할 수 없다"면서 "유토피아 평원의 얼음이 화성 전체 얼음에 1% 수준일 수도 있다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

단 몇 입만으로 한 끼 필수 영양소를 모두 섭취할 수 있는 ‘꿈의 식량’이 현실화되고 있다. 미국항공우주국(이하 NASA)가 개발하고 있는 이것은 달 뿐만 아니라 화성과 같은 먼 우주에서 오랫동안 생활해야 하는 우주인들을 위한 것으로, 까다로운 우주조건을 충족한다. 일반적으로 우주인은 국제우주정거장(ISS) 등에 머물기 위해 지구를 떠날 때 개인 식량을 구비하는데, 우주선 내 공간이 협소한데다 반드시 포장용기 등 쓰레기를 모두 가지고 돌아와야 하기 때문에 가능한 식량의 부피를 줄여야 한다. 게다가 이들이 먹는 식량은 조리를 할 수 없는 무중력 상태에서 언제든 쉽게 먹을 수 있어야 하며, 동시에 우주인들의 건강에도 유익해야 한다는 조건을 만족해야 한다. NASA는 최근 달과 소행성 여행을 위한 유인우주선인 오리온(Orion) 미션을 앞두고, 이 우주선에 탑승할 우주인들을 위한 식량개발에 주력해왔다. 지금까지의 우주식량이 국제우주정거장에 머무는 우주인들을 겨냥해 제작됐다면, 현재 개발 중인 것은 국제우주정거장보다 더 먼 거리에 있는 달까지 가야 하는 우주인들을 위한 것이라는 차이점이 있다. 이렇게 개발된 우주인 전용 식량은 시중에 판매되는 초코바처럼 길쭉한 막대(Bar) 형태로 만들어졌다. 바나나 너트 바, 오렌지 크랜베리 바 등 종류가 다양하며 크기는 더 작고 영양소는 더 풍부하다는 것이 NASA의 설명이다. 10㎝ 가량의 바 하나는 700~800칼로리의 열량을 가지고 있으며, 음식을 녹이는 기기가 없이도 바로 섭취가 가능해 편리하다. NASA 존슨스페이스센터 첨단식품기술팀 소속 식품과학자인 타키야 서몬스 박사는 “우주인들의 건강을 지키는 것은 물론이고 가능한 오랜 시간 보존할 수 있도록 하기 위해 추가적인 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 한편 NASA는 오는 2018년 오리온 2차 테스트를 앞두고 있으며, 우주인이 탑승한 미션은 오는 2023년 실시할 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

2020년대 인류가 정착할 1순위 식민지 후보인 화성 지하에 거대한 얼음이 존재할 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 텍사스 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 화성정찰위성(mars reconnaissance orbiter·MRO)이 보내온 데이터를 바탕으로 조사한 결과 슈피리어호 만한 얼음층이 화성 지하에 숨어있을 것으로 보인다고 밝혔다. 슈피리어호는 미국과 캐나다 국경에 걸쳐 있는 호수로 면적이 무려 8만 2,360㎢에 달한다. 이번에 연구대상이 된 지역은 화성 중북부에 위치한 유토피아 평원으로 지름이 약 3300km로 달하며 오래 전 소행성 충돌로 생긴 분지로 추정된다. 이 분지 아래에 얼음 퇴적층이 존재한다는 것은 MRO에 탑재된 지반침투레이더(SHARAD)가 600차례 이상 조사해 얻어진 데이터 분석을 통해 이루어졌다. 그 결과 토양의 두께는 1~10m 정도에 불과하며 그 아래 숨어있는 얼음층의 두께는 79m~170m 정도로 계산됐다. 그러나 지구와 달리 화성의 얼음 성분은 50~85%가 물, 그리고 나머지는 먼지와 돌 성분의 혼합으로 추정된다. 이번 연구는 향후 화성에 식민지를 건설하는데 있어 최고의 희소식이 될 수 있다. 인류가 거주하는데 있어 물의 존재만큼 중요한 것이 없기 때문. 연구에 참여한 잭 홀트 교수는 "유토피아 평원의 얼음 퇴적층은 상대적으로 접근하기가 쉽다"면서 "우주선 착륙이 가능할 만큼 주위가 평평하고 낮은 위도에 위치해 있기 때문"이라고 설명했다. 이어 "지하의 얼음은 꽁꽁 얼어있을 것으로 보이는데 만약 일부 녹아있다면 생명체가 존재할 가능성도 배제할 수 없다"면서 "유토피아 평원의 얼음이 화성 전체 얼음에 1% 수준일 수도 있다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

단 몇 입만으로 한 끼 필수 영양소를 모두 섭취할 수 있는 ‘꿈의 식량’이 현실화되고 있다. 미국항공우주국(이하 NASA)가 개발하고 있는 이것은 달 뿐만 아니라 화성과 같은 먼 우주에서 오랫동안 생활해야 하는 우주인들을 위한 것으로, 까다로운 우주조건을 충족한다. 일반적으로 우주인은 국제우주정거장(ISS) 등에 머물기 위해 지구를 떠날 때 개인 식량을 구비하는데, 우주선 내 공간이 협소한데다 반드시 포장용기 등 쓰레기를 모두 가지고 돌아와야 하기 때문에 가능한 식량의 부피를 줄여야 한다. 게다가 이들이 먹는 식량은 조리를 할 수 없는 무중력 상태에서 언제든 쉽게 먹을 수 있어야 하며, 동시에 우주인들의 건강에도 유익해야 한다는 조건을 만족해야 한다. NASA는 최근 달과 소행성 여행을 위한 유인우주선인 오리온(Orion) 미션을 앞두고, 이 우주선에 탑승할 우주인들을 위한 식량개발에 주력해왔다. 