표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성이 높은 천체가 있다. 바로 '달부자' 토성의 위성 디오네(Dione)다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 토성 탐사선 카시니호가 근접 촬영한 여러 장의 디오네 사진을 홈페이지를 통해 공개했다. 마치 토성고리에 베인듯 수많은 상처와 곰보 자국으로 가득한 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 토성의 위성이다. 지름 1123㎞, 공전주기는 2.7일이며 특히 2년 전 NASA 제트추진 연구소는 디오네 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모은 바 있다. 카시니호는 우리시간으로 18일 오전 디오네에 474km 거리까지 최근접해 몇 m 크기의 물체까지 식별할 수 있는 디오네의 최고 해상도 사진들을 지구로 전송했다. NASA 측은 "그간 토성 탐사 임무를 성공적으로 완수한 카시니호의 마지막 디오네 근접 사진" 이라고 그 의미를 설명했다. 　　 역대 총 5차례에 걸쳐 디오네에 접근한 카시니호 덕에 인류는 눈 앞에서 디오네의 모습을 볼 수 있었다. 사진에도 드러나듯 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국인데 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동으로 인한 것으로 추측된다. 특히 디오네는 마치 하얗게 화장을 한 듯 밝게 빛나는데 이는 이웃한 위성인 엔셀라두스(Enceladus) 때문이다. 지름이 약 500km에 불과한 엔셀라두스는 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나오는 것이 특징이다. 이 간헐천은 최대 수백km에 달하는 거대한 장관을 연출할 뿐 아니라 그 결과물인 얼음이 위성의 표면을 눈송이처럼 하얗게 만든다. 수증기가 순식간에 얼어서 미세 얼음 입자가 되기 때문이다. 바로 이 미세입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든 것이다. 지난 1997년 발사돼 7년을 날아 지난 2004년 토성에 도착한 카시니호는 그간 이 거대 가스 행성의 궤도를 돌면서 토성과 그 위성들에 대한 정보를 지구로 보내왔다. 그러나 카시니호는 연료가 바닥나면서 이제 토성 미션의 마지막 단계에 돌입한 상태다. 그 최후의 임무는 토성의 고리들 사이를 누비는 최근접 궤도 비행을 하는 것으로 '카시니 그랜드 피날레’로 불린다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

북한이 장거리 로켓 발사를 위한 로켓 엔진 연소 실험을 실시했으나 아직까지 뚜렷한 발사 준비 징후는 보이지 않고 있다. 하지만 지속적으로 새로운 구조물을 건설해 오는 10월 노동당 창건 70주년 이후에도 언제든지 로켓 발사실험에 나설 가능성이 큰 것으로 분석됐다. 북한전문 웹사이트 ‘38노스’는 지난달 21일과 지난 13일 평안북도 철산군 서해 동창리 발사장 내부를 촬영한 위성사진을 판독한 결과 발사 실험을 준비하는 명시적 징후가 보이지 않는다고 19일(현지시간) 밝혔다. 38노스는 “지난달 말 이후 북한은 수직발사실험대에서 적어도 한차례 이상 엔진 연소실험을 실시한 것으로 확인됐다”면서 “북한이 장거리 로켓을 발사하기로 결정한다면 기존 시설들을 이용해 발사를 지원할 수 있다”고 강조했다. 38노스는 또 북한이 실험대 앞쪽에 연료와 산화제를 저장하는 두 개의 새 대형건물을 신축하고 있다고 밝혔다. 이밖에 장거리 로켓을 발사대에서 발사탑으로 수송하는 데 사용되는 새 구조물을 옮겨 발사지원건물에 정렬해 놓았다. 군 관계자는 이에 대해 “북한이 언제라도 미사일 도발을 감행할 가능성을 예의주시하고 있다”고 밝혔다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

달에는 용암 동굴(lava tube)이 있다. 고대 달에 화산 활동이 있었기 때문이다. 뜨거운 용암이 지표 밑을 흘러간 후 그 빈자리에는 동굴이 생긴다. 이런 용암 동굴은 지구의 화산 지형에서도 쉽게 찾을 수 있다. 아마 태양계의 다른 행성과 위성에도 용암 동굴이 존재하겠지만, 현재까지 잘 밝혀진 것은 지구 이외에는 달의 용암 동굴이 유일하다. 달의 용암 동굴은 미국 항공우주국(NASA)의 과학자들에게 여러 가지 의미가 있다. 지구 이외의 장소에서 볼 수 있는 용암 지형이라는 점도 흥미로운 부분이지만, 그보다는 미래의 달 기지 건설 후보지 가운데 하나이기 때문이다. 달 기지 건설에서 매우 골치 아픈 점은 강력한 방사선의 존재다. 달은 지구와 달리 대기와 자기장이 없어 태양과 우주에서 날아오는 고에너지 방사선 입자가 그대로 쏟아지기 때문이다. 그러나 용암 동굴 안에 기지를 건설하면 이런 문제는 쉽게 극복할 수 있다. 더불어 달 표면으로 날아오는 운석 충돌에서도 안전하다. NASA의 달 탐사선 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)는 2009년부터 달 표면을 정밀 관측해 왔는데, 달의 용암 동굴 역시 중요한 관측 대상이다. 그런데 땅속에 있는 동굴을 어떻게 관측할 수 있을까? 지구의 용암 동굴에서도 볼 수 있는 일이지만, 지반이 약한 용암 동굴 일부가 함몰되어 일종의 싱크홀 같은 지형을 형성하는 경우가 있다. 그러면 그 내부의 공간이 있다는 사실을 알 수 있다. 지구에서는 물에 의한 침식 작용이 중요하지만, 달에서는 운석 충돌로 인한 크레이터 역시 이런 함몰 지형 형성에 영향을 미치는 것으로 생각된다. 달 구덩이(lunar pit)라고 불리는 이런 함몰 지형은 크레이터와 분명히 구분되며 지금까지 200개 정도의 사례가 보고되어 있다. 이 장소 중 일부는 미래 달 기지 건설에 유력한 후보다. 심지어 도시 건설도 가능하다고 믿는 과학자도 있다. 물론 이곳에 기지를 건설하기 위해서는 추가 붕괴 가능성이 없는 장소를 물색해야만 한다. 내부의 공간이 얼마나 큰지 정확히 알 필요도 있다. 하지만 이 동굴에 로봇이라도 보내지 않는 이상 그 내부를 직접 들여다볼 방법은 없었다. 위스콘신 매디슨 대학(University of Wisconsin-Madison)의 과학자들은 이 문제를 해결할 놀라운 신기술을 제안했다. 레이저를 발사해 여기서 반사되는 빛을 분석(fires and recaptures scattered laser light)하는 방법이다. 이를 이용하면 직접 보이지 않는 구석에 어떤 것이 있는지를 대략 알 수 있다. 예를 들어 방문을 살짝 열고 직접 보이지 않는 방향에 있는 사람의 존재를 알 수 있다. 여기에는 초당 1조 프레임으로 사진을 찍을 수 있는 MIT의 초고속 카메라 기술이 응용된다. 이 프로젝트는 NASA 페리스코프(PERISCOPE) 계획의 일부로 NASA에서 자금을 지원받고 있다. 이 방법을 이용하면 동굴 안으로 내려가지 않고 달 궤도에서 동굴의 대략적인 깊이와 길이에 대한 정보를 얻을 수 있다. 그러면 미래 로봇을 보내 탐사할만한 동굴이 어디인지 알 수 있을 것이다. 연구팀은 더 나아가 이 기술이 다른 분야에도 널리 이용될 수 있다고 믿고 있다. 과연 달의 용암 동굴에 무엇이 있을지는 아직 알 수 없다. 하지만 앞으로 연구를 통해서 새로운 사실이 밝혀질 것으로 기대된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

