이제는 풍선타고 '우주여행' 가는 날이 머지 않은 것 같다. 최근 미국 애리조나에 위치한 월드뷰엔터프라이즈사는 풍선을 타고 우주로 가는 시험비행 테스트를 성공적으로 마쳤다고 밝혔다.　　 기발한 아이디어를 담은 이 상품은 거대한 풍선기구에 캡슐을 달고 하늘로 올라가 우주여행하는 프로젝트다. 지난주 투산 사막에서 실시된 테스트에서 회사 측은 10% 축소된 캡슐을 풍선에 달아 지상 30km까지 올려보낸 후 무사히 착륙시키는데 성공했다. 풍선 우주여행의 장점은 이렇다. 이 캡슐에 탑승하는 승객들은 별다른 훈련없이 지상 30km 까지 올라가 2시간 동안 창 밖으로 지구를 감상하며 여유롭게 술 한잔 할 수 있다. 특히나 회사 측이 밝힌 탑승가격은 7만 5000달러(약 8500만원) 수준으로 가격 경쟁력도 높다. 　 이에비해 영국의 억만장자 리처드 브랜슨이 설립한 우주여행사 버진갤럭틱의 우주여행 가격은 1인당 무려 25만 달러(약 2억 8000만원). 그러나 풍선 우주여행에 비해 버진갤럭틱의 상품은 실제 우주선을 타고 110km 상공까지 올라가 5분 간 무중력 체험까지 할 수 있는 것이 특징이다. 월드뷰 측은 "프로젝트 발표 이후 수많은 사람들이 탑승예약을 했다" 면서 "2017년 초면 가족 단위로 탑승해 럭셔리한 우주여행의 진수를 누릴 수 있을 것" 이라고 밝혔다. 　 한편 상업 우주여행의 선두업체인 버진갤럭틱은 지난해 테스트 비행 중 폭발사고로 일단 제동이 걸린 분위기지만 연내 다시 시험이 재개될 전망이다. 이 2시간 짜리 우주여행의 첫 고객은 브랜슨 회장과 그의 가족이며, 티켓 값이 고가임에도 배우 브래드 피트와 안젤리나 졸리, 스티븐 호킹 박사 등 유명인 700여명이 이미 예약을 마친 상태다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 14일 박근혜 대통령은 1965년 아버지 박정희 대통령의 미국 항공우주국(NASA) 케네디 우주센터 방문 이래 50년 만에 NASA를 방문했다. 이는 본격적인 한·미 우주 협력의 시작을 알리는 중대한 의미가 있다. 국가 전략 과학기술의 대표적인 분야인 원자력과 우주 분야에서 협력이 이루어져 올해 봄 한·미 원자력 협정이 개정 후 타결됐으며, 이번 대통령의 방미에서 양국 정상은 우주 협력을 확대하기로 했다. 이는 한·미 간 전략적인 과학기술 협력의 큰 퍼즐이 맞추어진 것으로 볼 수 있다. 한국은 1990년대 중반부터 본격적인 우주 개발을 시작해 지구 관측용인 아리랑 다목적 위성과 천리안 정지궤도 위성을 올 3월 아리랑 3A호까지 한 번의 실패도 없이 개발에 성공했다. 또한 발사체는 러시아와 협력해 한국 최초의 발사체인 나로호를 2013년 1월 말 성공적으로 발사했다. 이렇듯 한국의 우주 개발이 성과를 내자 미국은 한국을 중요한 전략적 협력 대상국으로 고려하기 시작한 것으로 보인다. 이번 한·미 정상회담에서 조속히 한·미 우주협정을 체결하기로 했는데, 이 협정이 이루어지면 우주 협력은 크게 확대될 전망이다. 그러나 미국과의 우주 협력에는 유의해야 할 점들이 있다. 미국은 우주기술을 국가 전략기술로 정의해 외국과의 협력을 엄격하게 제한하고 통제하고 있다. NASA의 경우 기술과 자금을 교환하지 않는다는 원칙을 고수하고 있다. 이러한 미국과의 우주 협력을 위해 무엇보다 우리 스스로 기술 개발을 우선하는 것이 중요하다. 돈을 주고 도면과 소프트웨어를 사오는 것과 같은 협력은 불가능하다. 다만 양측의 필요에 의해 각자 기술과 돈으로 시스템을 개발한 후 합쳐서 전체 시스템을 만들거나 물물교환 방식으로 서비스를 교환하는 것만이 가능하다. 이러한 시스템의 결합과 서비스의 교환에서 우리는 간접적으로 미국의 우주기술과 경험을 얻을 수 있는 것이다. 또한 우주 협력은 상호 호혜적이어야 하므로 한국의 시설과 서비스도 미국에 제공할 수 있어야 한다. 한국은 국가 우주기술의 진일보를 위해 2016년부터 달 탐사를 시작하려고 한다. 한국은 20여년 동안 성공적으로 저궤도 지구 관측 위성을 개발해 선진국에 육박하는 기술력을 보유하고 있는데, 이를 통해 달 궤도선 개발에 필요한 기술의 70~80% 정도를 이미 확보하고 있다. 심우주항법과 대용량 추력기 같은 일부 기술은 아직 개발해 보지 않은 기술이지만 한국이 주도적으로 개발할 수 있다고 판단된다. 다만 개발 과정에서 NASA 심우주 지상국 시설의 사용과 항법 분야에서 일부 지원을 받으면 달 탐사를 더 효율적으로 진행할 수 있어 NASA와의 협력을 추진하고 있다. 한국의 달 탐사선에 NASA의 탑재체를 실어 주고 대신 NASA는 한국에 심우주항법을 지원하게 될 것이다. NASA가 한국과 달 탐사를 협력한다는 것은 미국이 한국의 우주개발 능력을 인정하는 것이며, 미국과의 우주 개발 협력은 앞으로 한국의 우주 개발에 큰 자극과 도움이 될 것이다. 미국은 2030년대 중반 유인 화성 탐사를 국가적 우주개발 목표로 설정해 추진하고 있다. 이미 오리온 유인 우주선의 개발을 마무리 중이고, 화성까지 우주선과 화물을 실어 나를 강력한 우주발사체 SLS 개발이 한창 진행되고 있다. 2000년대 국제우주정거장(ISS)에 이어 2030년대의 유인 화성 탐사는 인류의 우주 개발 자원이 총집결되는 범지구적인 우주 탐사 프로그램이 될 것이다. 국제우주정거장이 준비되던 1980~90년대에 한국은 우주 개발을 처음 시작한 단계여서 초대받지 못했지만 이번 유인 화성 탐사에는 미국으로부터 참여를 초대받을 것이 거의 확실하다. 우리도 국가 우주개발 중장기 계획 2040에 따라 2020년대에는 무인 달 탐사 능력을 보유하게 되고 2030년대에는 무인 화성 탐사 능력을 보유하게 되는데, 이렇게 되면 세계 7~8위권의 우주 탐사 능력을 갖추게 된다. 이를 바탕으로 미국과 유인 화성 탐사에 협력할 수 있을 것이다. 한·미 관계는 인류의 숙원인 유인 화성 탐사를 공동으로 수행하는 보다 전략적이고 차원 높은 관계로 발전하게 될 것이다.

-분출물에서 샘플 채취에 성공 카시니 탐사선이 토성 위성 엔셀라두스의 지하 바다가 내뿜는 얼음 분수 속을 성공적으로 통과했다고 미 항공우주국(NASA)이 29일(현지시간) 공식 발표했다. 카시니는 엔셀라두스의 남극 부분에서 분출되는 얼음과 수증기 제트 속을 무사히 통과한 다음 첫 이미지를 보내왔다. ​ 카시니는 이번 근접비행에서 촬영한 이미지들을 앞으로 며칠 동안 계속 보내올 예정이다. "카시니가 이번 초접근 비행에서 확보한 데이터들을 계속 보내오고 있는 중인데, 아직 가장 흥미로운 정보는 입수되지 않고 있습니다" 하고 나사 제트추진연구소의 린다 스파일커 미션 프로젝트 연구원이 밝혔다. 연구원들은 카시니의 가스 분석기와 먼지 샘플 채취기로부터 온 데이터를 분석하는 작업에 들어갈 예정이다. 몇 주일이 걸릴 것으로 에상되는 이 분석작업이 끝나면, 엔셀라두스의 지하 바다의 성분과 해저에서 일어나고 있는 열수 현상에 대해 보다 자세한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 과학자들은 엔셀라두스의 두터운 얼음 지각 아래 이 위성 전체를 감싸고 있는 바다가 존재하고 있는 것으로 보고 있으며, 이 바다가 태양계에서 외계 생명체를 품고 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 추정하고 있다. 나사 과학자들은 카시니의 근접비행이 엔셀라두스의 얼음 분수에서 더욱 광범한 ​유기물질 분자를 탐지해내어 생명체의 존재를 확인할 수 있게 되기를 기대하고 있다. 엔셀라두스의 얼음 분수는 수증기를 분출하는 얼음 간헐천이 만들어내는 것으로서, 얼음 알갱이와 휘발성 화학물질을 시속 2,188km의 속도로 우주공간으로 뿜어내어 무려 80km 높이의 기둥을 만들어내고 있다. 카시니의 이번 초접근 비행은 엘셀라두스 남극 상공을 50km 거리에서 통과한 것이었다고 나사 관계자가 밝혔다. 엔셀라두스의 얼음 분수는 토성에 도착한 지 1년이 된 카시니 호에 의해서 2005년에 발견되었다. 엔셀라두스 표면에 '호랑이 무늬'로 알려진 곳으로부터 뿜어져나오는 100개 가량의 간헐천이 얼음 분수의 원천으로 밝혀졌다. 1.9km의 폭으로 갈라진 이 균열들은 위성의 화산작용으로 인한 것으로 추정되고 있다. ​32억 6천만 달러(한화 약 3조 5천억원)가 투입된 카시니-하위헌스 탐사계획은 미국 나사(NASA)와 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국의 공동 프로젝트로, 1997년 10월 우주선이 지구에서 발사돼 2004년 7월 토성 궤도에 진입했다. 궤도에 진입한 우주선은 카시니 궤도선과 하위헌스 탐사선 등 두 부분으로 되어 있었는데, 이 중 하위헌스 탐사선은 2004년 12월 모선에서 분리돼 2005년 1월 토성의 위성 타이탄의 표면에 착륙해서 배터리가 고갈될 때까지 한 시간 이상 데이터를 송출했다. 쵳초의 토성 궤도선인 카시니 호는 2017년 임무가 끝나면 토성으로 추락해 파괴될 예정이다. 우주선의 방사성 물질이 혹시 엔켈라두스에 떨어져 바다를 오염시킬 가능성을 제거하기 위해서다. 나사 제트추진연구소의 모건 케이블 엔지니어는 "카시니는 외계 생명체 탐사 목적으로 제작된 우주선은 결코 아니다. 하지만 강력한 생명 탐사 장비를 갖추고 있으며, 생명이 서식할 수 있는 조건을 찾아가고 있다"고 밝혔다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