지금까지의 우주식량이 국제우주정거장에 머무는 우주인들을 겨냥해 제작됐다면, 현재 개발 중인 것은 국제우주정거장보다 더 먼 거리에 있는 달까지 가야 하는 우주인들을 위한 것이라는 차이점이 있다. 이렇게 개발된 우주인 전용 식량은 시중에 판매되는 초코바처럼 길쭉한 막대(Bar) 형태로 만들어졌다. 바나나 너트 바, 오렌지 크랜베리 바 등 종류가 다양하며 크기는 더 작고 영양소는 더 풍부하다는 것이 NASA의 설명이다. 10㎝ 가량의 바 하나는 700~800칼로리의 열량을 가지고 있으며, 음식을 녹이는 기기가 없이도 바로 섭취가 가능해 편리하다. NASA 존슨스페이스센터 첨단식품기술팀 소속 식품과학자인 타키야 서몬스 박사는 “우주인들의 건강을 지키는 것은 물론이고 가능한 오랜 시간 보존할 수 있도록 하기 위해 추가적인 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 한편 NASA는 오는 2018년 오리온 2차 테스트를 앞두고 있으며, 우주인이 탑승한 미션은 오는 2023년 실시할 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

보이저 1호와 2호와 뉴호라이즌스호 같은 나사의 탐사선 덕분에 우리는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성과 그 위성의 생생한 사진을 볼 수 있습니다. 그런데 그 먼 거리에서 이 사진을 어떻게 보내오는 것일까요? 뉴 호라이즌스호는 지구에서 49억km 떨어진 지점에서 데이터를 전송해 명왕성과 그 위성들의 모습을 알려왔고 보이저 2호는 2016년 10월에 지구에서 168억km 지점을 지나고 있음에도 불구하고 아직도 통신이 가능한 상태입니다. 이를 가능하게 한 것은 나사의 딥 스페이스 네트워크(Deep Space Network·DSN)입니다. 딥 스페이스 네트워크는 태양계 탐사 초기와 아폴로 프로젝트 기간 건설된 나사의 안테나 네트워크입니다. 그 시작은 미국이 첫 위성을 발사한 1958년으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 당시에 사용되던 무선 통신 방법으로는 우주에 있는 통신 위성은 물론 달이나 화성, 금성 등으로 발사하는 초기 탐사선과 교신할 수 없었기 때문에 나사는 캘리포니아 골드스톤, 스페인 마드리드, 호주의 캔버라 세 장소에 거대한 안테나 네트워크를 구축했습니다. 이렇게 세 곳에 안테나를 구축하면 지구의 자전과 관계없이 태양계 모든 장소에서 통신할 수 있기 때문입니다. 1960년대와 70년대를 거쳐 나사의 딥 스페이스 네트워크는 목성 궤도 너머의 먼 장소까지 통신이 가능한 능력을 확보했습니다. 이를 통해서 우리는 목성, 토성, 해왕성, 천왕성의 모습과 그 위성의 생생한 사진을 볼 수 있었습니다. 이 통신에 사용되는 주파수는 S 밴드(2.29-2.30GHz)와 X 밴드(8.40-8.50GHz), Ku 밴드 (31.8-32.3GHz)로 뉴호라이즌스호의 경우 X 밴드, 보이저 2호의 경우 S 밴드와 X 밴드를 사용합니다. 직진성이 강한 고주파수 전파를 이용해서 우주선과 지구 안테나 방향으로 전파를 보내는 것이죠. 하지만 그래도 문제는 있습니다. 거리 때문에 신호가 너무 약해서 잡음과 구분이 매우 어렵다는 것이죠. 이 문제는 강력한 출력을 지닌 지상 안테나보다 우주선에서 지구 방향으로 보내는 무선 전파에서 더 심각합니다. 우주선의 동력원인 원자력 전지(RTG)는 출력이 약해서 안테나에 할당할 수 있는 출력은 최고 20W입니다. 그리고 이 전파를 목성 궤도에서 발사할 경우 지구에 도달할 때는 지구 지름의 1000배 정도로 퍼지게 됩니다. 그 결과 70m 지름의 딥 스페이스 네트워크 안테나에 잡히는 신호도 손목시계에 필요한 에너지의 200억 분의 1에 불과한 수준까지 낮아집니다. 이를 다른 전파신호는 물론 기타 잡음과 분리하는 일은 첨단 기술은 물론 상당한 시간을 필요로 합니다. 우주선에서 보내는 각 전파 신호는 제대로 된 신호가 맞다는 확인용 디지털 코드가 함께 들어 있습니다. 그리고 같은 신호를 반복해서 보내는 것이죠. 지구에서는 이를 하나씩 확인해서 하나의 화소(픽셀)을 확인하고 이를 모아서 전체 사진을 재구성합니다. 이 과정은 매우 오랜 시간이 걸려서 명왕성 부근에서 전송 속도는 1kbit/s에 불과합니다. 뉴호라이즌스호의 데이터를 모두 보내오는 데 무려 15개월이 걸린 이유입니다. 따라서 탐사선 내부에는 저장 장치가 있어 일단 사진을 찍어 디지털 신호로 저장한 후 지구로 천천히 전송하게 됩니다. 뉴호라이즌스호는 일종의 SSD 같은 디지털 저장장치가 있는데 용량은 8Gb 정도입니다. 반면 보이저 우주선은 오래된 우주선답게 64KB의 테이프 저장장치를 사용합니다. 사실 속도와 관계없이 이렇게 먼 거리에서 통신할 수 있다는 것만으로도 현대 기술의 기적 가운데 하나일 것입니다. 물론 기술은 더 발전할 것이고 인류는 더 먼 우주를 탐사할 것입니다. 언젠가 다른 별과 그 주변 행성을 사진을 찍어 지구로 전송할 우주선도 등장하게 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