중국 톈진(天津)시 빈하이(濱海) 신구 탕구(塘沽)항 위험물 물류창고에서 지난 12일 심야에 발생한 폭발사고의 모습을 미국항공우주국(NASA)을 비롯한 세계 각국의 인공위성이 관측하고 있다. 폭발로 유출된 오염물질이 어느 쪽으로 향하는지를 두고 전문가들은 예의주시하고 있다. NASA는 사고 다음 날인 13일 오전 10시 30분(중국표준시)에 지구관측위성 ‘테라’에 탑재된 관측장비인 ‘중간해상도 영상 분광계’(MODIS)로 촬영한 사진을 공개했다. 사진에는 검은 연기로 보이는 오염물질이 톈진 부근 탕구항에서 빈하이만 쪽으로 확산한 것을 보여준다. 3시간쯤 뒤 NASA 지구관측위성 ‘아쿠아’에 탑재된 ‘MODIS’로 같은 지점을 촬영한 사진에는 검은 연기가 남동 방향으로 이동하고 있는 모습이 찍혔다. MODIS는 NASA가 개발한 광학센서로 구름의 분포는 물론 방사속(시간당 방사에너지), 에어로졸(대기 중의 고체나 액체상태의 작은 입자), 토지 피복(지표면에 존재하는 물질과 그 분포 상황), 폭발, 해수면 온도, 적설, 해빙 등을 관측할 수 있다. 이렇게 수집한 데이터는 전 세계에 공개되며 날씨와 지구환경 연구를 비롯해 이번과 같은 대규모 사고 분석에도 이용되고 있다. 실제로 일본 야마가타대와 토호쿠대 연구팀은 오염물질이 동쪽으로 확산 중이라고 분석했다고 일본 산케이신문이 보도했다. 이들은 현재 태평양 고기압이 오염물질을 막고 있지만 전선을 따라 확산할 수도 있어 정확히 어떤 물질이 배출됐는지 확인할 필요가 있다고 설명했다. 연기가 동쪽으로 확산하고 있는 모습을 일본 위성 ‘히마와리’ 8호도 관측하고 있다고 요미우리신문도 전했다. 히마와리 8호 외에도 7호나 일본 ‘앰티샛’(MTSAT-2), 그리고 우리나라의 정지궤도 위성인 ‘천리안’(COMS-1·통신해양기상위성) 등도 톈진 폭발 직후 강력한 열을 감지했다고 중국 언론이 보도했다. 또 NASA와 미국해양대기청(NOAA)이 함께 운용하고 있는 최첨단지구관찰위성인 ‘수오미 NPP’는 톈진 폭발 전후 모습을 촬영한 사진을 공개하기도 했다. 이를 통해 톈진 주변에 대규모 정전 사태가 발생한 것도 확인됐다. 유럽우주국(ESA)과 중국 등 인공위성도 촬영하고 있지만, 지금까지 일반에 공개하지는 않았다. 한편 톈진 폭발사고로 현재까지 114명이 사망하고 70명이 실종된 것으로 집계됐다. 또 698명이 입원치료를 받고 있으며 이 중 57명이 중상을 입은 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

■요괴워치(투니버스 밤 7시) 지바냥은 밖에서 펀치 수련을 하고 오다가 감기에 걸리고 만다. 그런데 민호는 온몸에 가시가 돋은 모양을 하고 돌아온 지바냥을 보고 깜짝 놀란다. 알고 보니 지바냥은 감기에 걸리면 온몸에 가시가 돋는 가시냥으로 변해 기침할 때마다 미사일처럼 가시가 발사되고 그 가시에 찔린 사람은 감기가 옮아 가시냥처럼 온몸에 가시가 돋게 되는데…. ■한니발 3(AXN 밤 11시 45분) 희대의 살인마 한니발 박사와 FBI 프로파일러 윌의 심리전쟁을 그린 이야기. 리바를 사랑하는 마음과 리바를 바치라는 레드 드래건의 요구 사이에서 갈등하는 돌라하이드는 한니발에게 사실을 털어놓는다. 이에 한니발은 드래건을 다른 사람에게 넘기라고 조언한다. 한편 미술관에서 돌라하이드와 마주친 윌은 한니발이 돌라하이드를 알고 있음을 직감한다. ■빅데이터 마이닝(내셔널지오그래픽채널 밤 10시) 우주 공간에서 집처럼 편하게 지낼 수 있는 일상적인 방법들을 탐구해 본다. 초자연적인 미국 유타 주의 사막에서는 화성을 식민지로 만들겠다는 포부를 가진 사람들이 목표의 실행 가능성을 연구하기 위해 붉은 행성인 화성에서 생활하는 모의실험을 하고 있다. 그리고 열정적인 대학생들로 이루어진 단체와 수제 인공위성을 만들어서 발사하기도 하는데….

미 항공우주국(NASA)은 태양계의 여러 극한적 환경을 탐사해왔다. 그중에는 절대 영도에 가까운 차가운 우주도 있고 섭씨 수백 도의 극한적인 장소도 있다. 하지만 아직도 탐사가 어려운 장소는 많다. 최소한 수십km 두께의 얼음 밑에 있는 것으로 보이는 목성의 위성 유로파의 바다나 표면 온도가 섭씨 500도에 달하는 금성의 표면이 그런 장소다. 금성의 대기는 이산화탄소에 의한 강력한 온실효과로 인해 엄청나게 뜨거울 뿐 아니라 기압도 대단히 높다. 금성 표면의 압력은 지구 표면의 90배 수준이다. 이런 이유로 구소련과 미국의 금성 착륙선들은 극한의 환경에서 버틸 수 있는 능력에도 불구하고 착륙 후 바로 연락이 끊기거나 혹은 수 시간 이내로 생을 마감했다. 사정이 이렇다 보니 사실 화성보다 더 가까운데도 불구하고 누구도 금성 표면에 로버(Rover)를 보내지 못했다. 화성 표면에는 벌써 4번째 탐사 로버인 큐리오시티가 활약 중이고 앞으로도 더 많은 로버를 보낼 계획이지만, 금성은 감감무소식인 이유다. 하지만 NASA와 러시아 우주국은 금성에 로버를 보낼 계획을 세우고 있다. 특히 NASA는 이에 관련된 기반 기술을 개발해 극한의 불지옥인 금성 표면에서도 살아남을 수 있는 로버 개발에 가까이 다가간 상태다. 금성 로버 개발에서 가장 곤란한 부분은 바로 전자 계통이다. 지금까지 만든 어떤 반도체나 전자 기판도 이런 환경에서 장시간 작동을 할 수는 없다. 그러나 미국의 국립 과학 재단 기금의 지원을 받은 오자크 집적 회로(Ozark Integrated Circuits)는 놀랍게도 섭씨 350도의 고온을 견딜 수 있는 반도체 칩을 개발했다. 이런 고온 전자 회로의 개발은 미국의 기초과학력을 보여주는 사례로써 앞으로 금성 탐사는 물론 고온 고압의 극한 환경이 필요한 다른 분야에도 널리 응용될 가능성이 있다. 문제는 그래도 금성 표면의 온도가 이것보다 높다는 것이다. NASA의 과학자들은 결국 금성 로버에 냉각장치를 탑재하는 방법을 연구하고 있다. 이는 다소 곤란한 문제이기도 한데, 로버의 내부를 섭씨 300도로 주변보다 훨씬 낮게 유지하려면 많은 에너지가 필요할 뿐 아니라 부피와 무게도 커지기 때문이다. 따라서 화성에 보낸 로버들과 달리 금성 로버는 복잡한 탐사장치를 최소화시킨 단순한 구조가 될 가능성이 크다. 냉각이 필요한 전자 계통의 크기를 가능한 한 줄여야 하기 때문이다. 물론 그러면서도 정보를 수집하고 지구에 자료를 전송해야 하므로 여러 가지 기술적 어려움이 존재한다. 동력 계통은 원자력 이외에는 처음부터 대안이 없으므로 (금성은 두꺼운 구름과 대기로 인해 태양전지를 사용할 수 없다. 물론 이런 온도와 압력에서 견디는 태양전지도 없다.) 오히려 결정이 쉬울 것 같지만, 이런 고온 환경에서 견디는 원자력 전지 역시 만들기 쉽지 않다. 