많은 사람들은 우주가 생명체를 키워내기에 매우 열악한 환경이라고 생각하지만, 국제우주정거장(이하 ISS)의 사정은 다르다. 최근 ISS내부에서 미생물이 과다하게 번식해 우주비행사들이 피부질환에 노출될 위험이 있다는 소식이 전해졌다. 영국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면, 지구 상공에서 400㎞떨어진 우주에 떠 있는 ISS내에서 미생물로 인한 감염증상이 전염병처럼 나타나고 있는 것으로 연구결과 밝혀졌다. 병원체의 일종인 이 미생물은 ‘안티노박테리아’(Antinobacteria)로 불리며, 지구에서는 인체에 큰 해를 입히지 않는다. 그러나 우주 공간에서는 기회 감염성을 띠는데, 기회감염성이란 질병 등으로 사람의 면역 체계가 약해져 있을 때 해를 끼치는 감염 성질을 뜻한다. 즉 ISS에 머물고 있는 우주비행사들의 면역력이 약화될 때 침투해 그 성질을 발휘하는데, 주로 피부세포를 공격해 피부를 예민하게 만드는 증상을 유발할 수 있다. 실제로 ISS 내부 먼지 샘플을 정밀 분석한 결과, 이러한 피부질환 감염 증상을 유발할 수 있는 두 그룹의 미생물이 발견됐다. 전문가들은 ISS내의 청결과 소독에 더욱 각별해야 하며, 특히 화성과 같은 지구에서 더욱 떨어진 우주 행성의 안전한 여행을 위해 우주정거장이나 우주선 내부의 세균 검사를 반드시 실시해야 할 것으로 보인다고 밝혔다. 연구를 이끈 미국항공우주국(이하 NASA) 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Lab)의 연구원인 카스트허리 벤카테스와란 박사는 “ISS의 환경을 조사하기 위해 ISS 내부의 진공팩에 담긴 공기와 지구상의 깨끗한 방에서 채취한 공기 샘플을 비교했다. 그 결과 단 6명이 지내는 ISS내에서 50여 명이 드나든 지구의 깨끗한 방에서는 찾아볼 수 없는 미생물이 발견됐다”고 설명했다. 이어 “현재까지 우주비행사들의 건강에는 큰 이상이 없으나 이 미생물들은 우주비행사의 면역력이 약해질 경우 피부질환에 노출될 위험이 있다”고 덧붙였다. 한편 전문가들은 이 병원체 미생물이 1998년 최초의 ISS 모듈이 발사된 지후부터 현재까지 인간에 의해 지구에서 옮겨져 갔으며, 극미 중력과 우주방사선, 다량의 이산화탄소 등이 존재하는 독특한 환경 속에서 꾸준히 적응작업을 해 온 것으로 추측하고 있다. 이번 연구결과는 `미생물 저널‘(The journal Microbiome) 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

이제는 풍선타고 '우주여행' 가는 날이 머지 않은 것 같다. 최근 미국 애리조나에 위치한 월드뷰엔터프라이즈사는 풍선을 타고 우주로 가는 시험비행 테스트를 성공적으로 마쳤다고 밝혔다.　　 기발한 아이디어를 담은 이 상품은 거대한 풍선기구에 캡슐을 달고 하늘로 올라가 우주여행하는 프로젝트다. 지난주 투산 사막에서 실시된 테스트에서 회사 측은 10% 축소된 캡슐을 풍선에 달아 지상 30km까지 올려보낸 후 무사히 착륙시키는데 성공했다. 풍선 우주여행의 장점은 이렇다. 이 캡슐에 탑승하는 승객들은 별다른 훈련없이 지상 30km 까지 올라가 2시간 동안 창 밖으로 지구를 감상하며 여유롭게 술 한잔 할 수 있다. 특히나 회사 측이 밝힌 탑승가격은 7만 5000달러(약 8500만원) 수준으로 가격 경쟁력도 높다. 　 이에비해 영국의 억만장자 리처드 브랜슨이 설립한 우주여행사 버진갤럭틱의 우주여행 가격은 1인당 무려 25만 달러(약 2억 8000만원). 그러나 풍선 우주여행에 비해 버진갤럭틱의 상품은 실제 우주선을 타고 110km 상공까지 올라가 5분 간 무중력 체험까지 할 수 있는 것이 특징이다. 월드뷰 측은 "프로젝트 발표 이후 수많은 사람들이 탑승예약을 했다" 면서 "2017년 초면 가족 단위로 탑승해 럭셔리한 우주여행의 진수를 누릴 수 있을 것" 이라고 밝혔다. 　 한편 상업 우주여행의 선두업체인 버진갤럭틱은 지난해 테스트 비행 중 폭발사고로 일단 제동이 걸린 분위기지만 연내 다시 시험이 재개될 전망이다. 이 2시간 짜리 우주여행의 첫 고객은 브랜슨 회장과 그의 가족이며, 티켓 값이 고가임에도 배우 브래드 피트와 안젤리나 졸리, 스티븐 호킹 박사 등 유명인 700여명이 이미 예약을 마친 상태다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“나는 케플러 우주 망원경이다. 나는 외계 행성을 탐사하기 위해서 2009년 5월 12일 우주로 발사되었다. 발사 후 6년 동안 나는 30만6,604개의 별을 관측하고 4,601개의 외계 행성 후보를 찾았다. 그중에서 확인된 것만 이미 1,000개가 넘는다. 내가 하는 일은 우주를 바라보면서 별의 밝기 변화를 찾는 것이다. 주기적으로 밝기가 변하는 별 가운데 일부는 그 앞을 지나는 행성에 의해 밝기가 변하기 때문이다. 6년간 무려 125억 회의 밝기 변화를 감지했다. 이런 방식으로 외계 행성을 찾아낸 건 말할 것도 없고 수많은 과학적 발견도 같이 이뤘다. 하지만 내게는 큰 시련도 있었다. 자세를 고정하는 데 사용되는 리액션 휠이라는 장비가 망가졌다. 본래 4개 중 1개는 이미 고장 났는데, 다른 한 개가 2013년 5월 11일 고장을 일으켜 나의 임무는 중단될 위기에 놓였다. 사실 목표 임무인 3.5년은 이미 채웠지만, 내가 건재한 것을 본 나사는 내가 3년 반을 더 일해주기를 원했다. 그러나 고장으로 인해 더는 무리라는 결론이 나왔다. 지상의 인간들은 이제 내가 더는 일할 수 없으리라 판단했다. 그만큼 했으면 충분히 했다는 이야기도 있었다. 그러나 나사는 나를 포기하지 않았다. 그들은 태양광의 압력을 세 번째 리액션 휠로 삼아 다른 별을 관측하는 K2라는 새로운 임무를 내게 맡겼다. 나는 마지막 순간까지 관측을 계속할 것이다.” 이 내용은 케플러 우주 망원경의 지난 6년간을 독백 형식으로 정리한 것이다. 고장으로 인해 사실상 임무가 종료될 뻔한 케플러 우주 망원경은 지금 K2 임무를 통해 화려하게 부활했다. -어떻게 고장 이후에도 계속 작동하나 리액션 휠(Reaction Wheel)은 우주선의 자세를 잡는 역할을 하는 부품이다. 적어도 3개가 온전하게 작동해야 흔들리지 않게 자세를 고정할 수 있다. 따라서 2개만 작동하는 상황이 되었을 때 대부분 케플러의 임무는 끝났다고 생각했다. 그러나 나사의 과학자들은 태양을 세 번째의 지지대로 삼는 K2 임무를 고안했다. 태양이 뿜어내는 광자와 다른 입자의 흐름은 미약한 압력을 만들 수 있다. 예를 들어 솔라 세일은 이를 이용하는 아이디어다. 하지만 그 힘이 대단히 미약해서 아주 큰 솔라 세일이 있어야 약간 가속을 할 수 있을 뿐이다. 이를 이용해서 케플러 같은 큰 우주 망원경을 고정하기는 사실 무리인 셈이다. 하지만 반드시 항상 고정하지 않아도 될 수 있다. 나사의 과학자들은 두 개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용하면 잠시간이라도 한 지점을 흔들리지 않고 바라볼 수 있다고 생각했다. 그것만 가능하면 새로운 임무를 수행할 수 있다. (아래 그림 참조) 이렇게 해서 많은 이들이 반신반의하는 상황에서 K2라 명명된 새로운 임무가 시작된 것은 2014년 중반부터였다. (아래 도표 참조) -예상을 뛰어넘다 대부분 성공 여부를 확신하지 못했지만, 2014년이 채 지나기도 전에 K2는 새로운 외계 행성을 찾아내는 데 성공했다. 하버드-스미스소니언 천체 물리학 센터의 앤드류 밴더버그(Andrew Vanderburg)와 동료들이 지구에서 180년 정도 떨어진 외계 행성 HIP 116454b를 찾아낸 것이다. 생명체가 살기엔 너무 뜨거운 행성이지만, 케플러가 더 임무를 지속할 수 있음을 보여준 쾌거였다. 2015년 초에 K2는 다시 EPIC 201367065라는 적색 왜성 주변에서 지구 지름의 2.1, 1.7, 1.5배 지름의 외계 행성을 발견한다. 그리고 이 중 가장 먼 거리에서 공전하는 외계 행성은 액체 상태의 물이 있을지도 모르는 위치에 있었다. 거리도 지구에서 150광년 정도로 가까워서 과학자들의 큰 주목의 대상이 되고 있다. 아직 2016년 말로 예정된 K2 임무가 다 끝나기도 전에 여러 가지 성과가 나오기 시작했지만, 가장 인상적인 과학적 성과는 최근에 발표되었다. 케플러 우주 망원경이 사상 최초로 식현상(다른 천체가 앞을 지나는 현상)을 이용해서 백색왜성 주변에서 행성을 발견한 것이다. 그런데 이 행성이 백색왜성에 의해 파괴되고 있다는 증거가 발견되어 과학계의 주목을 받고 있다. 앤드류 밴더버그는 다시 K2 자료를 이용해서 이 사실을 밝혀냈는데, 이 연구가 중요한 이유는 백색왜성의 표면에 있는 철이나 실리콘 같은 물질의 생성원인을 밝혔기 때문이다. 백색왜성이 생성될 때 무거운 원소는 아래로 가라앉고 수소나 헬륨같이 가벼운 원소만 표면에 있어야 하는데, 관측결과에서는 무거운 원소들도 같이 발견되었다. 과학자들은 이것이 백색왜성이 행성을 흡수한 흔적이라고 생각했지만, 이제까지 증거가 없었다. 케플러 우주 망원경은 그 결정적인 증거를 찾아낸 것이다. -케플러의 후계자 TESS 케플러 우주 망원경이 예상을 뛰어넘는 성과를 거두긴 했지만, 아직 은하계의 무수히 많은 별 가운데 극히 일부만을 관측했을 뿐이다. 따라서 나사는 케플러보다 더 우수한 성능의 차세대 행성 사냥꾼을 발사할 예정이다. TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)라 명명된 차세대 망원경은 케플러와 같은 방식을 사용하지만, 더 진보된 관측 기기를 사용하고 있으며 더 많은 별을 관측할 수 있다. TESS는 적어도 50만 개의 별을 관측할 예정이며 관측 범위도 케플러보다 훨씬 넓다. TESS의 발사 시기는 2017년이다. 그리고 그다음 해인 2018년에는 사상 최대의 우주 망원경인 제임스웹 우주망원경(JWST)이 발사된다. 이 둘이 힘을 합치면 외계 행성 연구는 큰 전기를 마련하게 될 것으로 보인다. TESS가 새로운 외계 행성을 발견하면 제임스웹 우주 망원경으로 이를 정밀 관측할 수 있기 때문이다. 한 시대를 풍미했던 허블 우주 망원경과 케플러 우주 망원경은 당장에 퇴역하진 않겠지만, 이전보다 중요도가 많이 감소할 것이다. 지금으로는 케플러가 언제 퇴역할지 알기 어렵다. 2016년 말까지는 K2 임무를 지속할 예정인데, 이후 더 연장 임무를 줄 수도 있다. 하지만 결국 영원히 작동할 수는 없으므로 TESS가 발사된 이후에는 퇴역 논의가 나오게 될 가능성이 크다. 케플러 우주 망원경이 외계 행성 탐사에서 거둔 성과는 우리가 우주를 바라보는 인식을 바꿀 정도로 컸다. 우주 곳곳에 외계 행성이 무수히 존재한다는 사실을 직접 관측으로 증명했을 뿐 아니라 정확히 어디 있는지도 알 수 있게 된 것이다. 언젠가 미래에 인류는 이런 외계 행성에서 생명체의 존재를 증명하게 될지도 모른다. 그런 날이 온다면 역경을 딛고 외계 행성을 관측했던 케플러의 이름을 다시 생각하게 될 것이다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