“여러분 안녕하세요! 나는 중국 우주인 겸 신화사 우주특파원인 징하이펑(景海鵬)입니다. 오늘(11월 11일)은 실험용 우주정거장 ‘톈궁(天宮)2호’에 머문지 24일째 되는 날이에요. 우리 우주인들이 현재 수행 중인 우주 속 식물(상추) 재배 실험에 대해 누리꾼 여러분들이 매우 궁금해하실 것 같아 지금부터 상추 재배 상황을 구체적으로 알려드리겠습니다.” 중국 우주인 징하이펑과 천둥(陳冬)은 이날 누리꾼들과의 대화를 통해 “우주 상공에서 처음으로 상추를 재배하는 데 성공해 매우 기쁘다. 하지만 아직까지 직접 먹을 수 있는 수준까지는 이르지 못했다”고 밝혔다고 신화통신, 인민일보 등이 보도했다. 이들 우주인은 지난달 19일 톈궁 2호에 도킹한 다음날부터 상추 씨앗을 심은 뒤 매일 물을 주고 햇볕에 비추며 신선한 공기를 주입해 생육 상태를 점검하는 한편 수분 및 양분 함량과 특징을 관찰·연구하고 있다고 전했다. ●생장 주기 짧아 우주 속 식물 재배 품종 선택 도킹 후 닷새 만에 씨앗이 트는 장면을 목격한 징하이펑은 “당시 너무나 기쁜 나머지 이 소식을 지상본부에 곧바로 알렸고 새싹 사진도 여러 장을 찍어놨다”고 들뜬 목소리로 말했다. 이들 우주인이 우주 속 식물 재배 품종으로 ‘상추’를 선택한 이유는 네 가지 요소를 갖추고 있기 때문이라고 왕룽지(王隆基) 우주인센터 환경통제 및 생명보존연구실 부연구원이 부연 설명했다. 그 네 가지 요소는 ▲상추의 생장 주기가 1개월 정도로 이들이 우주에 머무는 기간(30일)과 비슷하고 ▲상추가 우주 속에서도 지상과 같이 비교적 잘 자라며 ▲상추는 식용 가능한 덕분에 계속 실험실 식재료로 쓸 수 있고 ▲상추는 식탁에 자주 오르내려 일반인들이 잘 아는 식물인 만큼 우주 과학기술 홍보에 유리하다는 점이라고 꼽았다. 이어 징하이펑은 우주에서의 상추 재배 과정을 상세히 설명하기 시작했다. “오늘은 주어진 실험 스케줄에 따라 햇볕에 비추는 작업을 마쳤습니다. 이때 중요한 점은 햇볕에 비추고 공기를 주입하면서 상추의 수분 및 양분 함량 등을 빈틈없이 체크하는 일인데요. 특히 새싹을 틔우기 위해서는 적당량의 수분 공급과 뿌리 부근에 신선한 공기를 불어넣어 주는 일이 중요합니다. 수분은 주사기로 상추 뿌리 부분에 공급하는데, 매일 물을 주는 것은 아닙니다. 상추가 다 자랄 때까지 5번 정도 주면 된다고 전문가들이 조언해 줬어요. 상추를 햇볕에 비추는 작업은 10분 정도 걸립니다. 이 작업을 하는 사이사이에 사진을 찍어 기록으로 남기기도 해요. 상추가 하루하루 커 가는 모습이 정말 흐믓하답니다.” ●일반적 흙 아닌 점토 광물인 질석 사용 징하이펑은 “상추를 키우는 데 쓰는 바닥 재료는 일반적인 흙은 아니고 점토 광물의 일종인 질석”이라며 “질석은 수분이 고르게 퍼지는 특징이 있기 때문에 수분 흡착률이 우수하며, 그 밀도도 작고 가벼워서 우주에서 휴대하기가 편하다”고 구체적으로 설명했다. “상추 씨앗의 크기는 원래 깨보다 작았으나 우주 속 인공 재배에 편리하도록 외부에 얇은 표피(껍데기)를 씌우다 보니 녹두콩보다 약간 작은 크기로 커졌습니다.” 이 표피는 수분을 빨아들이면 벌어지게 되는데 이 표피가 생장 과정에서 싹을 틔우는 속도에 미세한 영향을 주는 것 같다고 그는 덧붙였다. “이 상추가 자라는 방향이 중력의 영향을 받지 않느냐”는 한 누리꾼의 질문에 징하이펑은 “지구의 땅 위에서 재배하는 것과 크게 다르지 않다. 위쪽을 향해 자랄 뿐 아니라 오히려 지상보다 더 잘 자라는 것 같다”고 대답했다. ●실험용 재배… 아직 식용으로 사용 못해 이에 대해 신화통신은 식물은 무중력 상태에서도 빛을 향해 나아가는 주광성(走光性)이 있는 까닭에 여전히 위쪽을 향해 자라게 되며 물과 양분을 따르는 성질이 있는 만큼 뿌리도 풍부한 수분과 양분이 있는 곳에서 잘 자란다고 보충 설명을 했다. 징하이펑은 “식용이 가능할 것으로 보이지만, 사실 이번에 재배한 상추는 실험용일 뿐이고 먹을 수가 없다. 하지만 앞으로 여러 가지 실험을 거치면 우주 속에서 키운 각종 채소를 먹을 수 있는 날이 올 것으로 믿고 있다”고 전했다. 이들 우주인은 이르면 18일 중 재배한 상추의 잎과 뿌리를 가위로 자른 표본을 저온 저장장치에 보관해 지구로 가져온 다음 생물안전성검사 등 분석을 실시하기로 했다. 중국이 지난달 17일 발사한 유인 우주선 선저우(神舟) 11호는 이틀 만인 19일 톈궁 2호와 도킹하는 데 성공했다. 이후 징하이펑과 천둥 두 우주인은 톈궁 2호에 머물며 우주인 체류, 공간응용 기술 등 각종 우주 과학실험을 진행하고 있다. 우주는 태양복사 에너지, 햇빛, 방사선 등 식물이 자라는 데 영향을 미칠 변수가 많다. 특히 40억년간 지구에 맞게 진화해 온 식물이 중력의 영향에 어떻게 반응할지가 의문으로 남아 있는 상태다. 미국 항공우주국(NASA)은 앞서 지난해 8월 우주인들이 우주 상공에서 직접 재배한 상추를 수확해 먹는 모습을 처음으로 공개했다. NASA가 국제우주정거장(ISS) 내 농작물 재배시설에서 우주인들이 키운 상추로 파티를 벌이는 광경을 홈페이지를 통해 생중계한 것이다. 생중계한 화면 속에는 우주인 스콧 켈리와 젤 린드그린, 유이 기미야가 자신들이 키운 상추에 발사믹 식초와 올리브 오일을 곁들여 먹으며 연신 “맛있다”고 엄지손가락을 치켜세우며 감탄하는 장면이 담겨 있다. khkim@seoul.co.kr