현재 생각하는 대안은 플루토늄 - 238을 이용한 스털링 엔진이다. 스털링(Stirling) 엔진은 온도 차를 이용해 동력을 발생시키는데, 방사성 붕괴로 섭씨 1,200도까지 가열된 플루토늄 연료와 주변의 상대적으로 낮은 기온을 이용한 방식이다. 이를 이용해서 로버의 바퀴를 굴리고 냉각장치를 가동한다. 이런 여러 가지 아이디어에도 불구하고 실제로 이런 환경에서 작동하는 로버를 만드는 일은 NASA에게도 쉬운 일은 아니다. 따라서 아직 금성 로버는 디자인 및 기초 연구의 단계를 벗어나지 못하고 있다. 현재 계획으로는 금성 표면에 풍선을 보내 표면에서 가까운 위치에서 저공비행을 하면서 관측하는 표면 관측 계획인 Venus In-Situ Explorer (VISE)이 먼저 현실화될 가능성이 크다. VISE는 2022년 발사 예정이며 로버와 달리 움직이는 엔진은 필요 없어서 구조가 훨씬 단순하다. 다만 이런 극한 환경에서 버틸 수 있는 특수 풍선이 필요한데, 이미 이 부분에 대한 연구는 많이 진행되어 있어 성공 가능성이 크다. 금성 로버는 VISE 이후 추진될 것으로 보이는데, 러시아 역시 2020년대에 자체적인 로버를 금성에 보낸다는 계획을 세우고 있어 과연 미국과 러시아 중 누가 먼저 로버를 보낼 수 있을지 결과가 주목된다. 일단 공개된 내용을 보면 NASA가 훨씬 앞서 있는 것 같지만, 아직 어느 나라도 금성 로버를 자신 있게 보낼 수 있을 만큼 완성된 기술을 가지고 있지 않다. 따라서 미국이 화성과 마찬가지로 금성에 첫 번째 로버를 보내는 나라가 될지는 아직 판단하기 이르다. 우리가 눈여겨볼 부분은 NASA와 미 정부가 이런 기초 과학 연구에 많은 공을 들이고 있다는 점이다. ‘우주 강국’ 같은 화려한 수식어와 미사여구가 아니라 바로 이렇게 조용하지만 할 건 다하는 부분이 미국이 이 분야에서 좀처럼 선두 자리를 내주지 않는 비결이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

“내가 돌아오지 않더라도 우리 아버지를 부탁해. 우리 엄마 묘에 성묘하는 것도 잊지 말아줘.” “그래, 네 아버지가 내 아버지야. 조심해.” 지난 12일 밤 발생한 중국 톈진(天津)시 탕구(塘沽)항 폭발사고 현장에 출동한 소방관들이 주고받은 문자메시지다. 다행히 이들은 사망자·실종자 명단에 이름이 없어 생존했을 가능성이 크다. 그러나 동료 소방관 중 적어도 12명이 희생됐다. 13일 오후 9시까지 최소 50명이 숨졌는데, 이들 중 상당수가 소방관인 셈이다. 더욱이 또 다른 소방관 36명은 실종 상태다. 신중국 역사상 최악의 소방관 참사로 기록될 이번 사고로 중국은 충격과 슬픔에 휩싸였다. 톈진소방대 소속 9개 중대 소방관들은 사고 당일 밤 10시 50분쯤 톈진항에 있는 물류창고에서 화재 사고가 발생했다는 신고를 받고 즉시 출동했다. 한 소방대원은 “처음에 현장에 도착한 19명이 폭발이 없을 줄 알고 현장에 진입했는데 곧바로 폭발했다. 살아 돌아온 대원이 별로 없다”며 흐느꼈다. 동료들의 시신이 옮겨지는 모습을 보면서도 소방관들은 밤새 지옥 같은 불길과 사투를 벌여야 했다. 폭발 지점 근처에 도착했던 소방차 7∼8대는 종이처럼 구겨져 있었다. 소방관들의 희생에도 불구하고 대참사를 막지 못했다. 부상자 520여명 가운데 66명의 상태가 위중해 사망자가 얼마나 늘지는 알 수가 없다. 한국인 3명도 경상을 입은 것으로 알려졌다. 사고는 루이하이(瑞海)라는 물류회사의 위험물 적재 창고에서 일어났다. 화재 발생 40분 뒤인 밤 11시 30분쯤에 발생한 두 차례에 걸친 강력한 폭발이 최악의 참사로 이어졌다. 중국지진센터는 “첫 폭발의 강도가 3t 규모의 TNT가 폭발한 것과 맞먹었고, 두 번째 폭발은 TNT 21t이 폭발한 강도에 해당했다”고 밝혔다. 다음날 새벽까지도 작은 폭발이 이어져 구조작업이 제대로 이뤄지지 못했다. 화염은 인공위성에서도 선명하게 촬영됐다. 톈진항에 보관 중이던 차량 1000여대도 모두 불에 탔다. 현대자동차도 인근 야적장에 4000대를 보관하고 있었다. 현대차 관계자는 “현장 접근이 통제돼 구체적인 피해 규모는 알 수 없으나 피해가 불가피할 것”이라고 말했다. 톈진항을 통한 한국 기업의 물류 운송에도 차질이 빚어지고 있다. 중국 언론들은 사고 회사가 시안화나트륨(청산가리) 등 각종 위험물질을 연간 100만t가량 처리해 온 점을 거론하며 이 물질들이 폭발하면서 발생한 사고로 추정하고 있다. 사고 창고에는 탄화칼슘, 칼슘실리콘합금, 시안화나트륨 등 폭발하기 쉽고 독성을 띤 화학물질이 주로 보관돼 왔다. 다행히 맹독성 물질인 시안화나트륨이 유출되는 사태는 발생하지 않았다. 베이징 이창구 특파원 window2@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)은 태양계의 여러 극한적 환경을 탐사해왔다. 그중에는 절대 영도에 가까운 차가운 우주도 있고 섭씨 수백 도의 극한적인 장소도 있다. 하지만 아직도 탐사가 어려운 장소는 많다. 최소한 수십km 두께의 얼음 밑에 있는 것으로 보이는 목성의 위성 유로파의 바다나 표면 온도가 섭씨 500도에 달하는 금성의 표면이 그런 장소다. - 불지옥 행성에 로버 보내기 금성의 대기는 이산화탄소에 의한 강력한 온실효과로 인해 엄청나게 뜨거울 뿐 아니라 기압도 대단히 높다. 금성 표면의 압력은 지구 표면의 90배 수준이다. 이런 이유로 구소련과 미국의 금성 착륙선들은 극한의 환경에서 버틸 수 있는 능력에도 불구하고 착륙 후 바로 연락이 끊기거나 혹은 수 시간 이내로 생을 마감했다. 사정이 이렇다 보니 사실 화성보다 더 가까운데도 불구하고 누구도 금성 표면에 로버(Rover)를 보내지 못했다. 화성 표면에는 벌써 4번째 탐사 로버인 큐리오시티가 활약 중이고 앞으로도 더 많은 로버를 보낼 계획이지만, 금성은 감감무소식인 이유다. 하지만 NASA와 러시아 우주국은 금성에 로버를 보낼 계획을 세우고 있다. 특히 NASA는 이에 관련된 기반 기술을 개발해 극한의 불지옥인 금성 표면에서도 살아남을 수 있는 로버 개발에 가까이 다가간 상태다. 금성 로버 개발에서 가장 곤란한 부분은 바로 전자 계통이다. 지금까지 만든 어떤 반도체나 전자 기판도 이런 환경에서 장시간 작동을 할 수는 없다. 그러나 미국의 국립 과학 재단 기금의 지원을 받은 오자크 집적 회로(Ozark Integrated Circuits)는 놀랍게도 섭씨 350도의 고온을 견딜 수 있는 반도체 칩을 개발했다. 이런 고온 전자 회로의 개발은 미국의 기초과학력을 보여주는 사례로써 앞으로 금성 탐사는 물론 고온 고압의 극한 환경이 필요한 다른 분야에도 널리 응용될 가능성이 있다. 문제는 그래도 금성 표면의 온도가 이것보다 높다는 것이다. NASA의 과학자들은 결국 금성 로버에 냉각장치를 탑재하는 방법을 연구하고 있다. 이는 다소 곤란한 문제이기도 한데, 로버의 내부를 섭씨 300도로 주변보다 훨씬 낮게 유지하려면 많은 에너지가 필요할 뿐 아니라 부피와 무게도 커지기 때문이다. 따라서 화성에 보낸 로버들과 달리 금성 로버는 복잡한 탐사장치를 최소화시킨 단순한 구조가 될 가능성이 크다. 