라그랑주 점이란 한마디로 서로 중력으로 묶여 운동하는 천체들 간의 중력이 균형을 이루어 중력이 0이 되는 지점을 일컫는다. 예컨대, 태양-지구 체제의 라그랑주 점은 태양과 지구를 잇는 직선상의 3점과, 또 두 천체와 정삼각형을 이루는 2점에서 중력이 0이 된다. 라그랑주 점은 18세기 프랑스 수학자 조제프루이 라그랑주가 삼체문제를 풀다가 발견했다. 라그랑주는 세 물체 가운데 하나가 다른 두 물체보다 매우 가벼울 때, 이 가벼운 물체가 어떤 궤도를 지니는지 계산하였고, 이를 통해 특정한 점에서는 이 가벼운 제3의 물체가 다른 두 물체에 대하여 상대적으로 정지해 있는 궤도를 그린다는 사실을 발견했다. 이처럼 제3 천체는 라그랑주의 특수해 중 삼각형을 이루는 2점에 있을 때 매우 안정적임에 비해 직선상의 3점은 역학적으로 다소 불안정한 점이라는 것이 밝혀졌다. 행성이나 별과 같은 큰 천체들의 주위에는 5개의 라그랑주 점이 형성된다. 태양-지구 시스템에서 보면, 위의 그림에서 보듯이 3개의 라그랑주 점은 두 천체를 잇는 일직선상에 형성되는데, 첫번째인 L1은 지구로부터 약 160만km인 지점에 찍힌다. 이곳이 바로 두 천체의 중력이 균형을 이루어 상쇄되는 지점으로, 1995년 발사된 태양 관측 위성 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)와 심우주 기후관측위성(DSCOVR·Deep Space Climate Observatory)이 현재 머물고 있는 장소이다. 말하자면 우주 주차장인 셈이다. L2는 L1과 마찬가지로 역시 지구로부터 160만km 떨어진 곳에 있지만 태양과는 반대 방향의 지점이다. 이 지점이 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 우주선이 심우주를 관측하는 데 최상의 시야를 확보해 준다. 현재 미국항공우주국(NASA)의 윌킨슨 마이크로파 비등방성 탐색기(WMAP)가 여기에 주차하면서 빅뱅에서 나온 우주배경복사를 탐색하고 있는 중이다. 허블 망원경 후임으로 2018년 임무교대할 제임스 웹 우주 망원경도 장차 이 자리에 머물 예정이다. 제3의 라그랑주 점인 L3은 지구에서 볼 때 태양 뒤쪽에 있다. SF물에서는 이 지점이 더러 등장하지만, 현재로서는 이곳의 과학적 용도를 발견하지 못하고 있다. NASA가 이 L3에 대해 웹페이지에 언급한 부분이 있다. "미지의 행성-X가 L3에 숨어 있다는 아이디어가 일반의 호기심을 자극하는 소재가 되고 있지만, 그 과학적 증거는 없다. 행성-X가 존재한다면 그 궤도 주기는 150년으로 대단히 불안정한 것이지만, 헐리우드는 그래도 '행성-X에서 온 남자' 같은 영화를 계속 만들어낼 것이다." L1, L2, L3 는 사실 중력적으로 완전한 평형을 이루는 곳은 아니다. 만약 우주선이 이곳에서 표류한다면, 지구나 태양 쪽으로 한정없이 끌려갈 것이다. 천문학자 닐 타이슨은 이렇게 표현했다. "마치 가파른 언덕 꼭대기에 유모차를 아슬아슬하게 세워둔 것이나 같다." 따라서 여기에 우주선이 주차하려면 아주 미세한 조정을 계속 해나가야 한다. L4와 L5는 안정적이다. 그래서 '커다란 접시 위에 놓인 공' 같다는 표현을 쓴다. 두 라그랑주 점은 지구 궤도의 앞뒤쪽 60도 지점에 위치하는데, 태양과 지구를 꼭지점으로 하는 정삼각형을 이룬다. 이러한 안정성 때문에 우주 먼지나 소행성들이 이곳에 몰려드는 경향이 있다. 실제로 목성의 궤도 위를 목성과 함께 도는 트로이 소행성군은 그 위치가 태양과 목성이 정삼각형을 이루는 곳임이 확인되었다. 수십 개의 소행성들이 목성의 앞과 뒤에서 각각 무리를 이루고 있다. NASA는 태양계에서 이런 유형의 소행성들이 수천 개나 발견되었다고 밝혔다. 지구의 트로이 소행성은 2010년에 발견된 TK7이 유일하다. 지구를 졸졸 따라다니는 TK7은 너비300m의 암석으로, 제2의 달이라고 불리기도 한다. 라그랑주 점이 갖는 이점은 여러 가지다. 이곳에 머무는 탐사선들은 태양 열기로부터 보호받으며 넓은 시야를 확보하면서 소행성 탐색을 훨씬 효율적으로 할 수 있다. 2009년부터 2011년까지 이곳에 투입된 와이즈(WISE)는 별도 냉각제를 사용하지 않은 자연상태에서 임무를 수행했다. 앞으로 제임스 웹 우주 망원경도 L2에서 이러한 이점을 누리게 될 것이다. *조제프루이 라그랑주(1736~1813)는? 이탈리아 태생의 프랑스 수학자이자 천문학자이다. 해석학, 정수론, 고전역학, 천체역학 전반에 걸쳐 중대한 기여를 했다. 특히 물리학 분야에서 기존의 고전역학을 일반화된 새로운 수학적 방식으로 표현한 해석역학은 이론 물리학의 새로운 지평을 열었다. 프랑스 혁명에서 살아남아 에콜 폴리테크니크에서 개교와 동시에 해석학의 첫 번째 교수가 되었다. 1803년에 나폴레옹으로부터 레지옹 도뇌르 훈장을 받고 1808년 제국의 백작이 되었다. 팡테옹에 묻혔으며, 그의 이름은 에펠탑에 새겨진 72개의 이름 중 하나로 남아 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

달에는 토끼는 없지만, 용암 대지는 존재한다. 과거 토끼가 산다고 봤던 얼룩의 정체는 사실 어두운 현무암으로 이뤄진 용암 대지이다. 거의 40억 년 전 태양계의 소행성과 혜성들이 대거 달에 충돌해 거대한 크레이터를 만들었고, 이 시기 달의 내부에서 분출한 용암이 낮은 지형에 고이면서 현재 우리가 달의 바다(lunar Mare)라고 하는 지형이 형성되었다. 그 외에도 달에는 화산 지형이나 혹은 용암 동굴의 흔적 등이 다수 남아 있어 과학자들은 과거 달의 화산활동이 활발했다고 믿고 있다. 그리고 최근에는 화산활동과 연관된 용암 고원도 존재한다는 주장이 제기되었다. 브라운 대학의 다니엘 모리어티(Daniel Moriarty)와 그의 동료들은 나사와 인도의 관측 우주선이 보내온 자료를 분석해서 달의 남극에 높이 800m의 고원이 화산 활동 때문에 형성되었다고 저널 지구물리학 연구지(Geophysical Research Letters)에 발표했다. 이들이 주목한 고원 지대는 바로 달의 남극에 있는 마픽 마운드(Mafic Mound)이다. 달에 남극에는 과거 거대한 소행성이 충돌한 흔적으로 생각되는 아이트켄 분지(Aitken Basin)가 있다. 이 거대 크레이터는 지름이 2,500km로 태양계에서 가장 큰 크레이터 중 하나이다. 그리고 그 안에는 너비 75km, 높이 800m의 마픽 마운드가 있다. 연구팀은 마픽 마운드의 정밀한 지형 고도 데이터와 표면의 화학적 데이터를 분석해서 이 고원 지대가 사실을 용암 분출과 연관이 있다는 사실을 밝혀냈다. 이에 의하면 이 지역은 아이트켄 분지의 다른 지역과는 달리 칼슘이 풍부한 휘석(high-calcium pyroxene) 성분이 풍부했는데, 이는 용암 분출 같은 화산 활동과 연관이 있을 수 있다는 것이다. 연구팀이 생각하는 가설은 이 고원 지역 자체가 운석 충돌 후 녹은 마그마가 분출되며 형성된 용암 지대거나 혹은 충돌 후 반동으로 형성된 고원에 용암이 분출하는 것이다. 어느 쪽이든 용암 분출과 화산 활동이 이 고원 지역 형성에 영향을 주었을 것으로 생각하고 있다. 다만 정확한 생성 원인을 조사하기 위해서는 앞으로 지상 탐사 등 추가 연구가 필요하다. 연구팀은 이 지형이 앞으로 달 탐사에서 흥미로운 목표가 될 것이라고 주장했다. 어쩌면 여기에 미래 달 개척에 필요한 풍부한 광물 자원이 존재할지도 모르는 일이다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