　“여러분 안녕하세요! 나는 중국 우주인 겸 신화사 우주특파원인 징하이펑(景海鵬)입니다. 오늘(11월 11일)은 실험용 우주정거장 ‘톈궁(天宮)2호’에 머문지 24일째 되는 날이에요. 우리 우주인들이 현재 수행 중인 우주 속 식물(상추) 재배에 대해 누리꾼 여러분들이 매우 궁금해 하실 것 같아 지금부터 상추 재배 상황을 구체적으로 알려드리겠습니다.” 　중국 우주인 징하이펑과 천둥(陳冬)은 이날 누리꾼들과의 대화를 통해 “우주 상공에서 처음으로 상추를 재배하는데 성공해 매우 기쁘다. 하지만 아직까지 직접 먹을 수 있는 수준까지는 이르지 못했다”고 밝혔다고 신화통신, 인민일보 등이 지난 14일 보도했다. 이들 우주인은 지난달 19일 톈궁 2호 도킹한 다음날부터 상추 씨앗을 심은 뒤 매일 물을 주고 햇볕에 비추며 신선한 공기를 주입해 생육 상태를 점검하는 한편 수분 및 양분 함량과 특징을 관찰·연구하고 있다고 전했다. 　도킹 후 닷새 만에 씨앗이 트는 장면을 목격한 징하이펑은 “당시 너무나 기쁜 나머지 이 소식을 지상본부에 곧바로 알렸고 새싹 사진도 여러 장을 찍어놨다”고 흥분된 목소리로 말했다. 이들 우주인이 우주속 식물 재배 품종으로 ‘상추’를 선택한 이유는 4가지 요소를 갖추고 있기 때문이라고 왕룽지(王隆基) 우주인센터 환경통제 및 생명보존연구실 부연구원이 부연 설명했다. 그 4가지 요소 즉, 상추의 생장 주기가 1개월 정도로 이들이 우주에 머무는 기간(약 30일)과 비슷하고, 상추가 우주 속에서도 지상과 같이 비교적 잘 자라며, 상추는 식용가능한 덕분에 계속 실험실 식재료로 쓸 수 있고, 상추는 식탁이 자주 오르내려 모든 사람들이 잘 아는 식물인 만큼 우주 과학기술 홍보에 유리하다는 점을 꼽았다. 　이어 징하이펑은 우주에서의 상추 재배 과정을 상세히 설명하기 시작했다. “오늘은 주어진 실험 스케줄에 따라 햇볕에 비추는 작업을 마쳤습니다. 이때 중요한 점은 햇볕에 비추고 공기를 주입하면서 상추의 수분 및 양분 함량 등을 빈틈없이 체크하는 일인데요. 특히 새싹을 틔우기 위해서는 적당량의 수분 공급과 뿌리 부근에 신선한 공기를 불어넣어주는 일이 중요합니다. 수분은 주사기로 상추 뿌리 부분에 공급하는데, 매일 할 필요가 없습니다. 상추가 다 자랄 때까지 5번 정도 주면 된다고 전문가들이 조언해줬어요. 상추를 햇볕에 비추는 작업은 10분 정도 걸립니다. 이 작업을 하는 사이사이에 사진을 찍어 기록으로도 남기기도 하고요. 상추가 하루하루 커 가는 모습을 보는 정말 흐믓하답니다.” 　징하이펑은 “상추를 키우는데 쓰는 바닥 재료는 일반적인 토양은 아니고 점토 광물의 일종인 질석”이라며 질석은 수분이 고르게 퍼지는 특징이 있어 수분 흡착률이 우수하며, 그 밀도가 작고 가벼워서 우주에서 휴대하기가 편하고 구체적으로 설명했다. “상추 씨앗의 크기는 원래 깨보다 작았으나 우주 속 인공 재배에 편리하도록 외부에 표피를 씌우다 보니 녹두콩보다 약간 작은 크기로 커졌습니다. ” 이 표피는 수분을 빨아들이면 벌어지게 되는데 이 표피가 생장 과정에서 싹을 틔우는 속도에 미세한 영향을 주는 것 같다고 그는 덧붙였다.” 이 상추가 자라는 방향이 중력의 영향을 받지 않느냐”는 한 누리꾼의 질문에 징하이펑은 “지구의 땅 위와 크게 다르지 않다. 위쪽를 향해 자랄 뿐 아니라 지상보다 더 잘 자라는 것 같다”고 대답했다. 이에 대해 식물은 무중력 상태에서도 빛을 향해 나아가는 주광성(走光性)이 있는 까닭에 여전히 위쪽를 향해 자라게 되며 물과 양분을 따르는 성질이 있는 만큼 뿌리도 풍부한 수분과 양분이 있는 곳에서 잘 자란다고 신화통신이 보충 설명했다. 징하이펑은 “식용이 가능한 것으로 보이지만 재배한 상추는 실험용일 뿐이고 먹을 수는 없다. 하지만 앞으로 여러가지 실험을 거치면 우주 속에서 키운 각종 채소를 먹을 수 있는 날이 올 것으로 믿고 있다”고 전했다. 이들 우주인은 15일 중 재배한 상추의 잎과 뿌리를 가위로 자른 표본을 저온 저장장치에 보관해 지구로 가져온 다음 생물안전성검사 등 분석을 실시하기로 했다. 　중국이 지난달 17일 발사한 유인 우주선 선저우(神舟) 11호는 이틀만인 19일 톈궁 2호와 도킹에 성공했다. 이후 징하이펑과 천둥 두 우주인은 톈궁2호에 머물며 각종 우주 과학실험을 진행하고 있다. 우주는 태양복사 에너지, 햇빛, 방사선 등 식물이 자라는데 영향을 미칠 변수가 많다. 특히 40억년 간 지구에 맞게 진화해온 식물이 중력의 영향에 어떻게 반응할지가 의문으로 남아 있는 상태다. 　미국 항공우주국(NASA)은 앞서 지난해 8월 우주인들이 우주 상공에서 직접 재배한 채소를 수확해 먹는 모습을 처음으로 공개했다. NASA가 국제우주정거장(ISS) 내 농작물 재배시설에서 우주인들이 키운 상추로 파티를 벌이는 광경을 홈페이지를 통해 생중계한 것이다. 생중계한 화면 속에는 우주인 스콧 켈리와 젤 린드그린, 유이 기미야가 자신들이 키운 상추에 발사믹 식초와 올리브 오일을 곁들여 먹으며 연신 “맛있다”고 엄지 손가락을 치켜세우며 감탄하는 장면이 담겨 있다. 　 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