냉각이 필요한 전자 계통의 크기를 가능한 한 줄여야 하기 때문이다. 물론 그러면서도 정보를 수집하고 지구에 자료를 전송해야 하므로 여러 가지 기술적 어려움이 존재한다. 동력 계통은 원자력 이외에는 처음부터 대안이 없으므로 (금성은 두꺼운 구름과 대기로 인해 태양전지를 사용할 수 없다. 물론 이런 온도와 압력에서 견디는 태양전지도 없다.) 오히려 결정이 쉬울 것 같지만, 이런 고온 환경에서 견디는 원자력 전지 역시 만들기 쉽지 않다. 현재 생각하는 대안은 플루토늄 - 238을 이용한 스털링 엔진이다. 스털링(Stirling) 엔진은 온도 차를 이용해 동력을 발생시키는데, 방사성 붕괴로 섭씨 1,200도까지 가열된 플루토늄 연료와 주변의 상대적으로 낮은 기온을 이용한 방식이다. 이를 이용해서 로버의 바퀴를 굴리고 냉각장치를 가동한다. - 누가 먼저 금성에 로버를 보낼까? 이런 여러 가지 아이디어에도 불구하고 실제로 이런 환경에서 작동하는 로버를 만드는 일은 NASA에게도 쉬운 일은 아니다. 따라서 아직 금성 로버는 디자인 및 기초 연구의 단계를 벗어나지 못하고 있다. 현재 계획으로는 금성 표면에 풍선을 보내 표면에서 가까운 위치에서 저공비행을 하면서 관측하는 표면 관측 계획인 Venus In-Situ Explorer (VISE)이 먼저 현실화될 가능성이 크다. VISE는 2022년 발사 예정이며 로버와 달리 움직이는 엔진은 필요 없어서 구조가 훨씬 단순하다. 다만 이런 극한 환경에서 버틸 수 있는 특수 풍선이 필요한데, 이미 이 부분에 대한 연구는 많이 진행되어 있어 성공 가능성이 크다. 금성 로버는 VISE 이후 추진될 것으로 보이는데, 러시아 역시 2020년대에 자체적인 로버를 금성에 보낸다는 계획을 세우고 있어 과연 미국과 러시아 중 누가 먼저 로버를 보낼 수 있을지 결과가 주목된다. 일단 공개된 내용을 보면 NASA가 훨씬 앞서 있는 것 같지만, 아직 어느 나라도 금성 로버를 자신 있게 보낼 수 있을 만큼 완성된 기술을 가지고 있지 않다. 따라서 미국이 화성과 마찬가지로 금성에 첫 번째 로버를 보내는 나라가 될지는 아직 판단하기 이르다. 우리가 눈여겨볼 부분은 NASA와 미 정부가 이런 기초 과학 연구에 많은 공을 들이고 있다는 점이다. ‘우주 강국’ 같은 화려한 수식어와 미사여구가 아니라 바로 이렇게 조용하지만 할 건 다하는 부분이 미국이 이 분야에서 좀처럼 선두 자리를 내주지 않는 비결이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

한국항공우주연구원은 광복 70주년을 맞아 다목적실용위성(아리랑) 3A호가 우주에서 찍은 항일 독립 역사 유적지 영상 10여점을 13일 공개했다. 공개된 영상에는 1909년 10월 26일 안중근 의사가 이토 히로부미를 저격한 중국 헤이룽장성 하얼빈역(오른쪽), 윤봉길 의사가 폭탄을 투척했던 중국 상하이 훙커우공원, 상하이와 항저우 대한민국 임시정부, 수많은 독립투사가 투옥돼 고초를 겪였던 서울 서대문형무소(왼쪽) 등이 포함됐다. 지난 3월 26일 러시아 야스니 발사장에서 발사된 아리랑 3A호는 55㎝급 초고해상도 광학카메라와 5.5m급 적외선 센서를 탑재해 야간이나 악천후에도 관계없이 24시간 정밀하게 지구를 관측하며 국토·환경 감시 임무를 수행한다. 아리랑 3A호는 오는 9월까지 위성 초기 운영 및 위성영상의 검정·보정을 완료하고 본격적인 임무에 착수한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일반 비행기의 항로보다 높은 하늘에서 오랫동안 날 수 있는 무인 항공기가 순수 국내 기술로 개발됐다. 한국항공우주연구원은 태양광 에너지로 하늘을 나는 고(高)고도 무인기 ‘EAV3’를 개발해 9시간 성층권 비행 실험에 성공했다고 11일 밝혔다. 항우연은 “EAV3가 지난 5일 오전 8시 30분 전남 고흥 항공센터에서 이륙해 최고 고도 14.12㎞까지 도달했다가 오후 5시 30분 안전하게 귀환했다”고 말했다. 현재까지 성층권 최장 시간 비행 기록을 갖고 있는 무인기는 영국 퀴네틱사의 ‘제퍼’로 2주 이상을 비행했다. 미국항공우주국(NASA)과 에어로바이론먼트사도 ‘헬리오스’를 개발해 성층권에서의 단기 비행에 성공했지만 2003년 추락했다. EAV3가 비행한 고도 14.12㎞는 지구의 대기 구조에서 성층권에 해당한다. 성층권은 대류권과 비교해 공기의 밀도가 53%에 불과하고 온도도 영하 60도에 이른다. 공기가 희박하기 때문에 항공기가 뜨기 위해 필요한 힘인 양력을 얻기가 어려워 일반 항공기는 대류권 끝인 고도 10㎞ 이하에서 비행한다. EAV3는 동체 길이는 9m, 날개 길이는 20m에 달하지만 무게는 53㎏에 불과하다. 가벼운 탄소섬유 복합재로 만들었기 때문이다. 프로펠러의 동력은 날개 윗면에 부착된 태양전지를 통해 얻는다. 성층권 장기 비행 무인기를 개발하는 것은 발사에 많은 비용이 들어가는 인공위성을 대체할 수 있기 때문이다. 성층권은 날씨의 영향을 거의 받지 않기 때문에 수주일에서 수개월간 비행할 수 있는 기술만 확보되면 환경·교통·국경 감시나 기상관측, 통신 중계 등이 가능할 것으로 기대된다. 항우연 관계자는 “EAV3의 최고 비행 고도를 20㎞까지 끌어올리고 배터리의 성능과 동체 디자인을 개선하는 연구를 진행 중”이라며 “3~4일간 하늘에 머무는 기술만 확보하면 사실상 무착륙 항공기 개발이 가능해진다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일반 비행기의 항로보다 높은 하늘에서 오랫동안 날 수 있는 무인 항공기가 순수 국내 기술로 개발됐다. 한국항공우주연구원은 태양광 에너지로 하늘을 나는 고(高)고도 무인기 ‘EAV3’를 개발해 9시간 성층권 비행 실험에 성공했다고 11일 밝혔다. 항우연은 “EAV3가 지난 5일 오전 8시 30분 전남 고흥 항공센터에서 이륙해 최고 고도 14.12㎞까지 도달했다가 오후 5시 30분 안전하게 귀환했다”고 말했다. 현재까지 성층권 최장 시간 비행 기록을 갖고 있는 무인기는 영국 퀴네틱사의 ‘제퍼’로 2주 이상을 비행했다. 미국항공우주국(NASA)과 에어로바이론먼트사도 ‘헬리오스’를 개발해 성층권에서의 단기 비행에 성공했지만 2003년 추락했다. EAV3가 비행한 고도 14.12㎞는 지구의 대기 구조에서 성층권에 해당한다. 성층권은 대류권과 비교해 공기의 밀도가 53%에 불과하고 온도도 영하 60도에 이른다. 공기가 희박하기 때문에 항공기가 뜨기 위해 필요한 힘인 양력을 얻기가 어려워 일반 항공기는 대류권 끝인 고도 10㎞ 이하에서 비행한다. EAV3는 동체 길이는 9m, 날개 길이는 20m에 달하지만 무게는 53㎏에 불과하다. 가벼운 탄소섬유 복합재로 만들었기 때문이다. 프로펠러의 동력은 날개 윗면에 부착된 태양전지를 통해 얻는다. 성층권 장기 비행 무인기를 개발하는 것은 발사에 많은 비용이 들어가는 인공위성을 대체할 수 있기 때문이다. 성층권은 날씨의 영향을 거의 받지 않기 때문에 수주일에서 수개월간 비행할 수 있는 기술만 확보되면 환경·교통·국경 감시나 기상관측, 통신 중계 등이 가능할 것으로 기대된다. 