유령이나 괴물 분장을 하고 즐기는 '핼러윈축제'가 벌어지는 그날, 지구 밖에서는 더 으스스한 이벤트가 일어날지도 모르겠다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오는 31일(GMT 기준 오후 3시 14분) 소행성 하나가 지구에 최근접해 지나간다고 밝혔다. 무려 시속 12만 5500km의 속도로 날아오고 있는 이 소행성의 이름은 '2015 TB145'. 약 2.5km 크기의 2015 TB145는 이날 지구와 불과 49만 9000km 거리를 두고 지나가 지구에 미치는 영향은 '전혀없다'는 것이 NASA의 설명. 그러나 2015 TB145와 같은 소행성 접근을 축제처럼 즐기기에는 뒷맛이 개운치 않다. 이유는 지구와 달 사이보다 조금 먼 49만 9000km의 거리는 역대 지구로 날아온 소행성 중에서도 손꼽힐만한 최근접 거리이기 때문이다. 특히 첨단 우주기술로 무장한 NASA가 2015 TB145의 지구 접근을 불과 2주 전에 알았다는 사실. NASA는 "이 소행성은 극단적으로 별나고 높은 각도의 궤도를 갖고있다" 면서 "그 특징 때문에 정확히 어느 방향으로 움직일지 확신할 수 없었다"고 밝혔다. 이어 "다시한번 말하지만 지구에 미치는 영향은 없다" 고 강조했다. 그러나 지구로 날아오는 소행성의 위협을 공상과학영화의 스토리로만 치부할 수는 없다. 지난해 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 지난 2000년부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 지난 2013년 세상을 떠들썩하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다. 　　 현재까지 NASA가 파악해 공개한 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1400개지만 이는 전체에 비하면 사실 극히 일부에 지나지 않는다. 또한 파악된 소행성이라도 천체 중력이나 충돌에 의해 얼마든지 방향을 틀어 우리에게 날아올 가능성은 존재한다. 물론 인류가 이를 손놓고 구경만 하는 것은 아니다. 얼마 전 프랑스에서 열린 유럽행성과학회의(EPSC)에서 유럽우주기구(ESA)는 지구로 날아오는 소행성을 파괴해 인류를 구하는 AIDA(Asteroid Impact & Deflection Assessment)의 구체적인 계획을 공개한 바 있다. 2년 여 전 ESA와 NASA가 처음 깃발을 올린 야심찬 이 공동 프로젝트는 영화처럼 지구와 충돌 위험이 있는 소행성을 산산조각내는 것이 아닌 충격을 가해 그 궤도를 일부 바꿔 위험을 사전에 제거하는 방식이다. 양대 우주기구의 테스트 대상에 오른 소행성은 2개의 크고 작은 천체로 이루어진 디디모스(Didymos)와 디디문(Didymoon)으로 이중 타깃은 지름 170m의 디디문이다. 오는 2022년 지구에서 1100만 km 까지 접근할 예정인 쌍소행성은 그 거리 때문에 인류에 피해를 줄 가능성은 없지만 테스트에 최적이라는 것이 두 우주기구의 설명. 발표된 세부 내용의 골자는 이렇다. 먼저 오는 2020년 8월 2대의 우주선이 발사된다. 한 대는 디디문과 충돌용, 또 한 대는 탐사와 모니터용이다. ESA는 탐사선 AIM(Asteroid Impact Mission)을 디디문으로 발사해 이 소행성의 지도 작성, 표면 조사 등 충돌에 필요한 모든 데이터를 수집한다. 이와 달리 NASA는 우주선 DART(Double Asteroid Redirection Test)를 발사해 시속 2만 km 속도로 날아가 디디문의 궤도를 수정할 만한 최적의 지점과 충돌한다. 이후 충돌 과정과 결과를 모니터해 그 정보를 제공하는 것은 탐사선 AIM의 역할이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

4개월 전 브라질에서 찍힌 미확인비행물체(UFO) 영상이 뒤늦게 인터넷상에서 화제가 되고 있다. 최근 유명 UFO 전문가인 스콧 C. 워닝이 자신의 웹사이트에 소개한 ‘피라미드 UFO’ 영상으로, 이는 영국 일간 메트로 등 외신에 소개될 정도로 관심을 끌고 있다. 이 영상은 지난 6월 14일 브라질 수도 상파울루 인근에서 광학 60배줌 기능이 있는 디지털카메라로 포착한 것이라고 워닝은 설명했다. 영상은 물론 이를 정지화상으로 만든 사진 속 UFO의 모습은 마치 SF 영화 ‘스타게이트’에 나왔던 외계인들의 우주선처럼 보인다. 영화 속 우주선은 지구를 침략했지만, 이 영상 속 UFO는 그 크기가 비둘기와 비슷해 그리 걱정할 필요는 없을 듯하다. 워닝의 말로는 이 UFO는 상파울루로부터 약 45km 거리에 있는 무지다스크루제스에서 촬영됐다. 촬영 당일 오전 8시 40분쯤 상공에 나타났다가 사라졌다고 한다. 워닝은 “피라미드형 우주선이 지구에 꽤 자주 방문해도 전혀 새로울 것은 없다”면서 “이런 UFO는 과거에도 수차례 목격됐다”고 설명했다. 한 예로 1996년 10월 5일 브라질 펠로타스에서 이번 영상 속 UFO와 비슷한 비행물체가 비행기 조종사 헤럴도 베스텐도르프에 의해 목격됐다는 소식이 여러 남미 언론을 통해 보도되기도 했다. 사진=유튜브 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-14일부터 1,839km 첫번째 근접...북극 관측 -이달 28일 두번째...49km까지 간헐천 진입 -12월 19일 세번째 '마지막 접근 조우' 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니 호는 2004년 토성 궤도에 진입한 이후 지금까지 10년 이상 토성과 그 위성들을 관측, 탐사하는 미션을 수행해왔다. 2017년 말까지 예정된 미션 종결을 앞두고 최대한의 데이터를 수집하느라 바쁜 일정을 보내던 카시니 호는 오늘(현지 시간 10월 14일)부터 토성의 위성 엔켈라두스와의 근접 조우를 위한 준비에 들어갔다고 스페이스닷컴이 보도했다. 보도에 따르면, 모두 세 차례로 이루어져 있는 이 근접 조우 중 첫번째 접근 조우는 이날 아침 6시(미국 동부시간)에 있었으며, 카시니는 엔켈라두스에 1,839km까지 접근했다고 한다. 이는 엔켈라두스의 북극 지역을 선명히 볼 수 있는 거리로, 여름 태양이 이 지역을 비추는 만큼 과학자들이 이 위성의 고대 지질학적 활동의 흔적들을 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 같은 관측은 그전 접근 조우 때에는 불가능했는데, 이유는 당시 엔켈라두스의 북극 지역은 겨울이었기 때문이다. 첫번째 접근 조우는 이번 미션에서 볼 때 몸풀기에 지나지 않은 것으로, 오는 10월 28일 카시니는 엔켈라두스 남극 지역에 49km까지 바짝 접근할 예정이다. 카시니의 이 대담한 기동은 엔켈라두스의 간헐천의 얼음 분출 기둥 사이로 가장 깊숙이 진입하는 것으로, 얼음 분출 기둥이 가장 활발한 양상을 보일 때 시행될 예정인데, 과학자들은 그때 얼음의 성분을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 12월 19일에는 카시니의 마지막 세번째 접근 조우가 예정되어 있다. 이때는 엔켈라두스의 지표로부터 4,999km 상공을 비행하면서 위성 내부로부터 분출되는 간헐천의 온도를 측정할 예정이다. "우리는 지금까지 10년 동안 엔켈라두스를 면밀히 관찰해왔다" 고 NASA 제트추진연구소의 얼음 위성 전문가이자 카시니 과학 팀원이 보니 버래티가 기자회견에서 밝혔다. "엔켈라두스의 간헐천 분출 규모와 지표 아래의 상황은 참으로 놀라운데, 어째서 이러한 현상이 일어나는지, 우리는 이 위성의 내력을 연구하고 있다." 엔켈라두스의 지하 바다와 함께 이 간헐천의 존재는 이 위성의 내부에 열수가 있음을 강력히 시사하는 것으로, 지구의 해저 열수와 흡사한 환경을 조성해 태양계에서 지구 외에 생명이 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 만들어주고 있다. "지구에서 수십억 킬로미터 떨어진 이 엔켈라두스의 바다에 생명이 존재한다는 것은 상상만 해도 매혹적인 일이 아닐 수 없다" 고 카시니 미션에 참여한 조나단 루닌 코넬 대학 교수가 밝혔다. 과학자들은 이번 카시니의 엔켈라두스 접근 비행이 이 위성을 볼 수 있는 마지막 기회인만큼 최대한의 성과를 올리기 위한 준비작업에 들어갔다. 카시니-하위헌스 탐사계획은 미국 나사(NASA)와 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국의 공동 프로젝트로, 1997년 10월 우주선이 지구에서 발사돼 2004년 7월 토성 궤도에 진입했다. 궤도에 진입한 우주선은 카시니 궤도선과 하위헌스 탐사선 등 두 부분으로 되어 있었는데, 이 중 하위헌스 탐사선은 2004년 12월 모선에서 분리돼 2005년 1월 토성의 위성 타이탄의 표면에 착륙해서 배터리가 고갈될 때까지 한 시간 이상 데이터를 송출했다. 카시니 궤도선은 2017년 임무가 끝나면 토성으로 추락해 파괴될 예정이다. 우주선의 방사성 물질이 혹시 엔켈라두스에 떨어져 바다를 오염시킬 가능성을 제거하기 위해서다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

중국이 내년에 두 번째 우주정거장인 ‘톈궁(天宮)2호’를 발사한다. 톈궁2호는 2022년부터 최대 6명의 우주인이 머물 수 있는 우주정거장으로 운영된다. 중국은 또 내년에 유인우주선 ‘선저우(神舟)11호’와 우주화물선 ‘톈저우(天舟)1호’도 함께 발사해 톈궁2호와 도킹을 시도한다. 중국은 2011년에 첫 실험용 우주정거장 모듈인 톈궁1호 발사에 성공한 바 있다. 우주정거장의 궤도는 340~450㎞ 상공이다.