영화 ‘스타트렉’의 세계에서는 ‘워프 항법’(워프 드라이브)라는 유명한 기술로 먼 은하까지도 손쉽게 여행할 수 있다. 즉 이 기술만 있으면, 우리 인류는 다른 항성계의 문명과 수백 년이 아닌 단 며칠 만에 접촉할 수 있는 것이다. 하지만 현실 세계에서는 그렇게까지 빠르게 이동할 수 없다. 왜냐하면 우주의 구조를 설명하는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에서는 빛의 속도보다 빠르게 이동하는 것은 존재하지 않기 때문이다. 즉 현재의 로켓 추진 시스템은 이 법칙에 묶여 있는 것이다. 하지만 수많은 기술자와 물리학자들은 ‘스타트렉’ 속 우주 이동에 조금이라도 다가가기 위한 개념을 세우기 위해 야심 차게 노력하고 있다. “현재 가장 진보한 성간 여행(interstellar travel)에 관한 아이디어조차도 가장 가까운 항성까지 이동하는 데 수십 년에서 수백 년이 걸린다. 이는 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 물론 초고속으로 이동하는 데 필요한 기술의 부족이 벽이 되는 것”이라고 성간 비행을 위한 대책 마련을 전문으로 하는 비영리단체 ‘이카루스 인터스텔라’의 창립자 리처드 오부시는 말했다. 또한 그는 “빛의 속도보다 빨리 이동할 수 있는 우주선을 만들 수 있다면 은하 탐사는 물론 인류 이주를 가능하게 할 것”이라고 설명했다. • 원자력 엔진과 레이저 추진 우주는 너무나 광대하므로, 천문학자들은 일반적으로 빛이 1년간 진행하는 거리를 뜻하는 ‘광년’으로 거리를 표현한다. 1광년은 약 9조4541억㎞에 해당한다. 현재 태양계에 가장 가까운 별은 4.23광년 떨어진 ‘센타우루스자리 프록시마’로 알려졌다. 즉, 광속으로 이동하더라도 편도만 4.23년이 걸리는 셈. 매우 느리게 느껴질 수도 있지만, 그래도 광속의 꿈이 이뤄진다면 현대 기술보다는 엄청난 발전이라고 할 수 있는 것이다. 지금까지 지구에서 발사된 가장 빠른 우주선은 보이저 1호로, 시속 약 6만 2120㎞로 비행하고 있다. 이 속도라면 센타우루스자리 프록시마 별까지 7만 년 이상이 걸린다. 과거에도 여러 연구팀은 적어도 광속의 일부 속도에 도달하는 법과 우리가 성간 공간을 탐사하는 것을 앞당길 방법을 제안해왔다. 1950년대, 미국의 방위업체 ‘제너럴 아토믹스’(General Atomics)의 연구자들은 ‘오리온 계획’(Project Orion)을 고안했다. 이는 우주선이 근본적으로 핵폭탄의 힘으로 움직이는 것이다. 연속 핵폭발을 제어함으로써 우주선을 빠르게 추진해 수백 톤의 화물과 8명의 우주 비행사를 화성과 태양계 밖으로 빠르게 나른다는 내용이었다. 또한 이 기술을 성간 여행에 적응하는 방법을 나타낸 청사진도 만들어졌지만, 핵 펄스 추진(nuclear-pulse propulsion)라고 명명된 이 방법은 1963년 핵실험 금지 조약으로 그때까지 행해진 모든 실험이 취소됐다. 그런데 지난 4월, ‘브레이크스루 스타샷’(Breakthrough Starshot)이라는 프로젝트가 발표돼 세간의 관심을 끌었다. 이는 비교적 폭발이 적은 방법을 사용해 성간 비행을 실현하는 노력이다. 이론 물리학자 스티븐 호킹과 일론 머스크 등 억만장자들이 운영하고 있는 이 프로젝트는 4.3광년 떨어진 삼중성계 ‘센타우루스자리 알파’(Alpha Centauri) 별로 우표 크기의 우주선단을 보내는 것을 목표로 하고 있다. 이들이 꿈꾸는 작은 우주선에는 얇고 가벼운 돛이 장착된다. 여기에 지구 궤도에서 레이저를 비춰 추진시키는 기술을 사용해 우주 비행을 실현하는 것이다. 또한 이 기술이 적용된 우주선은 레이저의 힘이 더해져 광속의 20%까지 가속할 수 있다고 한다. 20년 정도면 목적지까지 도착할 수 있는 것이다. 물론 이 작은 우주선단이 대부분은 센타우루스자리 알파 별에 도달할 수 없을지도 모른다. 하지만 일부라도 살아남는다면 저 멀리 있는 삼중별의 궤도를 도는 행성 주위로 날아가 미지의 데이터를 보내올 것이다. 이에 대해 리처드 오부시는 “성간 비행 분야를 단번에 추진할 생각으로 민간 자본이 사용된다는 점은 어쨌든 흥미로운 것이다. 앞으로도 이런 일이 계속되면 좋을 것이다. 브레이크스루 스타샷에는 공학적인 과제가 여럿 존재하지만, 어느 것 하나도 극복할 수 없다고는 생각하지 않는다”고 말했다. • 초광속을 가능하게 하는 이론도 물론 진정한 돌파구는 워프 항법이 실현되는 것이다. 하지만 여기에는 이론적인 설계와 이를 유지할 기술이 필요하다. 