항우연 관계자는 “EAV3의 최고 비행 고도를 20㎞까지 끌어올리고 배터리의 성능과 동체 디자인을 개선하는 연구를 진행 중”이라며 “3~4일간 하늘에 머무는 기술만 확보하면 사실상 무착륙 항공기 개발이 가능해진다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 6월, 화성과 목성 사이에 위치한 왜행성 세레스(Ceres) 표면에서 정체불명의 피라미드 형태 봉우리가 포착돼 학계의 관심을 불러 모은 가운데, 약 한달 여 만에 이 ‘피라미드 봉우리’의 3D 이미지가 새롭게 공개됐다. 영국 일간지 데일리메일의 6일자 보도에 따르면 이번 이미지는 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 찍은 것으로, 과학계를 떠들썩하게 했던 피라미드 봉우리의 급경사와 밝게 빛나는 부분을 생생하게 담고 있다. 이 피라미드 형태를 띤 봉우리의 높이는 6㎞ 정도로 추정된다. 이 봉우리를 제외한 다른 지형에는 이처럼 우뚝 솟은 곳이 전혀 존재하지 않는다는 점도 특징 중 하나로 꼽힌다. 던 탐사선 팀 멤버이자 미국 애리조나대학 달‧행성 연구소(Lunar and Planetary Laboratory)의 지질학자인 폴 쉔크 박사는 “우리가 지금까지 모은 세레스의 데이터 중, 이 봉우리는 가장 높은 지형에 속한다”면서 “일반적으로 타 행성에서 주로 발견할 수 있는 크레이터와도 다른 점이 있다”고 설명했다. 이번 3D촬영의 분석 결과, 세레스의 거대 분화구의 표면이 평평하고 부드럽다는 사실도 밝혀졌다. 역시 던 탐사선이 보내온 사진을 분석한 미국 콜로라주 볼더에 있는 사우스웨스트연구소 시몬 마치 연구원은 “‘커완’으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 매우 평평하고 매끄러우며, 이는 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다. 세레스는 현재 46억 년 전에 생겨난 것으로 학계는 보고 있다. 전문가들은 이를 통해 분화구 표면 형성과정에서 표면 아래 ‘얼음주머니’가 존재했을 것으로 추측하고 있다. 학계의 관심을 사로잡았던 '미스터리 흰색 빛'에 대한 단서도 공개됐다. 지난 주 NASA 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 크리스 러셀 박사는 "세레스에서 밝게 빛나는 부분은 얼음이 아닌, 특정한 시간대에 관찰할 수 있는 아지랑이의 일종으로 추측된다"고 밝혔다. 한편 세레스는 1801년에 처음 발견됐으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류됐다. 왜행성은 태양계를 도는 천체로 다른 행성의 위성이 아니며 중력을 유지할 수 있는 질량을 가진다는 특징이 있다. 세레스를 관찰하는 던 탐사선은 2007년 발사된 뒤 지난 3월부터 세레스 궤도에 안착해 데이터를 전송하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

혜성은 물과 이산화탄소의 얼음, 그리고 유기물과 먼지 등으로 구성된 천체이다. 그래서 태양 가까이에 오면 가스와 먼지로 된 거대한 꼬리를 만든다. 오래전 인간은 혜성이 나타나면 불길한 징조로 여겼지만, 사실 알고 보면 자신의 몸을 증발시켜 우리에게 볼거리를 제공하는 아름다운 희생을 하는 셈이다. 보통 혜성은 태양 가까이에서 가장 많은 물질을 뿜어낸다. 그런데 이 가운데는 태양에 너무 가까이 접근해서 전부 증발해 버릴 것 같은 아슬아슬한 혜성도 존재한다. 밀랍으로 붙인 날개를 달고 태양 가까이에서 날다가 결국 밀랍이 녹아 에게 해에 떨어져 죽은 그리스 신화 속 이카로스 같은 혜성들을 과학자들은 '선그레이징 혜성'(sungrazing comets)이라고 부른다. 미국 항공우주국(NASA)과 유럽 우주국이 협력 태양 관측 위성인 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)는 1995년 발사된 이후 20년간 무려 3000개에 가까운 선그레이징 혜성을 발견했다. 그리고 NASA에 의하면 올해 8월 중에 3000개를 돌파할 가능성이 있다고 한다. 이렇게 많은 혜성이 태양을 향하는 이유는 기본적으로 태양계에서 태양이 가장 큰 중력을 행사하기 때문이지만, 다른 사연도 있다. 현재 관측되는 선그레이징 혜성의 85%는 크로이츠 혜성군(Kreutz comets)으로 사실은 하나의 거대한 혜성에서 떨어져 나간 파편들이다. 이 파편은 더 작은 조각으로 부서져 더 많은 미니 혜성을 만든다. 다만 대부분 지구에서는 보기 어려워서 일반에게는 잘 알려지지 않았다. 이 혜성 조각들은 같은 궤도를 공유하고 있으며 일부는 태양 근처에 다가와서 증발하지만, 일부는 살아남아 미래를 기약하는 경우도 있다. 이 혜성군에 속하지는 않지만, 최근에 있었던 가장 극적인 선그레이징 혜성은 2013년 말 세기의 혜성이 될 것으로 기대를 모았던 아이손(ISON) 혜성이다. 이 혜성은 결국 신화 속 이카로스처럼 태양 근처에서 완전히 증발해 사라졌다. 비록 혜성 쇼는 못 보게 되었지만, 과학자들은 태양 근처에서 불꽃처럼 산화하는 아이손 혜성의 모습을 생생하게 관측했다. 선그레이징 혜성은 앞으로도 계속 나타날 것이다. 우리는 결코 맨눈으로 이 혜성을 볼 수 없지만, SOHO를 비롯한 관측 장비들은 선그레이징 혜성을 비롯한 태양계의 비밀을 풀기 위해 계속 관측을 진행할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미 우주항공국(NASA)의 뉴호라이즌 탐사선은 이제는 왜행성(dwarf planet)으로 강등된 명왕성의 모습을 밝혀냈다. 과학자들은 태양계 저 멀리 있는 얼음 천체들을 처음으로 가까운 거리에서 볼 수 있었다. 하지만 아직 왜행성이라 불리는 천체 가운데 실제로 탐사선을 보내 확인한 장소는 세레스와 명왕성이 유일하다. 명왕성보다 더 먼 곳에는 아직도 많은 왜행성이 탐사를 기다리고 있다. 이 중에서 명왕성의 행성 지위를 끌어내리는 데 크게 이바지한 천체가 바로 에리스(Eris)이다. 에리스는 과거 명왕성보다 약간 더 크다고 생각되었고 이로 인해 명왕성의 지위가 모호해졌다. 여기에 에리스 같은 천체가 여럿 있다는 증거가 발견되면서 결국 천문학자들은 새로 발견된 모든 천체를 행성으로 인정하든가 아니면 명왕성을 행성의 위치에서 끌어내리는 두 가지 선택에 직면했다. 결국, 천문학자들은 명왕성을 왜행성으로 격하시켜 문제를 해결했다. - 명왕성보다 크다? 에리스의 발견은 2005년 1월로 거슬러 올라간다. 천문학자 마이크 브라운(Mike Brown)과 그의 동료들은 그해 1월 29일, 2003년 얻어진 이미지를 분석하다 에리스를 비롯한 왜행성을 발견하게 된다. 그리고 그해 10월에는 다시 에리스가 디스노미아(Dysnomia)라는 위성을 거느리고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이를 이용해서 천문학자들은 에리스의 질량을 알 수 있었다. 그런데 이 결과가 문제였다. 에리스의 질량을 측정해보니 명왕성의 질량보다 27%나 더 컸다. 