　“자연과 우주에 대한 ‘의문’과 그것을 풀겠다는 ‘꿈’을 가지십시오. 연구자에게 1등이니 2등이니 하는 것은 없으니 1등이 아니라고 포기할 필요는 전혀 없습니다. 다만 꿈을 가진 이상은 공부해야 합니다.” 　올해 노벨 물리학상 공동수상자로 선정된 가지타 다카아키(56) 일본 도쿄대 교수는 15일 도쿄 분쿄구에 있는 도쿄대 혼고 캠퍼스에서 가진 연합뉴스와의 단독 인터뷰에서 노벨상을 꿈꾸는 한국의 연구자와 학생들에게 이처럼 ‘단순한’ 조언을 했다. 　중성미자에 질량이 있다는 사실을 발견한 공로를 인정받아 올해 노벨 물리학상 공동 수상자로 선정된 가지타 교수지만 고교 시절 한때 성적이 중하위권이었다고 소개했다. 전통있는 상위권 고등학교를 다니긴 했지만, 한때 같은 학년 학생 405명 중 250등 정도의 성적이었고, 지방 국립대인 사이타마(埼玉)대학 시절에도 열심히 공부하지 않았다고 전했다. 　하지만 도쿄대 대학원에 진학한 뒤 소립자 물리학에서의 실험과 관측이 자신의 ‘길’이라고 결정한 뒤부터 “12년간 옆길로 빠지지 않고 연구한 것이 결과를 냈다”고 소개했다. 　가지타 교수는 노벨상을 받게 된 환경적 요인에 대해 대대로 내려오는 도쿄대 연구실 내부의 자긍심 충만한 분위기, 연구 의지를 가진 학생과 연구자는 어느 학교 출신이든 받아들여 함께 연구하는 개방성, 다국적 학자들의 팀 작업 등을 꼽았다. 　그는 우선 자신이 몸담은 도쿄대 대학원의 연구실에 대해 “(앞 세대에서부터 내려오는) 분위기의 계승이 있다고 본다”며 “자기가 세계적으로 중요한 연구 성과를 낸다는 그런 기분을 다들 가지고 있다”고 소개했다. 　또 “내가 몸담고 있는 도쿄대 우주선(線)연구소는 슈퍼가미오칸데(노벨상 수상으로 연결된 중성미자 연구에 사용한 대규모 지하 장치) 같은 큰 장치를 책임지고 운영하지만 연구는 전국의 연구자와 함께 하는 시스템”이라며 “학교가 어디 출신이냐에 관계없이 연구를 할 수 있고,하고 싶어하는 사람은 모두 참가한다”고 전했다. 　가지타 교수는 기초 과학이 중요한 이유에 대해 “기초과학은 세계 각국 사람들이 경쟁도 하지만 협력해서 이제까지 인류가 몰랐던 것을 조금씩 알게 되는 것”이라며 “인류 전체를 위한 것”이라고 말했다. 　일본 정부의 기초과학 분야 지원에 대해 “기초과학에 몸담고 있는 사람으로서 더 지원받고 싶은 마음이 있지만 어느 정도는 지원받고 있다고 생각한다”며 “재정의 한계도 있어 어느 정도는 이해한다”고 말했다. 　그는 일본 기초과학 연구자들의 연구환경이 “갈수록 나빠지는 것 같다”며 “대학원생이 된 다음 ‘포스닥’으로 연구원이 되는데 그 임기가 종료되면 다른 일을 해야 한다”고 소개한 뒤 “잘릴 염려없이 안심하고 연구하기가 매우 힘들어졌다”고 소개했다. 특히 자신이 해온 연구는 절대로 단기간에 성과를 낼 수 없는 것이라며 장기간 안정적으로 일할 수 있는 쪽으로 환경이 개선돼야 한다고 강조했다. 　그럼에도 가지타는 일본 기초과학의 미래에 대해 “특별히 걱정은 하지 않는다”며 “학생 여러분들이 연구자로서 해 나가려는 동기의식을 갖고 있기 때문”이라고 낙관했다. 자신의 노벨상 수상으로 “일본의 여러분이 기초 과학에 관심을 갖게 된 것이 참 잘된 일”이라고 말했다. 　한국의 기초과학 양성을 위해 무엇이 필요하다고 보느냐는 질문에 “기초과학을 하려는 연구자가 많이 나와서 그런 사람들이 목소리를 내며 여러 곳에서 기초 과학의 중요성을 호소하는 것이 중요하다”며 “기초과학자들의 층을 어느 정도 두텁게 하는 것이 중요하다고 본다”고 말했다. 　가지타 교수는 함께 연구한 한국인 학자에 대해 “슈퍼가미오칸데에서 5∼10명 있었고 현재 진행중인 중력파 연구에 10∼20명이 참가중”이라고 소개한 뒤 한국 학자들의 연구 자세는 “대단히 진지하다”고 소개했다. 　??가지타 다카아키? 1998년 기후현 다카야마 시에서 열린 국제회의에서 ‘중성미자 진동의 발견’을 발표하며 세계 물리학계를 뒤흔들었다. 중성미자 진동이 중성미자에 질량이 있음을 보여주는 증거임을 규명한 이 연구는 ‘중성미자에는 질량이 없다’는 그 이전까지의 소립자 물리학계 ‘정설’을 뒤집은 대발견이었다. 　사이타마 현에서 나고 자라 사이타마대를 졸업했다. 도쿄대 이학부 조교, 도쿄대 우주선연구소 조교, 조교수를 거쳐 1999년 정교수가 된 뒤 2008년 4월부터 도쿄대 우주선연구소 소장을 맡았다. ‘슈퍼 가미오칸데’에서 관측한 데이터 해석의 책임자로서 미일 양국 연구자를 통솔하기도 했다. 2002년 노벨 물리학상 공동수상자인 고시바 마사토시(89) 도쿄대 특별 영예교수가 그의 스승이다. 　도쿄 연합뉴스

손에 들었던 물건을 놓으면 곧장 아래로 떨어진다. 바로 중력 때문이다. 한살배기 아기도 중력을 안다. 아기가 계단을 내려갈 때 조심하는 것은 잘못 하다간 아래로 굴러떨어질까 봐 그러는 거다. 중력을 알기 때문이다. 자연계에 있는 4가지 힘, 곧 중력, 전자기력, 강력(강한 상호작용), 약력(약한 상호작용) 중 중력이 가장 약하다. 얼마나 약할까? 4가지 힘의 크기를 비교하면, 강력>전자기력>약력>중력 순서인데, 강력(1038)>전자기력(1036)>약력(1025)>중력(100) 이다. 100 은 1이다. 　 강력과 약력은 원자 내에서만 존재하는 힘으로, 중력이 지름 1cm의 살구만하다면 강력은 이 우주보다도 더 크다. 어마무시한 차이라는 점만 기억해두도록 하자. 조그만 말굽자석 하나가 대못을 매달고 있는 것은 지구의 중력을 이기고 있다는 증거이다. 이처럼 중력의 자연계의 4가지 힘 중에서 가장 약하지만, 그래도 당신이 낙상한다면 골반뼈나 손목뼈를 부러뜨릴 만큼 강하다는 사실을 알아야 한다. 중력은 또한 전자기력과는 달리 어떠한 조작으로도 상쇄하거나 차단할 수가 없는 힘이다. 중력 차단에 성공한 예는 아직까지 없다. 그러므로 공중부양을 한다고 흰소리하는 사람은 100% 사기꾼이라고 보면 틀림없다. 이 중력의 또다른 특징은 인력만으로 작용한다는 점이며, 이 우주에 가장 보편적 힘으로 천체들을 운행하고 있다는 사실이다. 그런데 중력이 어떻게 작용하는지는 아직도 오리무중이다. 사과를 땅으로 떨어지게 하는 힘이나, 달이 지구를 돌게 하는 힘이 다 같은 중력이라고 뉴턴이 밝혀냈지만, 그 힘이 어떻게 전해지는지는 천하의 뉴턴도 알 수 없었다. 달과 지구 사이, 지구와 태양 사이, 무수한 천체들 사이에 작용하는 중력은 말하자면 원격작용을 하는 셈이다. 리모콘은 전자기파를 매개로 하여 작동하지만, 중력에는 그런 매개체가 여직 발견되지 않고 있는 것이다. 중력이 이처럼 원격작용을 하는 원리를 끝내 알아내지 못한 뉴턴은 이렇게 면피용 멘트를 한번 날린 후 이 문제를 접고 말았다. “나는 가설을 만들지 않는다.” -아리스토텔레스에게 도전한 갈릴레오 이 골치 아픈 중력은 고대세계의 최고 천재라는 아리스토텔레스까지 실족하게 만들었다. 무슨 이야기인고 하면, 아리스토텔레스는 물체의 경중에 따라 중력의 크기가 다르게 작용한다고 큰소리쳤던 것이다. 아무런 실험도 해보지 않은 채 그냥 직관으로 그렇게 단정해버린 데 문제가 있었다. 경험으로 볼 때 무거운 물체는 가벼운 물체보다 빨리 떨어지지 않은가. 망치와 깃털을 떨어뜨릴 때 망치가 더 빨리 떨어진다. 하지만 인간의 감각이나 직관이란 그렇게 믿을 만한 게 못된다. 천동설이 수천 년 위세를 떨친 것만 봐도 알 수 있는 일이다. 하늘의 태양을 보고 누가 지구가 그 둘레를 돈다고 생각하겠는가. 어쨌든 지엄한 아리스토텔레스에게 2000년 만에 최초로 도전장을 내민 사람은 17세기 갈릴레오 갈릴레이(1564-1642)였다. 갈릴레오가 피사의 사탑에서 무거운 물체와 가벼운 물체를 떨어뜨려 두 물체가 동시에 떨어진다는 것을 증명했다는 이야기는 제자이며 전기작가였던 비비아니가 쓴 갈릴레오의 전기에나 나오지만, 전혀 증거가 없는 것으로 보아 창작일 확률이 높다는 것이 대체적인 시각이다. 원래 글쟁이들은 거짓말을 곧잘 하는 버릇이 있다. 제 입맛에 맞을 때 특히 그렇다. 그런데 갈릴레오가 물체의 낙하실험을 했다는 것은 사실이다. 단, 피사의 사탑에서 한 게 아니라, 집에서 경사로를 만들어놓고 그 위에 무게가 다른 공들을 굴렸다. 수없이 공을 굴려본 결과 무거운 공이든 가벼운 공이든 같은 속도로 굴러떨어진다는 것을 확인했다. 그는 또한 ‘새로운 두 과학에 대한 대화’라는 책에서 무거운 물체가 가벼운 물체보다 빨리 떨어진다는 것은 논리적으로 모순이라는 것을 설명하기도 했다. 후에 뉴턴이 이를 수학적으로 증명했다. 중력은 공평하게도 먼지이든 바윗덩이든 간에 모든 물체에 같은 크기로 작용한다. 다만 공기 저항이라는 요소만 제거한다면 우리는 눈으로도 그것을 확인할 수도 있다. 현대에 와서 우리는 그 실험을 직접 눈으로 볼 수 있었다. 공기가 없는 달에서 낙체실험이 이루어졌던 것이다. 1971년 아폴로 15호의 우주인이었던 데이비드 스콧은 우주선에 실어갔던 망치와 깃털을 달 표면 위에서 떨어뜨리는 실험을 했다. 전 세계 시청자들이 TV로 지켜보는 가운데 그는 어깨 높이에서 망치와 깃털을 떨어뜨렸고, 두 물체는 동시에 달 표면에 떨어졌다. 그러자 스콧이 지구인들을 향해 외쳤다. “갈릴레오가 옳았습니다!” -현대판 피사의 사탑 낙체실험 이 같은 낙체실험은 지구에서도 행해졌다. 지구에도 공기가 전혀 없는 공간들이 있다. 그중 가장 큰 공간은 미항공우주국(NASA)의 진공실이다. 바닥 면적이 30.5m × 37.2m로, 농구장의 2배가 넘는다. 이 세계 최대의 진공실은 미국 오하이오의 NASA 우주발전소에 있다. 여기서 실험을 진행한 사람은 영국의 훈남 물리학자 브라이언 콕스로, 볼링공과 깃털을 동시에 떨어뜨리는 실험이었는데, 영국 BBC TV에서 전 과정을 담은 영상을 방송했다. 실험 결과는 아름다웠다. 공기 저항이 있을 때는 깃털이 늦게 착지했지만, 공기를 다 빼고 진공 상태에서 한 실험에서는 볼링공과 깃털이 사이 좋게 똑같이 착지한 것이다. 이는 400년 전 ‘피사의 사탑 낙체실험’ 전설의 현대판이라 할 만하다. 비디오의 끝부분에는 아인슈타인의 등가원리가 잠깐 언급된다. 등가원리란 중력을 만드는 만유인력과 관성력은 구별할 수 없다는 원리이다. 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 나오는 것으로, 자유낙하하는 놀이기구에 탄 사람이 무중력 상태를 경험하는 현상이 대표적인 예라 할 수 있다. 만약 당신이 지구 표면에 서 있다면, 당신의 체중을 느낄 것이고, 이는 곧 지구의 중력으로, 둘은 구별할 수가 없다는 것이다. 이는 매우 심오한 현상으로 아인슈타인의 일반상대성 원리로 발전하게 되었다. 브라이언은 이 단순한 실험을 해보임으로써 그 같은 심오한 자연의 법칙을 대중에게 소개한 것이다. 중력 미스터리는 아직까지 건재하다. 중력을 매개한다는 중력자와 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 예측한 중력파를 찾는 것이 현대 물리학의 최대 화두가 되고 있는 것만 봐도 그 같은 사실을 알 수 있다. 중력 미스터리를 해결하는 사람이 나온다면 노벨 물리학상은 따놓은 당상이나 다름없을 것이다. 물체가 땅으로 떨어지는 이 단순한 현상 하나에도 이 같은 심오한 자연의 비밀이 숨어 있는 것을 보면, 세계에서 신비롭지 않은 것은 하나도 없는 것 같다. 이 글을 읽고 있는 당신도 알고 보면 신비 자체이며 우주의 기적 아닌가. 이광식 통신원 joand999@naver.com