지난 1994년, 멕시코의 이론 물리학자 미구엘 알쿠비에르는 ‘스타트렉’ 팬들에게 희망의 메시지를 전달했다. 그는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 어긋나지 않는 급진적인 ‘초광속 우주선 추진설’(theory of hyper-fast space propulsion)을 제창한 것이다. ‘우주선 자체를 광속까지 가속하는 대신, 우주선 주변의 시공간 구조를 왜곡해 버리면 되지 않을까?’라는 생각으로, 알쿠비에르는 시공간에 거품을 만드는 계산을 제시했다. 이 거품은 그 후방이 확대해 전방으로 수축하는 것으로 추진한다. 이 이론에 따르면 우주선은 거품을 따라 옮겨져 광속의 10배 이상 속도까지 올릴 수 있다. 이는 이론적으로는 간단하지만, 실현하려면 반물질 등 아직 밝혀지지 않은 물체를 이용해야 한다. 앞서서 해결해야할 만만치 않은 난제가 존재하는 셈이다. 또 워프를 위한 거품을 만들어 조종하기 위해서는 아직 해결되지 않은 문제가 많이 있다고 오부시는 말했다. 이에 대해 그는 “이 중 한 가지 문제는 인과관계의 단절이라는 아이디어로, 예를 들어 거품 안에 있는 어떤 우주선이 거품 밖으로 ‘통신’할 수 없다는 점에서 우주선이 일단 거품 안으로 들어가면 거품을 없앨 수 없다는 것”이라고 지적했다. 우주여행 분야에서는 흔히 있는 일이지만, ‘스타 트렉’에서 우리가 봤던 것처럼 성간 여행을 하기 위한 개발에는 비용과 에너지의 측면에서 커다란 변화를 요구한다. 그는 “현재, 유인 성간 여행의 개념을 실현하는 데 필요한 에너지와 자금은 세계적인 지출이 되고 있다”면서 “구체적으로는 매년 여러 선진국에서 10조 달러가 넘는 돈을 들이고 있는 것”이라고 말했다. 그런데도 그는 “15세기에 아무리 뛰어난 생각이라도 21세기의 기술 우수성을 예상할 수 없었을 것”이라면서 “이와 마찬가지로 우리는 향후 27세기의 인류가 어떤 기술을 갖고 있을지 알 수 없는 것”이라고 덧붙였다. 사진=ⓒ memory-alpha.wikia(위), NASA/ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영화 ‘스타트렉’의 세계에서는 ‘워프 항법’(워프 드라이브)라는 유명한 기술로 먼 은하까지도 손쉽게 여행할 수 있다. 즉 이 기술만 있으면, 우리 인류는 다른 항성계의 문명과 수백 년이 아닌 단 며칠 만에 접촉할 수 있는 것이다. 하지만 현실 세계에서는 그렇게까지 빠르게 이동할 수 없다. 왜냐하면 우주의 구조를 설명하는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에서는 빛의 속도보다 빠르게 이동하는 것은 존재하지 않기 때문이다. 즉 현재의 로켓 추진 시스템은 이 법칙에 묶여 있는 것이다. 하지만 수많은 기술자와 물리학자들은 ‘스타트렉’ 속 우주 이동에 조금이라도 다가가기 위한 개념을 세우기 위해 야심 차게 노력하고 있다. “현재 가장 진보한 성간 여행(interstellar travel)에 관한 아이디어조차도 가장 가까운 항성까지 이동하는 데 수십 년에서 수백 년이 걸린다. 이는 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 물론 초고속으로 이동하는 데 필요한 기술의 부족이 벽이 되는 것”이라고 성간 비행을 위한 대책 마련을 전문으로 하는 비영리단체 ‘이카루스 인터스텔라’의 창립자 리처드 오부시는 말했다. 또한 그는 “빛의 속도보다 빨리 이동할 수 있는 우주선을 만들 수 있다면 은하 탐사는 물론 인류 이주를 가능하게 할 것”이라고 설명했다. • 원자력 엔진과 레이저 추진 우주는 너무나 광대하므로, 천문학자들은 일반적으로 빛이 1년간 진행하는 거리를 뜻하는 ‘광년’으로 거리를 표현한다. 1광년은 약 9조4541억㎞에 해당한다. 현재 태양계에 가장 가까운 별은 4.23광년 떨어진 ‘센타우루스자리 프록시마’로 알려졌다. 즉, 광속으로 이동하더라도 편도만 4.23년이 걸리는 셈. 매우 느리게 느껴질 수도 있지만, 그래도 광속의 꿈이 이뤄진다면 현대 기술보다는 엄청난 발전이라고 할 수 있는 것이다. 지금까지 지구에서 발사된 가장 빠른 우주선은 보이저 1호로, 시속 약 6만 2120㎞로 비행하고 있다. 이 속도라면 센타우루스자리 프록시마 별까지 7만 년 이상이 걸린다. 과거에도 여러 연구팀은 적어도 광속의 일부 속도에 도달하는 법과 우리가 성간 공간을 탐사하는 것을 앞당길 방법을 제안해왔다. 1950년대, 미국의 방위업체 ‘제너럴 아토믹스’(General Atomics)의 연구자들은 ‘오리온 계획’(Project Orion)을 고안했다. 이는 우주선이 근본적으로 핵폭탄의 힘으로 움직이는 것이다. 연속 핵폭발을 제어함으로써 우주선을 빠르게 추진해 수백 톤의 화물과 8명의 우주 비행사를 화성과 태양계 밖으로 빠르게 나른다는 내용이었다. 또한 이 기술을 성간 여행에 적응하는 방법을 나타낸 청사진도 만들어졌지만, 핵 펄스 추진(nuclear-pulse propulsion)라고 명명된 이 방법은 1963년 핵실험 금지 조약으로 그때까지 행해진 모든 실험이 취소됐다. 그런데 지난 4월, ‘브레이크스루 스타샷’(Breakthrough Starshot)이라는 프로젝트가 발표돼 세간의 관심을 끌었다. 이는 비교적 폭발이 적은 방법을 사용해 성간 비행을 실현하는 노력이다. 이론 물리학자 스티븐 호킹과 일론 머스크 등 억만장자들이 운영하고 있는 이 프로젝트는 4.3광년 떨어진 삼중성계 ‘센타우루스자리 알파’(Alpha Centauri) 별로 우표 크기의 우주선단을 보내는 것을 목표로 하고 있다. 이들이 꿈꾸는 작은 우주선에는 얇고 가벼운 돛이 장착된다. 여기에 지구 궤도에서 레이저를 비춰 추진시키는 기술을 사용해 우주 비행을 실현하는 것이다. 또한 이 기술이 적용된 우주선은 레이저의 힘이 더해져 광속의 20%까지 가속할 수 있다고 한다. 20년 정도면 목적지까지 도착할 수 있는 것이다. 물론 이 작은 우주선단이 대부분은 센타우루스자리 알파 별에 도달할 수 없을지도 모른다. 하지만 일부라도 살아남는다면 저 멀리 있는 삼중별의 궤도를 도는 행성 주위로 날아가 미지의 데이터를 보내올 것이다. 이에 대해 리처드 오부시는 “성간 비행 분야를 단번에 추진할 생각으로 민간 자본이 사용된다는 점은 어쨌든 흥미로운 것이다. 앞으로도 이런 일이 계속되면 좋을 것이다. 브레이크스루 스타샷에는 공학적인 과제가 여럿 존재하지만, 어느 것 하나도 극복할 수 없다고는 생각하지 않는다”고 말했다. • 초광속을 가능하게 하는 이론도 물론 진정한 돌파구는 워프 항법이 실현되는 것이다. 하지만 여기에는 이론적인 설계와 이를 유지할 기술이 필요하다. 지난 1994년, 멕시코의 이론 물리학자 미구엘 알쿠비에르는 ‘스타트렉’ 팬들에게 희망의 메시지를 전달했다. 그는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 어긋나지 않는 급진적인 ‘초광속 우주선 추진설’(theory of hyper-fast space propulsion)을 제창한 것이다. ‘우주선 자체를 광속까지 가속하는 대신, 우주선 주변의 시공간 구조를 왜곡해 버리면 되지 않을까?’라는 생각으로, 알쿠비에르는 시공간에 거품을 만드는 계산을 제시했다. 이 거품은 그 후방이 확대해 전방으로 수축하는 것으로 추진한다. 이 이론에 따르면 우주선은 거품을 따라 옮겨져 광속의 10배 이상 속도까지 올릴 수 있다. 이는 이론적으로는 간단하지만, 실현하려면 반물질 등 아직 밝혀지지 않은 물체를 이용해야 한다. 앞서서 해결해야할 만만치 않은 난제가 존재하는 셈이다. 또 워프를 위한 거품을 만들어 조종하기 위해서는 아직 해결되지 않은 문제가 많이 있다고 오부시는 말했다. 이에 대해 그는 “이 중 한 가지 문제는 인과관계의 단절이라는 아이디어로, 예를 들어 거품 안에 있는 어떤 우주선이 거품 밖으로 ‘통신’할 수 없다는 점에서 우주선이 일단 거품 안으로 들어가면 거품을 없앨 수 없다는 것”이라고 지적했다. 우주여행 분야에서는 흔히 있는 일이지만, ‘스타 트렉’에서 우리가 봤던 것처럼 성간 여행을 하기 위한 개발에는 비용과 에너지의 측면에서 커다란 변화를 요구한다. 그는 “현재, 유인 성간 여행의 개념을 실현하는 데 필요한 에너지와 자금은 세계적인 지출이 되고 있다”면서 “구체적으로는 매년 여러 선진국에서 10조 달러가 넘는 돈을 들이고 있는 것”이라고 말했다. 그런데도 그는 “15세기에 아무리 뛰어난 생각이라도 21세기의 기술 우수성을 예상할 수 없었을 것”이라면서 “이와 마찬가지로 우리는 향후 27세기의 인류가 어떤 기술을 갖고 있을지 알 수 없는 것”이라고 덧붙였다. 사진=ⓒ memory-alpha.wikia(위), NASA/ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘무한도전’ 유재석이 탄탄한 등근육을 자랑해 눈길을 끌었다. 지난 5일 방송된 MBC 예능프로그램 ‘무한도전’은 러시아 가가린 우주 센터에서 무중력 훈련을 받는 멤버들의 모습이 그려졌다. 이날 멤버들은 중력가속도 훈련 전 신체검사를 진행하는 과정에서 모두 상의 탈의를 해야 했다. 이에 유재석이 당황해하자 정준하는 신체검사관에게 “저쪼아래 놀라지 마시라”며 놀렸다. 신체검사를 위해 유재석은 상의를 벗었고 의외로 탄탄한 상체를 드러내 감탄을 불러 일으켰다. 그러나 양세형은 “말로만 밑에 달렸다고 하는 줄 알았는데 진짜 ‘저쪼아래’다”라는 솔직 발언으로 폭소케 했다. 한편 이날 ‘무한도전’ 제작진은 수년 전부터 민간 우주선 개발 완료 시점에 맞춰 우주 특집을 기획했다. 하지만 개발 허가가 늦어지면서 무기한 연기됐고 우선 무중력 체험에 나선 것, 유재석은 ‘무한도전’ 방송 말미 “우주 프로젝트는 계속 된다. 우주를 가 볼 수 있는 그날까지 열심히 최선을 다하겠다”라고 말했다. 사진 = 서울신문DB 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

미국항공우주국(이하 NASA)과 웨스트버지니아대학 공동 연구진이 소행성으로부터 지구를 지킬 수 있는 방법을 찾기 위한 시뮬레이션 실험을 시작했다고 CNN 등 현지 언론이 2일 보도했다. 연구진은 현재 스티로폼과 합판, 알루미늄 등을 이용해 지름 4m 가량 되는 실물 크기의 프로토타입 소행성을 만든 뒤 로봇 등 다양한 기기를 이용해 소행성과 지구의 충돌을 막을 수 있는 방법을 연구 중이다. 로봇 우주선을 소행성 표면에 떨어뜨린 뒤 샘플을 채취하고, 이후 지구로 향하는 소행성의 궤도를 달의 궤도로 끌어당겨 지구와의 충돌을 피하게 한다는 것이 연구진의 시나리오다. 이러한 기술은 달 궤도로 끌어들인 소행성에서 안정적으로 광물 등을 캐올 수 있다는 장점도 있으며, ‘소행성궤도변경임무’(ARM)라 부른다. 이번 실험의 가장 중대한 목표 중 하나는 더욱 정밀한 실물 크기의 모형 소행성을 제작하고 로봇 모듈 시스템을 이용해 실제처럼 소행성의 제어에 도전하는 것이다. 이를 위해 연구진은 미국 동부 메릴랜드에 있는 NASA 고다드우주비행센터에서 알루미늄 속뼈대(내골격)를 가진 프로토타입 소행성을 제작하고, 이 소행성을 ‘포획’할 때 사용되는 로봇 시스템을 실제로 작동시키는 실험을 실시했다. 이번 실험에 사용된 것은 각도 변경이 자유로운 ‘팔’ 7개와 연착륙용 ‘다리’ 3개를 가진 로봇으로, 팔 부분에는 소행성의 표면을 단단하게 움켜쥘 수 있는 장비가 장착돼 있다. 연구진은 이번 실험이 소행성 표면에 로봇을 착륙시키는 복잡한 과정을 미리 훈련하고, 더 나아가 화성 탐사를 위한 로봇 활용에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 한편 NASA는 소행성궤도변경임무에 앞서 소행성에서 암석 샘플을 채집하는 미션을 시행할 예정이다. 이를 위해 현지시간으로 9월 8일, 소행성 탐사선 ‘오시리스-렉스’(OSIRIS-REx)가 성공적으로 발사됐으며, 2023년 지구로 돌아올 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

보이저 1호와 2호는 1977년 발사되어 현재까지도 임무를 수행하고 있습니다. 당시 기술로 만든 전자 장비가 아직도 작동할 수 있다는 것도 놀랍지만, 이제 거의 40년이 다 되어가는 데도 작동하는 동력원 역시 신기할 수밖에 없습니다. 보이저를 비롯해 현재 화성에서 종횡무진 활약하고 있는 큐리오시티 로버까지 전력을 공급하는 장치가 바로 원자력 전지라고도 불리는 방사성 동위원소 열전기 발전기(RTG·Radioactive Thermoelectric generator)입니다. RTG의 동력원은 반감기가 87.7년에 이르는 플루토늄 - 238입니다. 방사성 동위원소가 붕괴하면서 나오는 열을 전기로 바꾸는 일은 열전대(thermocouple)의 몫입니다. 열전대는 서로 다른 재료를 접합한 후 양쪽에 온도를 달리하면 열기전력이 생기는 원리를 이용한 것입니다. 다시 말해 열에너지가 바로 전기 에너지로 변환되는 것인데, 아쉽게도 에너지 변환 효율은 높지 않아 발전용으로는 사용하기 어렵습니다. RTG는 몇 예외를 제외하면 대개는 온도 측정 등의 용도로 사용됩니다. RTG의 에너지 전환 효율은 3~7% 정도입니다. 높은 수준은 아니지만 수십 년간 끊임없이 전기를 만들 수 있다는 점이 중요합니다. 열전대를 이용한 RTG는 구조가 극도로 단순해서 고장이 날 가능성이 매우 낮고 장시간 신뢰성 있게 동력을 공급합니다. RTG의 수명을 결정하는 요소는 점차로 출력이 낮아지는 플루토늄과 더불어 열전대의 내구성입니다. 플루토늄의 반감기는 우리가 조절할 수 없지만 열전대의 효율과 내구성은 새로운 소재를 사용해서 끌어올릴 수 있습니다. 나사의 제트추진 연구소(JPL)의 과학자들은 스커터루다이트(Skutterudite)라는 물질을 이용해서 새로운 열전대를 개발했습니다. 이를 이용해서 개발한 eMMRTG(enhanced multi mission RTG)는 큐리오시티에 사용된 MMRTG 대비 25%나 효율이 높아졌을 뿐 아니라 수명 역시 길어졌습니다. 17년 임무를 가정했을 때 eMMRTG는 MMRTG 대비 50%나 만은 출력을 낼 수 있어 같은 양의 방사성 동위 원소로 더 장기간 임무를 수행할 수 있게 되었습니다. eMMRTG 기술이 응용되면 보이저 우주선보다 더 장기간 임무를 수행할 차세대 우주 탐사선 개발도 가능할 것입니다. 한 마디로 기존보다 더 힘 좋고 오래가는 원자력 전지가 나온 것입니다. 나사는 차세대 우주 탐사 임무에 eMMRTG를 사용할 계획입니다. 나사는 여기서 더 나아가 과거 나사에서 개발된 많은 기술이 여러 산업 분야에 응용된 것처럼 새로운 열전대를 산업 분야에 응용하기 위해 민간 기업에 기술을 위탁했습니다. 앞으로 응용이 기대되는 분야는 고온으로 소재를 다루는 공장 등에서 폐열을 에너지로 재활용하거나 혹은 내연 기관 차량에서 폐열을 전기에너지로 바꾸는 것입니다. 경제적인 대량 생산이 가능할지는 지켜봐야 알겠지만, 나사의 미래 우주 탐사선만이 아니라 지상의 우리도 이 기술의 혜택을 보게 될지 모릅니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com