하지만 이것만으로 에리스가 명왕성보다 더 크다고 말할 수는 없다. 밀도가 더 높을 수도 있기 때문이다. 2005년, 발견 직후 허블 우주 망원경 측정 결과는 지름이 2,397km인 것으로 나타났다. 이는 명왕성보다 약간 큰 지름이다. 이렇게 되면 명왕성을 행성에서 끌어내리든지 에리스를 새로운 행성으로 인정하지 않으면 안 된다. 결론은 앞서 말한 대로다. 그런데 사실 에리스처럼 멀리 떨어진 천체는 정확한 지름을 구하기가 쉽지 않다. 가장 큰 왜행성이 된 에리스에 대한 정밀관측이 이어졌고 나중에 얻은 결론은 처음 관측보다 조금 작은 것으로 나타났다. 그리고 사실 명왕성은 생각보다 약간 크다는 사실이 뉴호라이즌의 탐사 결과 밝혀졌다. 지금 결론은 이 둘은 거의 비슷한 크기거나 명왕성이 약간 큰 것으로 보고 있다. 이렇게 되면 왜행성으로 강등된 명왕성이 억울할 것 같지만, 사실 그렇지 않은 게 현재까지 관측으로 이 둘은 판별이 어려울 만큼 크기가 비슷하고 질량은 분명히 에리스가 더 크기 때문이다. 결국, 둘 다 행성으로 인정하지 않을 거면 그냥 둘 다 행성보다 작은 천체로 보는 것이 옳다. 그리고 이렇게 분류하면 이 둘보다 약간 작은 왜행성들도 한꺼번에 행성으로 인정해야 하는 문제도 피해갈 수 있다. - 태양계 저 멀리의 하얀 얼음 세상 명왕성은 태양계의 행성과 비교해서 길쭉한 타원 궤도를 공전한다. 에리스는 이보다 더해서 태양에서 가장 가까운 근일점이 37.91AU(1AU는 지구 - 태양 거리로 약 1.5억km), 가장 먼 원일점이 97.65AU에 달한다. 공전주기는 무려 558년이다. 1977년 원일점을 돌았기 때문에 현재 거리는 명왕성의 거의 3배에 달하는 셈이다. 태양에 가장 가까이 오는 시점은 2256년에서 2258년이다. 이렇게 먼 거리에 있어서 에리스는 매우 관측이 어렵고 탐사선을 보내는 일도 쉽지 않다. 그런데도 많은 과학자 그룹이 가장 강력한 망원경을 동원해 이 천체를 연구했다. 과학자들은 적어도 에리스가 명왕성과 표면색이 다르다는 점은 알고 있다. 명왕성의 옅은 대기는 태양 에너지와 반응해서 톨린(tholin)이라는 분자를 만드는데, 이로 인해 표면이 적갈색 내지는 옅은 붉은색으로 보인다. 그러나 에리스는 이런 반응이 일어나기에는 너무 멀고 온도가 낮아서 거의 흰색에 가까운 표면을 가진 얼음 천체이다. 참고로 에리스의 표면 온도는 -243.2°C에서 -217.2°C 사이이다. 그야말로 극저온의 얼음 세상인 셈이다. 다만 태양에서 거리가 멀기 때문에 낮에도 어두운 얼음 세상이다. 이 어두운 얼음 세상에도 친구는 있다. 명왕성이 카론을 비롯한 위성을 거느리는 것과 같이 에리스도 디스노미아라는 위성이 있다. 이 위성은 에리스의 1/5 정도 크기로 지름이 340km 정도다. 3만 7천km 거리에서 에리스를 16일 정도 주기로 공전하는데, 크기나 주기로 봤을 때 지구 - 달의 축소 모형 같은 생김새다. 물론 명왕성과 마찬가지로 에리스 역시 다른 위성을 거느리고 있을 가능성도 있다. 다만 현재 거리가 멀어 확인이 어려운 상태다. - 에리스 너머엔 뭐가 있을까? NASA의 뉴호라이즌스호는 명왕성까지 가는 데 9년이 걸렸다. 같은 속도로 에리스까지 가려면 수십 년의 시간이 필요할 것이다. 이런 이유로 현재 기술로 에리스 탐사선을 발사하는 일은 어렵다. 이미 과학자들은 에리스 이외에 비교적 큰 천체들을 명왕성 궤도 너머에서 다수 발견했다. 하지만 이 천체 가운데 에리스와 명왕성보다 더 큰 것은 아직 없다. 물론 아직 발견되지 않은 천체가 더 많을 것이기 때문에 더 큰 천체가 어딘가 숨어있을 가능성은 충분하다. 당분간 이 천체들을 탐사할 우주선은 거리 때문에 발사가 어렵다. 대신 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경과 지상에 건설될 대형 망원경을 통해서 더 상세한 관측은 가능하다. 미래에 에리스보다 더 멀리 떨어진 더 큰 왜행성이나 사실상 행성 급의 천체가 발견될 가능성도 있다. 과학은 과연 거기에 무엇이 존재하는가 하는 질문에 답하기 위해 발전했다. 앞으로도 그 발전은 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

혜성은 물과 이산화탄소의 얼음, 그리고 유기물과 먼지 등으로 구성된 천체이다. 그래서 태양 가까이에 오면 가스와 먼지로 된 거대한 꼬리를 만든다. 오래전 인간은 혜성이 나타나면 불길한 징조로 여겼지만, 사실 알고 보면 자신의 몸을 증발시켜 우리에게 볼거리를 제공하는 아름다운 희생을 하는 셈이다. 보통 혜성은 태양 가까이에서 가장 많은 물질을 뿜어낸다. 그런데 이 가운데는 태양에 너무 가까이 접근해서 전부 증발해 버릴 것 같은 아슬아슬한 혜성도 존재한다. 밀랍으로 붙인 날개를 달고 태양 가까이에서 날다가 결국 밀랍이 녹아 에게 해에 떨어져 죽은 그리스 신화 속 이카로스 같은 혜성들을 과학자들은 '선그레이징 혜성'(sungrazing comets)이라고 부른다. 미국 항공우주국(NASA)과 유럽 우주국이 협력 태양 관측 위성인 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)는 1995년 발사된 이후 20년간 무려 3,000개에 가까운 선그레이징 혜성을 발견했다. 그리고 NASA에 의하면 올해 8월 중에 3,000개를 돌파할 가능성이 있다고 한다. 이렇게 많은 혜성이 태양을 향하는 이유는 기본적으로 태양계에서 태양이 가장 큰 중력을 행사하기 때문이지만, 다른 사연도 있다. 현재 관측되는 선그레이징 혜성의 85%는 크로이츠 혜성군(Kreutz comets)으로 사실은 하나의 거대한 혜성에서 떨어져 나간 파편들이다. 이 파편은 더 작은 조각으로 부서져 더 많은 미니 혜성을 만든다. 다만 대부분 지구에서는 보기 어려워서 일반에게는 잘 알려지지 않았다. 이 혜성 조각들은 같은 궤도를 공유하고 있으며 일부는 태양 근처에 다가와서 증발하지만, 일부는 살아남아 미래를 기약하는 경우도 있다. 이 혜성군에 속하지는 않지만, 최근에 있었던 가장 극적인 선그레이징 혜성은 2013년 말 세기의 혜성이 될 것으로 기대를 모았던 아이손(ISON) 혜성이다. 이 혜성은 결국 신화 속 이카로스처럼 태양 근처에서 완전히 증발해 사라졌다. 비록 혜성 쇼는 못 보게 되었지만, 과학자들은 태양 근처에서 불꽃처럼 산화하는 아이손 혜성의 모습을 생생하게 관측했다. 선그레이징 혜성은 앞으로도 계속 나타날 것이다. 우리는 결코 맨눈으로 이 혜성을 볼 수 없지만, SOHO를 비롯한 관측 장비들은 선그레이징 혜성을 비롯한 태양계의 비밀을 풀기 위해 계속 관측을 진행할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난 6월, 화성과 목성 사이에 위치한 왜행성 세레스(Ceres) 표면에서 정체불명의 피라미드 형태 봉우리가 포착돼 학계의 관심을 불러 모은 가운데, 약 한달 여 만에 이 ‘피라미드 봉우리’의 3D 이미지가 새롭게 공개됐다. 