손에 들었던 물건을 놓으면 곧장 아래로 떨어진다. 바로 중력 때문이다. 한살배기 아기도 중력을 안다. 아기가 계단을 내려갈 때 조심하는 것은 잘못 하다간 아래로 굴러떨어질까 봐 그러는 거다. 중력을 알기 때문이다. 자연계에 있는 4가지 힘, 곧 중력, 전자기력, 강력(강한 상호작용), 약력(약한 상호작용) 중 중력이 가장 약하다. 얼마나 약할까? 4가지 힘의 크기를 비교하면, 강력>전자기력>약력>중력 순서인데, 강력(1038)>전자기력(1036)>약력(1025)>중력(100) 이다. 100 은 1이다. 　 강력과 약력은 원자 내에서만 존재하는 힘으로, 중력이 지름 1cm의 살구만하다​면 강력은 이 우주보다도 더 크다. 어마무시한 차이라는 점만 기억해두도록 하자. 조그만 말굽자석 하나가 대못을 매달고 있는 것은 지구의 중력을 이기고 있다는 증거이다. 이처럼 중력의 자연계의 4가지 힘 중에서 가장 약하지만, 그래도 당신이 낙상한다면 골반뼈나 손목뼈를 부러뜨릴 만큼 강하다는 사실을 알아야 한다. 중력은 또한 전자기력과는 달리 어떠한 조작으로도 상쇄하거나 차단할 수가 없는 힘이다. 중력 차단에 성공한 예는 아직까지 없다. 그러므로 공중부양을 한다고 흰소리하는 사람은 100% 사기꾼이라고 보면 틀림없다. 이 중력의 또다른 특징은 인력만으로 작용한다는 점이며, 이 우주에 가장 보편적 힘으로 천체들을 운행하고 있다는 사실이다. 그런데 중력이 어떻게 작용하는지는 아직도 오리무중이다. 사과를 땅으로 떨어지게 하는 힘이나, 달이 지구를 돌게 하는 힘이 다 같은 중력이라고 뉴턴이 밝혀냈지만, 그 힘이 어떻게 전해지는지는 천하의 뉴턴도 알 수 없었다. 달과 지구 사이, 지구와 태양 사이, 무수한 천체들 사이에 작용하는 중력은 말하자면 원격작용을 하는 셈이다. 리모콘은 전자기파를 매개로 하여 작동하지만, 중력에는 그런 매개체가 여직 발견되지 않고 있는 것이다. 중력이 이처럼 원격작용을 하는 원리를 끝내 알아내지 못한 뉴턴은 이렇게 면피용 멘트를 한번 날린 후 이 문제를 접고 말았다. “나는 가설을 만들지 않는다.” ​-아리스토텔레스에게 도전한 갈릴레오 이 골치 아픈 중력은 고대세계의 최고 천재라는 아리스토텔레스까지 실족하게 만들었다. 무슨 이야기인고 하면, 아리스토텔레스는 물체의 경중에 따라 중력의 크기가 다르게 작용한다고 큰소리쳤던 것이다. 아무런 실험도 해보지 않은 채 그냥 직관으로 그렇게 단정해버린 데 문제가 있었다. 경험으로 볼 때 무거운 물체는 가벼운 물체보다 빨리 떨어지지 않은가. 망치와 깃털을 떨어뜨릴 때 망치가 더 빨리 떨어진다. 하지만 인간의 감각이나 직관이란 그렇게 믿을 만한 게 못된다. 천동설이 수천 년 위세를 떨친 것만 봐도 알 수 있는 일이다. 하늘의 태양을 보고 누가 지구가 그 둘레를 돈다고 생각하겠는가. 어쨌든 지엄한 아리스토텔레스에게 2000년 만에 최초로 도전장을 내민 사람은 17세기 갈릴레오 갈릴레이(1564-1642)였다. 갈릴레오가 피사의 사탑에서 무거운 물체와 가벼운 물체를 떨어뜨려 두 물체가 동시에 떨어진다는 것을 증명했다는 이야기는 제자이며 전기작가였던 비비아니가 쓴 갈릴레오의 전기에나 나오지만, 전혀 증거가 없는 것으로 보아 창작일 확률이 높다는 것이 대체적인 시각이다. 원래 글쟁이들은 거짓말을 곧잘 하는 버릇이 있다. 제 입맛에 맞을 때 특히 그렇다. 그런데 갈릴레오가 물체의 낙하실험을 했다는 것은 사실이다. 단, 피사의 사탑에서 한 게 아니라, 집에서 경사로를 만들어놓고 그 위에 무게가 다른 공들을 굴렸다. 수없이 공을 굴려본 결과 무거운 공이든 가벼운 공이든 같은 속도로 굴러떨어진다는 것을 확인했다. 그는 또한 ‘새로운 두 과학에 대한 대화’라는 책에서 무거운 물체가 가벼운 물체보다 빨리 떨어진다는 것은 논리적으로 모순이라는 것을 설명하기도 했다. 후에 뉴턴이 이를 수학적으로 증명했다. ​ 중력은 공평하게도 먼지이든 바윗덩이든 간에 모든 물체에 같은 크기로 작용한다. 다만 공기 저항이라는 요소만 제거한다면 우리는 눈으로도 그것을 확인할 수도 있다. 현대에 와서 우리는 그 실험을 직접 눈으로 볼 수 있었다. 공기가 없는 달에서 낙체실험이 이루어졌던 것이다. 1971년 아폴로 15호의 우주인이었던 데이비드 스콧은 우주선에 실어갔던 망치와 깃털을 달 표면 위에서 떨어뜨리는 실험을 했다. 전 세계 시청자들이 TV로 지켜보는 가운데 그는 어깨 높이에서 망치와 깃털을 떨어뜨렸고, 두 물체는 동시에 달 표면에 떨어졌다. 그러자 스콧이 지구인들을 향해 외쳤다. “갈릴레오가 옳았습니다!” -현대판 피사의 사탑 낙체실험 이 같은 낙체실험은 지구에서도 행해졌다. 지구에도 공기가 전혀 없는 공간들이 있다. 그중 가장 큰 공간은 미항공우주국(NASA)의 진공실이다. 바닥 면적이 30.5m × 37.2m로, 농구장의 2배가 넘는다. 이 세계 최대의 진공실은 미국 오하이오의 NASA 우주발전소에 있다. 여기서 실험을 진행한 사람은 영국의 훈남 물리학자 브라이언 콕스로, 볼링공과 깃털을 동시에 떨어뜨리는 실험이었는데, 영국 BBC TV에서 전 과정을 담은 영상을 방송했다. 실험 결과는 아름다웠다. 공기 저항이 있을 때는 깃털이 늦게 착지했지만, 공기를 다 빼고 진공 상태에서 한 실험에서는 볼링공과 깃털이 사이 좋게 똑같이 착지한 것이다. 이는 400년 전 ‘피사의 사탑 낙체실험’ 전설의 현대판이라 할 만하다. 비디오의 끝부분에는 아인슈타인의 등가원리가 잠깐 언급된다. 등가원리란 중력을 만드는 만유인력과 관성력은 구별할 수 없다는 원리이다. 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 나오는 것으로, 자유낙하하는 놀이기구에 탄 사람이 무중력 상태를 경험하는 현상이 대표적인 예라 할 수 있다. 만약 당신이 지구 표면에 서 있다면, 당신의 체중을 느낄 것이고, 이는 곧 지구의 중력으로, 둘은 구별할 수가 없다는 것이다. 이는 매우 심오한 현상으로 아인슈타인의 일반상대성 원리로 발전하게 되었다. 브라이언은 이 단순한 실험을 해보임으로써 그 같은 심오한 자연의 법칙을 대중에게 소개한 것이다. 중력 미스터리는 아직까지 건재하다. 중력을 매개한다는 중력자와 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 예측한 중력파를 찾는 것이 현대 물리학의 최대 화두가 되고 있는 것만 봐도 그 같은 사실을 알 수 있다. 중력 미스터리를 해결하는 사람이 나온다면 노벨 물리학상은 따놓은 당상이나 다름없을 것이다. 물체가 땅으로 떨어지는 이 단순한 현상 하나에도 이 같은 심오한 자연의 비밀이 숨어 있는 것을 보면, 세계에서 신비롭지 않은 것은 하나도 없는 것 같다. 이 글을 읽고 있는 당신도 알고 보면 신비 자체이며 우주의 기적 아닌가. 이광식 통신원 joand999@naver.com

미국을 공식 방문 중인 박근혜 대통령은 14일(현지시간) 오전 한국전 참전비에 헌화하는 것으로 방미 일정을 시작했다. 박 대통령은 올해로 건립 20년이 되는 한국전 참전기념비에 화환을 헌화하고 미국과 참전 용사들에게 감사의 뜻을 전달하면서 한·미 동맹의 역사와 가치를 평가했다. 박 대통령은 취임 직후인 2013년 5월 미국을 방문했을 때도 한·미 두 나라의 한국전 참전 용사들과 함께 참전기념비에 헌화했다. 박 대통령은 당시 “오늘날 우리 대한민국이 번영한 것도 그들이 없었다면 불가능했을 것”이라면서 한국전 참전 용사들과 한국전에서 지휘한 역대 사령관 등에게 사의를 표했다. 박 대통령은 이후 워싱턴 DC 인근 메릴랜드주 그린벨트 소재의 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터를 찾아 미국의 첨단 연구 성과 등을 살펴보며 한·미 간 협력 분야를 우주로까지 확대할 것을 제안했다. 우리나라 대통령이 나사 소속의 센터를 방문한 것은 1965년 케네디 우주센터를 찾은 부친 박정희 전 대통령에 이어 50년 만이다. 박 대통령은 지난 6월 방미를 계획했을 때는 휴스턴의 NASA를 들르려 했다. 1959년 설립된 고다드 우주비행센터는 미국 최초의 우주비행센터로, 태양계와 우주를 연구하기 위한 새로운 기술을 연구하고 우주선 등을 개발하는 시설이다. 박 대통령은 센터 방문 후 한·미 첨단산업 파트너십 포럼에 참석, 양국 간 첨단 산업 분야에서의 비즈니스 차원의 협력 증진이 필요하다고 역설했다. 뒤이어 한국시간으로 15일 아침에 열리는 ‘한·미 우호의 밤’ 행사에는 600명이 넘는 한·미 양측 인사가 참석할 것으로 알려졌다. 미국 측에서는 존 케리 국무장관을 비롯해 척 헤이글 전 국방장관, 콜린 파월 전 국무장관 등 450여명이, 우리 측에서는 동포 대표들과 기업인 등 170여명이 참석할 예정이다. 박 대통령은 이 자리에서 중국경사론을 불식하고 한·미 동맹의 공고성을 대내외에 확인시키는, 이번 방미의 주요 목적을 본격적으로 수행할 것으로 예상된다. 미국 국방부(펜타곤)를 방문해 한·미 연합 방위태세를 점검하는 것도 같은 맥락의 활동이다. 한편 박 대통령이 이날 워싱턴의 앤드루스 공군기지에 도착했을 때 미국 측에서는 피터 셀프리지 의전장, 대니얼 크리튼브링크 백악관 국가안보회의(NSC) 아·태담당 선임보좌관, 마크 램버트 국무부 한국과장이 나와 영접했다. 워싱턴 이지운 기자 jj@seoul.co.kr

-14일부터 1,839km 첫번째 근접...북극 관측 -이달 28일 두번째...49km까지 간헐천 진입 -12월 19일 세번째 '마지막 접근 조우' 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니 호는 2004년 토성 궤도에 진입한 이후 지금까지 10년 이상 토성과 그 위성들을 관측, 탐사하는 미션을 수행해왔다. 2017년 말까지 예정된 미션 종결을 앞두고 최대한의 데이터를 수집하느라 바쁜 일정을 보내던 카시니 호는 오늘(현지 시간 10월 14일)부터 토성의 위성 엔켈라두스와의 근접 조우를 위한 준비에 들어갔다고 스페이스닷컴이 보도했다. 보도에 따르면, 모두 세 차례로 이루어져 있는 이 근접 조우 중 첫번째 접근 조우는 이날 아침 6시(미국 동부시간)에 있었으며, 카시니는 엔켈라두스에 1,839km까지 접근했다고 한다. 이는 엔켈라두스의 북극 지역을 선명히 볼 수 있는 거리로, 여름 태양이 이 지역을 비추는 만큼 과학자들이 이 위성의 고대 지질학적 활동의 흔적들을 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 같은 관측은 그전 접근 조우 때에는 불가능했는데, 이유는 당시 엔켈라두스의 북극 지역은 겨울이었기 때문이다. 첫번째 접근 조우는 이번 미션에서 볼 때 몸풀기에 지나지 않은 것으로, 오는 10월 28일 카시니는 엔켈라두스 남극 지역에 49km까지 바짝 접근할 예정이다. 카시니의 이 대담한 기동은 엔켈라두스의 간헐천의 얼음 분출 기둥 사이로 가장 깊숙이 진입하는 것으로, 얼음 분출 기둥이 가장 활발한 양상을 보일 때 시행될 예정인데, 과학자들은 그때 얼음의 성분을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 12월 19일에는 카시니의 마지막 세번째 접근 조우가 예정되어 있다. 이때는 엔켈라두스의 지표로부터 4,999km 상공을 비행하면서 위성 내부로부터 분출되는 간헐천의 온도를 측정할 예정이다.​ "우리는 지금까지 10년 동안 엔켈라두스를 면밀히 관찰해왔다" 고 NASA 제트추진연구소의 얼음 위성 전문가이자 카시니 과학 팀원이 보니 버래티가 기자회견에서 밝혔다. "엔켈라두스의 간헐천 분출 규모와 지표 아래의 상황은 참으로 놀라운데, 어째서 이러한 현상이 일어나는지, 우리는 이 위성의 내력을 연구하고 있다." 엔켈라두스의 지하 바다와 함께 이 간헐천의 존재는 이 위성의 내부에 열수가 있음을 강력히 시사하는 것으로, 지구의 해저 열수와 흡사한 환경을 조성해 태양계에서 지구 외에 생명이 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 만들어주고 있다. "지구에서 수십억 킬로미터 떨어진 이 엔켈라두스의 바다에 생명이 존재한다는 것은 상상만 해도 매혹적인 일이 아닐 수 없다" 고 카시니 미션에 참여한 조나단 루닌 코넬 대학 교수가 밝혔다. 과학자들은 이번 카시니의 엔켈라두스 접근 비행이 이 위성을 볼 수 있는 마지막 기회인만큼 최대한의 성과를 올리기 위한 준비작업에 들어갔다. 카시니-하위헌스 탐사계획은 미국 나사(NASA)와 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국의 공동 프로젝트로, 1997년 10월 우주선이 지구에서 발사돼 2004년 7월 토성 궤도에 진입했다. 궤도에 진입한 우주선은 카시니 궤도선과 하위헌스 탐사선 등 두 부분으로 되어 있었는데, 이 중 하위헌스 탐사선은 2004년 12월 모선에서 분리돼 2005년 1월 토성의 위성 타이탄의 표면에 착륙해서 배터리가 고갈될 때까지 한 시간 이상 데이터를 송출했다. 카시니 궤도선은 2017년 임무가 끝나면 토성으로 추락해 파괴될 예정이다. 우주선의 방사성 물질이 혹시 엔켈라두스에 떨어져 바다를 오염시킬 가능성을 제거하기 위해서다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

-14일부터 상공 비행...28일 49km까지 간헐천 깊숙이 관측 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니 호는 2004년 토성 궤도에 진입한 이후 지금까지 10년 이상 토성과 그 위성들을 관측, 탐사하는 미션을 수행해왔다. 2017년 말까지 예정된 미션 종결을 앞두고 최대한의 데이터를 수집하느라 바쁜 일정을 보내던 카시니 호는 오늘(현지 시간 10월 14일)부터 토성의 위성 엔켈라두스와의 근접 조우를 위한 준비에 들어갔다고 스페이스닷컴이 보도했다. 보도에 따르면, 모두 세 차례로 이루어져 있는 이 근접 조우 중 첫번째 접근 조우는 이날 아침 6시(미국 동부시간)에 있었으며, 카시니는 엔켈라두스에 1,839km까지 접근했다고 한다. 이는 엔켈라두스의 북극 지역을 선명히 볼 수 있는 거리로, 여름 태양이 이 지역을 비추는 만큼 과학자들이 이 위성의 고대 지질학적 활동의 흔적들을 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 같은 관측은 그전 접근 조우 때에는 불가능했는데, 이유는 당시 엔켈라두스의 북극 지역은 겨울이었기 때문이다. 첫번째 접근 조우는 이번 미션에서 볼 때 몸풀기에 지나지 않은 것으로, 오는 10월 28일 카시니는 엔켈라두스 남극 지역에 49km까지 바짝 접근할 예정이다. 카시니의 이 대담한 기동은 엔켈라두스의 간헐천의 얼음 분출 기둥 사이로 가장 깊숙이 진입하는 것으로, 얼음 분출 기둥이 가장 활발한 양상을 보일 때 시행될 예정인데, 과학자들은 그때 얼음의 성분을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 12월 19일에는 카시니의 마지막 세번째 접근 조우가 예정되어 있다. 이때는 엔켈라두스의 지표로부터 4,999km 상공을 비행하면서 위성 내부로부터 분출되는 간헐천의 온도를 측정할 예정이다.​ "우리는 지금까지 10년 동안 엔켈라두스를 면밀히 관찰해왔다" 고 NASA 제트추진연구소의 얼음 위성 전문가이자 카시니 과학 팀원이 보니 버래티가 기자회견에서 밝혔다. "엔켈라두스의 간헐천 분출 규모와 지표 아래의 상황은 참으로 놀라운데, 어째서 이러한 현상이 일어나는지, 우리는 이 위성의 내력을 연구하고 있다." 엔켈라두스의 지하 바다와 함께 이 간헐천의 존재는 이 위성의 내부에 열수가 있음을 강력히 시사하는 것으로, 지구의 해저 열수와 흡사한 환경을 조성해 태양계에서 지구 외에 생명이 있을 가능성이 가장 높은 곳으로 만들어주고 있다. "지구에서 수십억 킬로미터 떨어진 이 엔켈라두스의 바다에 생명이 존재한다는 것은 상상만 해도 매혹적인 일이 아닐 수 없다" 고 카시니 미션에 참여한 조나단 루닌 코넬 대학 교수가 밝혔다. 과학자들은 이번 카시니의 엔켈라두스 접근 비행이 이 위성을 볼 수 있는 마지막 기회인만큼 최대한의 성과를 올리기 위한 준비작업에 들어갔다. 카시니-하위헌스 탐사계획은 미국 나사(NASA)와 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국의 공동 프로젝트로, 1997년 10월 우주선이 지구에서 발사돼 2004년 7월 토성 궤도에 진입했다. 궤도에 진입한 우주선은 카시니 궤도선과 하위헌스 탐사선 등 두 부분으로 되어 있었는데, 이 중 하위헌스 탐사선은 2004년 12월 모선에서 분리돼 2005년 1월 토성의 위성 타이탄의 표면에 착륙해서 배터리가 고갈될 때까지 한 시간 이상 데이터를 송출했다. 카시니 궤도선은 2017년 임무가 끝나면 토성으로 추락해 파괴될 예정이다. 우주선의 방사성 물질이 혹시 엔켈라두스에 떨어져 바다를 오염시킬 가능성을 제거하기 위해서다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

“언제가 될지 모르겠지만, 우주에서 여러분과 기자회견할 날을 기대한다.” 요즘 인기를 끄는 미국 할리우드의 우주공상과학 영화에 나오는 명대사가 아니다. 세계 최대 전자상거래 업체 아마존의 창업자이자 최고경영자(CEO) 제프 베저스가 지난달 15일 새로운 우주개발 계획을 밝히는 기자회견을 마치며 한 말이다. 5개월 전 무인우주선 ‘뉴셰퍼드’의 첫 시험비행 성공에 고무된 베저스는 이날 로켓 제조 및 발사 시설 건립 등에 2억 달러(약 2363억원)를 투자하고 5년 내에 로켓을 우주로 쏘아 올리겠다고 호언장담했다. 그가 2000년 세운 우주개발 전문회사 블루오리진은 이를 위해 미국 플로리다주 케이프커내버럴의 케네디 우주센터에 있는 36번 발사시설을 임대했다. 목성 탐사 우주선 파이어니어 10호 등이 발사됐던 이곳은 수십 년 만에 묵은 먼지를 털어낼 기회를 맞았다. 우주산업의 주도권이 정부에서 민간으로 넘어간 지 오래다. 사실 우주개발은 냉전시대 체제 경쟁의 산물이었다. 46년 전 소련보다 먼저 달 탐사에 성공한 이후 미국에서 우주개발은 정치적 추동력을 급격히 상실했다. 1969년 아폴로 우주인 닐 암스트롱이 달에 첫발을 디딘 이래 미국의 우주탐사에 대한 열정은 조금씩 사그라지고, 유인 우주선 개발도 지지부진한 궤도를 그려 왔다. 당시의 추진력이 지속됐다면 지금쯤 화성에 인류의 발자국이 새겨졌을지도 모를 일이다. 2010년 버락 오바마 행정부가 화성 탐사를 비롯한 우주선 관련 예산을 대폭 삭감하자 암스트롱은 “끔찍한 (결정)”이라고 비난했지만, 전문가들은 민간 영역의 활성화가 우주여행이라는 인류의 오랜 꿈을 실현할 것이라고 긍정적으로 평가했다. 특히 막대한 부를 주체하기 어려운 억만장자들이 앞다퉈 뛰어들면서 우주여행의 꿈도 가까워지고 있다. 2002년 ‘스페이스X’를 세워 민간 우주개발 경쟁에 본격적으로 불을 댕긴 일론 머스크는 한 인터뷰에서 자신이 우주산업에 뛰어든 것에 대해 “아폴로가 우주여행에 대한 기대를 충족해 주지 않은 것에 대한 실망이 계기가 됐다”며 “후세에 더 나은 미래를 물려주고 싶다”고 말했다. 베저스 또한 “우주 탐사의 새로운 시대를 여는 것에 대해 전율을 느낀다”고 말했다. 우주여행의 상업화와 대중화를 위해 천문학적인 돈과 열정을 쏟아붓는 부호는 10여명 정도다. 돈이 돈을 버는 지경이라 이들은 더 많은 현금을 축적하는 것에 의미를 두기보다 자자손손 남을 업적을 쌓고자 우주로 시선을 돌렸다고 분석된다. 베저스와 머스크 외에 ‘괴짜 부호’로 통하는 영국 버진그룹의 리처드 브랜슨 회장도 민간 우주여행 전문회사인 ‘버진 갤럭틱’을 운영 중이다. 이 회사는 6인용 ‘스페이스십2’라는 여행용 우주선을 2~3년 내 띄우는 것이 목표다. 25만 달러(약 2억 9000여만원)짜리 여행상품에 이미 700명의 부자가 예약을 마쳤다. 마이크로소프트(MS) 공동 창업자 폴 앨런이 2011년 세운 스트라토런치시스템스도 우주여행을 목표로 초대형 비행기 Roc을 개발 중이다. Roc은 우주선을 싣고 이륙해 9000m 상공에서 우주로 발사한 다음 지상으로 귀환한다는 개념이다. 공중발사는 지상에서 로켓을 쏘아 올리는 것보다 경제적이어서 우주여행의 값을 낮출 수 있는 것으로 기대된다. ‘우주여행의 민주화’를 위한 또 하나의 방법은 로켓 재활용이다. 우주선 발사에만 1억 달러의 돈이 드는데 재활용 로켓을 쓰면 그 비용이 10분의1로 줄어든다. 머스크의 스페이스X는 재활용 가능한 로켓 ‘팰콘9’을 개발해 시험 비행을 거듭하고 있다. 구글 공동 설립자 래리 페이지는 ‘우주광산’ 개발에 투자하고 있다. 탐사 및 채굴 기업인 ‘플래니터리 리소시스’에는 페이지 외에 영화 ‘아바타’로 유명한 제임스 캐머런 감독, 에릭 슈밋 구글 회장 등도 투자자로 이름을 올렸다. 최근 소행성 탐사선 ‘A3R’을 개발해 국제우주정거장(ISS)에서 성능 실험에 들어가기도 했다. 아직 인류를 우주에 보내지는 못했지만 민간 우주기업들은 나사나 미 국방부와 계약을 맺고 ISS의 우주인들에게 필요한 물자를 공급하거나 인공위성을 띄우는 임무를 수행하며 수익을 내고 있다. 우주기지에 쌓인 먼지를 털고 관련 산업에서 고용 창출 효과가 일어나면서 우주산업은 ‘블루오션’으로 각광받았다. 미국 각주에서 이들 기업을 유치하려는 경쟁이 뜨겁게 일어났다. 뉴멕시코, 플로리다, 캘리포니아, 텍사스, 버지니아주 등이 대표적이다. 이들 주는 억만장자들이 운영하는 기업에 각종 세제 혜택을 부여하는 등 지원을 아끼지 않았다. 하지만 무인 우주선의 시험 비행 실패 사례가 증가하면서 회의론도 고개를 들고 있다. 지난 6월 ISS 우주인들에게 식료품과 우주복, 실험장비 등 화물을 전달할 예정이었던 스페이스X의 팰콘9이 발사 직후 폭발하면서 의구심은 더욱 짙어졌다. 앞서 지난해 10월에는 버진 갤럭틱의 유인 우주선 ‘스페이스십2’가 시험 비행 중 폭발해 조종사 1명이 사망했으며 또 다른 민간 우주개발사 오비탈사이언스의 무인 우주화물선도 추락하는 사고가 일어났다. 이에 따라 부호들의 괴짜 취미에 서민들만 피해를 보는 게 아니냐는 불만이 터져 나오기 시작했다. 최근 영국 일간 가디언은 자국 부호 브랜슨이 우주개발의 본거지로 삼고 있는 뉴멕시코 지역 르포 기사를 통해 상위 1% 부자들의 우주여행을 위해 지역 경제가 얼마나 손해를 입고 있는지를 꼬집었다. 뉴멕시코주 당국은 버진 갤럭틱을 위해 첫 민간 우주공항인 ‘스페이스포트 아메리카’를 2011년 열었다. 버진 갤럭틱은 시설이 완공되면 2020년까지 연간 수익 10억 달러, 직원 수가 5000명이 넘을 것이라는 장밋빛 미래를 제시했고 당국은 기꺼이 2억 5000만 달러(약 2856억원)를 쏟아부었다. 하지만 연이은 시험비행 실패로 우주여행의 기약이 없어지면서 스페이스포트는 개점휴업 상태다. 스페이스X를 비롯한 민간 우주기업 3곳이 입주해 있지만 적자가 한 해 50만 달러에 이른다. 납세자의 주머니를 털어 기지를 건설했던 주 정부는 구멍 난 재정을 메우기 위해 급기야 세금 인상까지 단행했다. 조지 무뇨스 주상원 의원은 스페이스포트를 ‘돈 먹는 하마’로 언급하며 “이제 (주 정부가) 손을 털고 나오기에는 너무 늦었다”고 개탄했다. 뉴멕시코주는 지난 2월부터 스페이스포트 매각을 위한 법안을 검토 중이다. 박상숙 기자 alex@seoul.co.kr

최근 개봉한 SF영화들 – 그래비티, 인터스텔라, 마션 – 에 빠지지 않는 기관이 있다. 바로 미국 항공우주국(NASA). 그리고 화성에 대한 연구 결과가 나오면 가장 흔하게 만나는 연구 기관 역시 NASA다. 이쯤 되면 화성 탐사는 인류가 아니라 미국이 하는 것 같은 생각마저 들 정도다. 하지만 화성 탐사는 미국만 하라는 법은 없다. 사실 유럽 우주국, 러시아 우주국, 그리고 인도 우주국까지 다양한 나라와 기관에서 화성 탐사가 이뤄지고 있다. 이 중에서 유럽 우주국(ESA)과 러시아 연방 우주청(RSA)은 2016년과 2018년에 화성에 탐사선을 보낼 예정이다. 이름은 '엑소마스'(ExoMars). 엑소마스 프로젝트는 두 차례의 화성 탐사선 발사를 목표로 하고 있다. 2016년 발사 예정인 엑소마스 2016 프로젝트는 미량가스 궤도선(Trace Gas Orbiter (TGO))과 착륙선인 스키아파렐리(Schiaparelli·화성 운하설을 제시했던 이탈리아 출신의 천문학자 이름을 땄다)로 구성되어 있다. (위의 사진) 미량가스 궤도선은 이름처럼 화성의 대기를 연구하는 것이 목적이다. 또 다른 목적은 2018년에서 2020년 사이 화성에 착륙 예정인 두 번째 탐사선인 엑소마스 로버(ExoMars Rover)를 지원하는 것이다. 이렇게 두 개의 프로젝트를 추진하는 이유는 현재 유럽 우주국이 로버를 지원할 수 있는 화성 궤도선이 없고 화성 착륙 경험이 적기 때문이다. 따라서 첫 번째 임무에서 화성 착륙 기술을 검증하고 로버를 지구와 중계할 수 있는 화성 궤도 우주선을 보내는 것이다. 첫 번째 임무가 성공하면 2018년 혹은 2020년에 엑소마스 로버가 화성으로 향하게 된다. 유럽 우주국은 본래 NASA와 협력해서 오퍼튜니티나 스피릿보다 더 큰 크기의 로버를 제작할 계획이었다. 하지만 2012년NASA가 이 계획에서 빠지게 되면서 다시 크기가 줄어들었다. 따라서 엑소마스 로버는 현재 NASA의 주력 화성 로버인 큐리오시티보다 매우 작은 크기가 될 예정이다. 대신 이 로버에는 아주 독특한 기능이 있다. 그것은 바로 2m 깊이의 땅을 뚫을 수 있는 드릴이다. 엑소마스 로버는 땅을 뚫고 내부의 암석 표면을 채취하는 것을 목표로 개발되고 있다. 성공한다면 화성 지표 아래에 있는 물과 얼음을 비롯해 지금까지 접근할 수 없었던 화성 지표 아래의 물질을 분석할 수 있을 것이다. 어쩌면 화성 생명체의 결정적인 증거가 여기 숨어있을 수 있다. 엑소마스 프로젝트와 별도로 NASA 역시 2016년에 인사이트, 그리고 2020년에 마스 2020 로버를 계속 보낼 예정이다. 그만큼 화성은 인류의 호기심을 자극하는 미지의 개척지이다. 인류가 첫발을 화성에 내딛게 되는 것이 언제가 될지는 알 수 없지만, 결국 이 탐사의 끝은 인류의 화성 착륙으로 이어질 것이다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com