영국 일간지 데일리메일의 6일자 보도에 따르면 이번 이미지는 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 찍은 것으로, 과학계를 떠들썩하게 했던 피라미드 봉우리의 급경사와 밝게 빛나는 부분을 생생하게 담고 있다. 이 피라미드 형태를 띤 봉우리의 높이는 6㎞ 정도로 추정된다. 이 봉우리를 제외한 다른 지형에는 이처럼 우뚝 솟은 곳이 전혀 존재하지 않는다는 점도 특징 중 하나로 꼽힌다. 던 탐사선 팀 멤버이자 미국 애리조나대학 달‧행성 연구소(Lunar and Planetary Laboratory)의 지질학자인 폴 쉔크 박사는 “우리가 지금까지 모은 세레스의 데이터 중, 이 봉우리는 가장 높은 지형에 속한다”면서 “일반적으로 타 행성에서 주로 발견할 수 있는 크레이터와도 다른 점이 있다”고 설명했다. 이번 3D촬영의 분석 결과, 세레스의 거대 분화구의 표면이 평평하고 부드럽다는 사실도 밝혀졌다. 역시 던 탐사선이 보내온 사진을 분석한 미국 콜로라주 볼더에 있는 사우스웨스트연구소 시몬 마치 연구원은 “‘커완’으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 매우 평평하고 매끄러우며, 이는 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다. 세레스는 현재 46억 년 전에 생겨난 것으로 학계는 보고 있다. 전문가들은 이를 통해 분화구 표면 형성과정에서 표면 아래 ‘얼음주머니’가 존재했을 것으로 추측하고 있다. 학계의 관심을 사로잡았던 '미스터리 흰색 빛'에 대한 단서도 공개됐다. 지난 주 NASA 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 크리스 러셀 박사는 "세레스에서 밝게 빛나는 부분은 얼음이 아닌, 특정한 시간대에 관찰할 수 있는 아지랑이의 일종으로 추측된다"고 밝혔다. 한편 세레스는 1801년에 처음 발견됐으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류됐다. 왜행성은 태양계를 도는 천체로 다른 행성의 위성이 아니며 중력을 유지할 수 있는 질량을 가진다는 특징이 있다. 세레스를 관찰하는 던 탐사선은 2007년 발사된 뒤 지난 3월부터 세레스 궤도에 안착해 데이터를 전송하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구 방향에서는 절대 볼 수 없는 달 뒷면의 생생한 모습이 드러났다. 5일(현지시간) 미국항공우주국(NASA)은 지구로부터 약 160만㎞ 지점에 자리잡은 심우주 기상관측위성(DSCOVR)이 지난달 16일 지구를 배경으로 한 달 뒷면을 촬영해 지구 관제소로 사진을 전송했면서 영상과 사진을 공개했다. 심우주기상관측위성은 지난 2월 발사됐다. 이번 사진과 영상은 DSCOVR 위성이 빨강, 파랑, 녹색 등 특정 색상으로만 촬영한 사진 10장을 합성해 본래의 색에 가까운 사진을 얻는 방식으로 얻어졌다. DSCOVR 위성은 NASA와 미 공군, 국립해양대기청(NOAA)이 공동으로 제작했다. 지구에서 달 사이 거리보다 4배 이상 먼 곳에서 태양 폭발 등 지구에 영향을 줄 만한 천체 활동을 측정해 그 결과를 지구로 전송하기 위해 발사됐다. 환경운동가로 활동하는 앨 고어 전 미국 부통령이 1998년 제안해 제작되어 고어샛(GORESAT)으로 불리기도 한다. 이미경 기자 btkseoul@seoul.co.kr

미 우주항공국(NASA)의 뉴호라이즌 탐사선은 이제는 왜행성(dwarf planet)으로 강등된 명왕성의 모습을 밝혀냈다. 과학자들은 태양계 저 멀리 있는 얼음 천체들을 처음으로 가까운 거리에서 볼 수 있었다. 하지만 아직 왜행성이라 불리는 천체 가운데 실제로 탐사선을 보내 확인한 장소는 세레스와 명왕성이 유일하다. 명왕성보다 더 먼 곳에는 아직도 많은 왜행성이 탐사를 기다리고 있다. 이 중에서 명왕성의 행성 지위를 끌어내리는 데 크게 이바지한 천체가 바로 에리스(Eris)이다. 에리스는 과거 명왕성보다 약간 더 크다고 생각되었고 이로 인해 명왕성의 지위가 모호해졌다. 여기에 에리스 같은 천체가 여럿 있다는 증거가 발견되면서 결국 천문학자들은 새로 발견된 모든 천체를 행성으로 인정하든가 아니면 명왕성을 행성의 위치에서 끌어내리는 두 가지 선택에 직면했다. 결국, 천문학자들은 명왕성을 왜행성으로 격하시켜 문제를 해결했다. - 명왕성보다 크다? 에리스의 발견은 2005년 1월로 거슬러 올라간다. 천문학자 마이크 브라운(Mike Brown)과 그의 동료들은 그해 1월 29일, 2003년 얻어진 이미지를 분석하다 에리스를 비롯한 왜행성을 발견하게 된다. 그리고 그해 10월에는 다시 에리스가 디스노미아(Dysnomia)라는 위성을 거느리고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이를 이용해서 천문학자들은 에리스의 질량을 알 수 있었다. 그런데 이 결과가 문제였다. 에리스의 질량을 측정해보니 명왕성의 질량보다 27%나 더 컸다. 하지만 이것만으로 에리스가 명왕성보다 더 크다고 말할 수는 없다. 밀도가 더 높을 수도 있기 때문이다. 2005년, 발견 직후 허블 우주 망원경 측정 결과는 지름이 2,397km인 것으로 나타났다. 이는 명왕성보다 약간 큰 지름이다. 이렇게 되면 명왕성을 행성에서 끌어내리든지 에리스를 새로운 행성으로 인정하지 않으면 안 된다. 결론은 앞서 말한 대로다. 그런데 사실 에리스처럼 멀리 떨어진 천체는 정확한 지름을 구하기가 쉽지 않다. 가장 큰 왜행성이 된 에리스에 대한 정밀관측이 이어졌고 나중에 얻은 결론은 처음 관측보다 조금 작은 것으로 나타났다. 그리고 사실 명왕성은 생각보다 약간 크다는 사실이 뉴호라이즌의 탐사 결과 밝혀졌다. 지금 결론은 이 둘은 거의 비슷한 크기거나 명왕성이 약간 큰 것으로 보고 있다. 이렇게 되면 왜행성으로 강등된 명왕성이 억울할 것 같지만, 사실 그렇지 않은 게 현재까지 관측으로 이 둘은 판별이 어려울 만큼 크기가 비슷하고 질량은 분명히 에리스가 더 크기 때문이다. 결국, 둘 다 행성으로 인정하지 않을 거면 그냥 둘 다 행성보다 작은 천체로 보는 것이 옳다. 그리고 이렇게 분류하면 이 둘보다 약간 작은 왜행성들도 한꺼번에 행성으로 인정해야 하는 문제도 피해갈 수 있다. - 태양계 저 멀리의 하얀 얼음 세상 명왕성은 태양계의 행성과 비교해서 길쭉한 타원 궤도를 공전한다. 에리스는 이보다 더해서 태양에서 가장 가까운 근일점이 37.91AU(1AU는 지구 - 태양 거리로 약 1.5억km), 가장 먼 원일점이 97.65AU에 달한다. 공전주기는 무려 558년이다. 1977년 원일점을 돌았기 때문에 현재 거리는 명왕성의 거의 3배에 달하는 셈이다. 태양에 가장 가까이 오는 시점은 2256년에서 2258년이다. 이렇게 먼 거리에 있어서 에리스는 매우 관측이 어렵고 탐사선을 보내는 일도 쉽지 않다. 그런데도 많은 과학자 그룹이 가장 강력한 망원경을 동원해 이 천체를 연구했다. 과학자들은 적어도 에리스가 명왕성과 표면색이 다르다는 점은 알고 있다. 명왕성의 옅은 대기는 태양 에너지와 반응해서 톨린(tholin)이라는 분자를 만드는데, 이로 인해 표면이 적갈색 내지는 옅은 붉은색으로 보인다. 그러나 에리스는 이런 반응이 일어나기에는 너무 멀고 온도가 낮아서 거의 흰색에 가까운 표면을 가진 얼음 천체이다. 참고로 에리스의 표면 온도는 -243.2°C에서 -217.2°C 사이이다. 그야말로 극저온의 얼음 세상인 셈이다. 다만 태양에서 거리가 멀기 때문에 낮에도 어두운 얼음 세상이다. 이 어두운 얼음 세상에도 친구는 있다. 명왕성이 카론을 비롯한 위성을 거느리는 것과 같이 에리스도 디스노미아라는 위성이 있다. 이 위성은 에리스의 1/5 정도 크기로 지름이 340km 정도다. 3만 7천km 거리에서 에리스를 16일 정도 주기로 공전하는데, 크기나 주기로 봤을 때 지구 - 달의 축소 모형 같은 생김새다. 물론 명왕성과 마찬가지로 에리스 역시 다른 위성을 거느리고 있을 가능성도 있다. 다만 현재 거리가 멀어 확인이 어려운 상태다. - 에리스 너머엔 뭐가 있을까? NASA의 뉴호라이즌스호는 명왕성까지 가는 데 9년이 걸렸다. 같은 속도로 에리스까지 가려면 수십 년의 시간이 필요할 것이다. 이런 이유로 현재 기술로 에리스 탐사선을 발사하는 일은 어렵다. 이미 과학자들은 에리스 이외에 비교적 큰 천체들을 명왕성 궤도 너머에서 다수 발견했다. 하지만 이 천체 가운데 에리스와 명왕성보다 더 큰 것은 아직 없다. 물론 아직 발견되지 않은 천체가 더 많을 것이기 때문에 더 큰 천체가 어딘가 숨어있을 가능성은 충분하다. 당분간 이 천체들을 탐사할 우주선은 거리 때문에 발사가 어렵다. 대신 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경과 지상에 건설될 대형 망원경을 통해서 더 상세한 관측은 가능하다. 미래에 에리스보다 더 멀리 떨어진 더 큰 왜행성이나 사실상 행성 급의 천체가 발견될 가능성도 있다. 과학은 과연 거기에 무엇이 존재하는가 하는 질문에 답하기 위해 발전했다. 앞으로도 그 발전은 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구에서는 절대 볼 수 없는 달 뒷면의 생생한 모습을 사진으로 공개해 화제를 모았다. 이 사진은 기존 우주사진과는 차이를 보이는데 달의 뒷면을 찍었다는 것 외에도 푸르게 빛나는 지구가 동시에 촬영됐기 때문이다. 그렇다면 이 사진은 어떻게 촬영됐을까? 그 비밀은 NASA가 쏘아올린 심우주 기상관측위성(DSCOVR)에 있다. NASA는 지난 2월 민간 우주업체인 스페이스X의 팔콘9 로켓에 위성 DSCOVR을 실어 우주로 발사했다. 이 위성은 일반적인 다른 위성과는 달리 지구로부터 약 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있다. 지구와 달의 거리가 약 38만 km, 국제우주정거장(ISS)이 약 400km 상공 위에 떠있는 것과 비교하면 얼마나 멀리 있는지 알 수 있는 셈. 이같은 이유로 DSCOVR은 시간만 잘 맞추면 지구 주위를 공전하는 달의 모습을 촬영할 수 있는 것이다. 이 사진 외에도 얼마 전 NASA는 아프리카 북부에 자리잡은 세계에서 가장 큰 사하라 사막의 황량한 모습을 잡아내 화제가 된 바 있다. 물론 이같은 생생한 사진을 찍기위해 DSCOVR 위성에는 지구 다색 이미징 카메라(EPIC)라는 특수한 장비가 실려있다. 카메라와 망원경이 결합된 EPIC(Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착한다. 재미있는 사실은 DSCOVR의 주목적이 이번처럼 '컴퓨터 바탕화면용' 사진찍기는 아니라는 점이다. DSCOVR은 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이 주역할로 이 때문에 태양에서 약 1억 4800만㎞ 떨어진 지점까지 날아간 것이다. DSCOVR은 하루 6번 씩 태양의 움직임을 촬영해 지구에 전파 교란등을 야기하는 흑점 폭발을 더 빨리 예보할 수 있게 해준다. 곧 태양이 지구에 미치는 유해한 영향을 연구하기 위해 제작된 위성으로 지구 대기 속 오존층과 에어로졸 수치도 측정한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

무려 117m에 달하는 날개를 가진 세계에서 가장 큰 비행기가 내년에는 하늘을 날 것으로 보인다.최근 영국매체 데일리메일은 ‘스트래토란치 시스템스’(Stratolaunch Systems)이 제작 중인 초대형 비행기가 예정대로 개발이 진행돼 내년 초 테스트 비행에 나선다고 보도했다. 화제의 이 비행기 별칭은 ‘Roc’로 날개 길이가 무려 117m에 달한다. 점보 제트기인 보잉 747의 날개 길이가 71m라는 사실과 비교해 보면 그 위용을 한 눈에 알 수 있는 셈. 무게도 544t에 달하는 이 육중한 기체를 뛰우기 위해 제작사 측은 보잉 747기에 장착되는 수준의 엔진을 무려 6개나 설치했다. 그렇다면 왜 스트래토란치 시스템스는 이렇게 덩치가 큰 비행기를 하늘에 띄우려는 것일까? 사실 이 속에는 미국판 '창조경제'가 숨어있다. 먼저 스트래토란치 시스템스는 마이크로소프트(MS)의 공동창업자인 폴 앨런(62)이 4년 전 큰 돈을 투자해 만든 회사다. 빌 게이츠보다 더 똑똑하다는 평가를 받는 IQ 170의 천재 앨런은 황당하지만 획기적인 아이디어를 실현하고자 이 회사를 설립했다. 그 아이디어는 이렇다. 일반적으로 우주선은 지상에서 거대 로켓에 실려 지구 밖으로 나간다. 그러나 이 계획은 거대 비행기에 로켓을 싣고 9,100m까지 올라간 후 우주로 발사하는 내용을 담고있다. 이렇게 되면 지상 발사에서 발생하는 장소 및 시간, 비용 등이 대폭 감소할 것으로 예상돼 한마디로 매우 경제적이다.　 이를 위해 Roc 동체 중앙에는 우주 로켓(위성 혹은 우주선이 포함된)을 장착할 수 있는 발사대가 있으며 최대 6,124kg을 실을 수 있다. 곧 Roc는 지상 9,100m로 올라간 후 이 우주 로켓을 폭탄처럼 투하한다. 이후 로켓은 자체 추진제로 다시 우주를 향해 나아가고 지상 180 km~2000 km 사이 원하는 위치에 위성을 올려놓게 된다. 또한 지난해 10월 스트래토란치 시스템스는 일명 ‘우주 택시’ 사업자 선정에 탈락한 시에라 네바다(Sierra Nevada Corp)와 손잡고 공동 프로젝트를 진행하겠다고 발표해 관심을 모았다. 이 계획은 시에라 네바다의 우주선 ‘드림체이서’(Dream Chaser)를 Roc를 통해 발사하는 것이다. 예정대로만 진행되면 24시간 내, 경제적인 가격으로 지구 저궤도에 드림체이서를 올릴 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 아직 변수는 남아있다. 스트래토란치 시스템스의 이 프로젝트를 회의적으로 보는 시선도 많기 때문이다. 특히 지난해 10월 영국 민간 우주항공사 버진 갤러틱이 개발한 우주선 ‘스페이스쉽2’의 사고는 이같은 우려를 부채질 했다. 당시 스페이스쉽2는 캘리포니아 모하비 사막 위를 시험비행하다 폭발해 부조종사는 사망하고 조종사는 중상을 입었다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr