해돋이 및 해넘이 위치에 정확히 맞춰 거석들이 배열돼 있는 영국의 스톤헨지와 같은 유적은 고대인들이 뛰어난 천문학자였다는 증거로 받아들여지곤 한다. 영국 일간 데일리메일은 5일(현지시간) 선사시대인의 뛰어난 천체관찰능력을 보여주는 또 다른 증거를 찾았다고 말하는 아일랜드 고고학자들의 주장을 소개했다. 아일랜드 고고학자 마틴 브레난과 잭 로버츠는 아일랜드 동부 미드 카운티의 선사시대 유적인 ‘L 돌무덤’(Cairn L)에서 발견된 벽화가 다름 아닌 일식 현상을 묘사한 것이라고 주장한다. 문제의 그림은 크고 작은 두 개의 동심원으로 구성돼 있다. 하나의 도형이 다른 도형에 흡수되는 듯한 모양이 실제로 개기일식의 모습을 연상시킨다. 두 학자는 더 나아가 몇 가지 근거를 들어 이 그림이 그려진 돌무덤이 일종의 천체 관측소였으며, 그림을 그린 화가는 고대의 천문학자였다고 말하고 있다. 첫 번째 근거는 바로 이 그림이 새겨진 날짜다. 이 그림은 기원전 3340년 11월 30일에 그려진 작품으로 추정된다. 현지 언론에 따르면 이는 아일랜드 천문 고고학자(archaeoastronomer) 폴 그리핀이 계산한 고대 일식 날짜와 정확히 일치하고 있다. 두 번째 근거는 바로 이 돌무덤이 여러 가지 천체 현상을 관찰하기 좋은 위치에 건설됐다는 점이다. 우선 이 무덤은 언덕 꼭대기에 위치해 있기 때문에 하늘을 육안으로 확인하기에 용이하다. 또한 고대 켈트족 절기인 삼하인(Samhain)과 임볼릭(Imbolic), 즉 정확히 11월 1일 및 2월 2일 아침에 햇살이 들어오는 장소이기도 하다는 것. 세 번째 근거는 돌무덤의 신비한 내부 구조다. 돌무덤 안에는 18개의 장식 기둥들이 있는데 이 중 가운데 위치한 가장 큰 석회암 기둥은 ‘속삭이는 돌’(The Whispering Stone)이라고 불린다. 보름달빛이 처음 이 동굴 안으로 들어올 때면 그 빛은 정확히 속삭이는 돌의 꼭대기를 가장 먼저 비추는 것으로 전해진다. 여기에 더해 돌무덤의 입구 바로 왼편 벽면에는 13개의 아치가 겹쳐진 형태의 벽화가 있다. 두 고고학자는 이 벽화 또한 화성의 운행을 표현한 것으로 보고 있다. ‘L 돌무덤’은 1865년에 처음 발굴됐다. 내부에서 발견된 고대 벽화들의 보호를 위해 콘크리트 지붕을 씌어 보강했으며 일반대중에는 공개되지 않은 상태다. 방승언 기자 earny@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

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

서울 금천구 중·고등학생들이 4일 서울 금천체육공원에서 유해식물을 제거하는 생태 봉사 활동을 하던 중 강사의 설명을 듣고 있다. 금천구청은 여름방학 동안 요양원 방문 봉사와 장애인자립장 방문 일손 돕기, 성폭력 예방 캠페인 활동 등으로 구성된 ‘꿈나무 자원봉사 청소년 여름방학 프로그램’을 진행하고 있다. 이언탁 기자 utl@seoul.co.kr

우리 태양계에서 가장 신비로운 자태를 자랑하는 토성과 2개의 위성이 나란히 한 앵글에 포착됐다.지난 4일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 환상적인 토성과 디오네(Dione), 미마스(Mimas)의 모습을 공개했다. 사진 속 흐릿하게 대부분의 배경을 차지하고 있는 것은 태양계에서 두번째로 큰 토성이다. 사진 하단에 마치 위성을 한 칼에 베어버릴듯 보이는 줄이 바로 토성의 아름답고 신비로운 고리. 사진에 나타나듯 디오네와 미마스는 우주의 '점'으로 보이는데 이는 토성의 적도 기준 지름이 무려 12만 km가 넘기 때문이다. 사진을 보면 토성 고리 위(왼쪽 하단) 반달처럼 보이는 천체가 디오네다. 우리의 달처럼 크고 작은 수많은 크레이터가 표면 곳곳에 나있는 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 것으로, 지름 1123㎞, 공전주기는 2.7일이며 토성의 강력한 자기권 안에 있다. 특히나 디오네에 관심이 쏠리는 것은 2년 전 NASA 제트추진 연구소가 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급했기 때문이다. 그리고 미마스는 토성 고리 하단에 하나의 점으로 보인다. 지름 396km의 작은 위성인 디오네는 독특하게 생긴 크레이터 때문에 영화 스타워즈에 나오는 ‘데스스타’라는 무시무시한 '별명'이 붙기도 했다. 이 사진은 지난 5월 27일 카시니호가 토성과 100만 km 떨어진 곳에서 촬영했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

어두운 우주에 물감을 뿌린듯 환상적인 모습을 자아내는 성운(星雲)의 모습이 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 별 탄생의 요람으로 알려진 석호 성운(Lagoon Nebula)의 모습을 공개했다. 석호 성운은 지구로부터 약 5000광년 떨어진 궁수자리에 위치해 있으며 M8 혹은 NGC 6523으로 불리기도 한다. 특히 작은 망원경으로도 관측이 가능할만큼 밝고 화려한 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)으로 천문학자들에게 인기가 높다. 이름 그대로 석호(潟湖)를 닮아 석호 성운이라 불리는 M8은 과거 공개된 사진에서는 둥그런 형태의 아름다운 핑크색 모습(사진 아래 참조)을 뽐냈다. 그러나 이번에 공개된 사진에는 그같은 모습은 온데간데 없는데 이는 허블우주망원경이 성운의 중심부 만을, 그것도 가시광선과 더불어 적외선을 사용해 사진을 찍었기 때문이다. 일반적으로 성운은 수많은 우주먼지와 가스로 가득차있어 그 안을 들여다보기 힘든데 적외선은 이같은 문제를 해결해준다.　 이번에 공개된 사진을 보면 과거 아름답고 평화롭게만 보였던 석호 성운의 냉혹한 현실이 고스란히 드러나 있다. 가운데 별을 중심으로 강력한 가스와 먼지가 폭풍처럼 휘몰아치면서 수많은 별들과 천체들이 이 속에서 태어난다. 가운데 십자모양으로 빛나는 별은 '허셀 36'(Herschel 36)으로 구름처럼 둘러싼 주위를 '조각'하고 가스를 이온화시키는 역할을 한다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-탐사선 카시니 호, 마지막 관측 앞으로 6개월 동안 미항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니 호는 토성의 두 얼음 행성에 대한 마지막 관측을 실시할 예정이다. 두 위성 중 하나는 유명한 엔켈라두스이고, 다른 하나는 덜 알려진 디오네이다. 간헐천을 분출하는 엔켈라두스에 대해서는 세 차례 근접비행을 실시하며, 역시 얼음 입자를 분출하는 것으로 알려진 디오네에 대해서는 한 차례 근접비행을 하며 관측할 예정이다. 카시니 호가 지구를 떠나 7년 동안 날아간 끝에 토성에 도착한 것은 2004년 7월 1일이다. 그후 카시니는 10년 넘게 이 거대 가스 행성의 궤도를 돌면서 토성과 그 위성들에 대한 인류의 지식을 획기적으로 확장시켰다. 이제 연료가 바닥을 보임에 따라 토성 미션의 마지막 단계에 돌입할 예정이다. 이것은 토성의 고리들 사이를 누비는 최근접 궤도 비행을 하는 대담한 미션으로, '카시니 그랜드 피날레'로 불린다. 엔켈라두스는 60여 개에 이르는 토성의 위성 중 하나로 지름이 500km 정도에 불과한 아주 작은 위성이다. 연구팀은 10년 전 카시니 호의 탐사 데이터를 분석한 결과 이 위성 남극에서 염류를 포함한 얼음 결정이 분출되고 있는 것을 발견했다. 중력을 이용한 측정에 따르면 엔켈라두스 남극에 있는 바다는 얼음 표층으로부터 30∼40km 아래에 있으며, 바다의 깊이는 약 10km다. 이 같은 얼음 행성이 과학자들의 관심을 끄는 것은 태양계 내 생명의 존재를 발견할 확률이 아주 높기 때문이다. 이러한 얼음 행성들은 거의 그 내부에 바다를 가지고 있을 것으로 추정되며, 토성과의 강력한 중력 상호작용으로 인해 바다는 액체 상태에서 미생물들을 포함하고 있을 것으로 보여지고 있다. 이런 이유로 엔켈라두스는 우주 생물학자들이 가장 가고 싶어하는 천체의 하나로 꼽히고 있다. 디오네에 대한 마지막 관측은 8월 17일에 이루어질 것으로 보인다. 중력 이용 관측법으로 정밀하게 실시될 이 관측에서는 디오네를 둘러싸고 있는 두꺼운 얼음 표층 속에 대해 보다 많은 정보를 얻을 것으로 기대되고 있다. "디오네의 내부에서도 엔켈라두스와 같은 형상이 일어나고 있다는 힌트를 갖고 있지만, 결정적인 증거는 아직 찾아내지 못하고 있습니다." 하고 나사의 카시니 팀 과학자 린다 스파일커 박사가 밝혔다. 엔켈라두스에 대한 마지막 세 차례 근접비행은 2015년 중으로 잡혀 있다. 10월 14일에는 북극, 10월 28일에는 간헐천 분출지역, 12월 9일에는 남극을 각각 근접비행하며 기후환경 등을 조사할 예정이다. 엔켈라두스의 남극은 지금 겨울철로, 표층의 호랑이 무늬로부터 나오는 열기를 포착하기에는 적기다. 이 지역이 바로 간헐천이 분출하는 곳이다. 북극 근접비행 때는 광각 렌즈를 사용해 간헐천 분출을 정밀하게 조사할 예정이다. 가장 극적인 근접비행은 간헐천 분출 지역으로 깊이 뛰어드는 것으로, 분출 가스와 입자의 성분을 분석해서 그 근원을 밝혀내는 일이다. 분출에 대한 가장 유력한 이론은 엔켈라두스 바다의 해저에서 위성 암석 핵과의 상호작용으로 인해 상승된 수온이 물을 치솟게 해 표층의 차가운 물과 뒤섞이면서 분출되는 것이라는 설명이다. 분출 물질 중에 나노실리카 입자가 발견되기도 했다. 토성 미션 중 가장 장관을 이룰 최종 단계는 토성 최대 위성인 타이탄의 중력을 이용해 토성의 가장 안쪽 고리 속으로 '뛰어드는' 것이다. 거기에서 카시니는 22차례 궤도비행을 한 후 2017년 9월 15일 토성 대기층으로 뛰어들어 최후를 맞음으로써 13년에 걸친 토성 대장정을 마무리하게 된다. 카시니가 토성 대기와의 마찰로 불타기 전까지 토성의 대기 성분을 지구로 전송하는 것이 마지막 미션이 될 것이다. "카시니를 토성에 충돌시켜 최후를 맞게 하는 것은 위성의 바다를 보호하기 위한 것입니다." 라고 스파일커 박사는 설명했다. 카시니를 궤도상에 그대로 방치하다가 혹 엔켈라두스에 떨어지면 연료로 쓰이던 방사능 물질이 바다를 오염시켜 생물들을 죽일지도 모른다는 우려에서다. 지난 2003년 목성 탐사선 갈릴레오 호가 최후를 맞은 것과 똑같은 방법이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지난 1972년 12월 11일 협정 세계시(UTC) 02시 23분. 달에 착륙선 한 대가 조용히 내려앉았다. 바로 아폴로 17호의 달 착륙선 챌린저다. 최근 미 항공우주국(NASA)이 아폴로 17호의 우주비행사가 달을 탐사 중인 모습을 오늘의 천체사진(Astronomy Picture of the Day)으로 공개해 관심을 끌고있다. 척박한 달 표면을 배경으로 우주비행사가 월면차(月面車)를 조종하는 이 모습은 함께 달에 발을 내딛은 동료 유진 서넌이 촬영한 것이다. 사진 속 월면차와 함께 서있는 사람은 해리슨 슈미트로 그는 최초의 지질학자 출신 우주비행사다. 소위 음모론을 좋아하는 사람에게는 이 사진이 촬영된 장소 역시 스튜디오일지 모르겠으나, NASA에 따르면 이곳은 달의 타우루스-리트로우 계곡(Taurus-Littrow valley)으로 슈미트가 서있는 곳은 쇼티 크레이터(Shorty Crater)다. 두 사람은 이 지역에서 75시간을 머물며 탐사활동을 벌였으며 110kg의 돌과 토양 샘플을 채취해 지구로 돌아왔다. 그러나 그로부터 43년의 세월이 흘렀지만 아직까지 이 두 사람이 달에 발을 내딛은 마지막 인류로 기록돼 있다. NASA 측은 이 사진에 "달에서는 어디에 주차했는지 기억하기 쉽다"는 재미있는 멘트를 달았다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난달 25일(미 현지시간) 2개의 크고 작은 천체가 서로 붙어있는 희한하게 생긴 소행성이 지구 근처를 스쳐갔다. 해외언론이 '우주땅콩'(Space Peanut)이라는 그럴듯한 별명을 붙인 이 소행성의 이름은 '1999 JD6'. 지름이 약 200m 이상인 이 소행성은 이날 지구에서 약 720만 km 떨어진 곳을 순식간에 지나쳤다. 이 정도 거리면 지구와 달보다 19배나 더 멀어 우리에게 피해를 줄 가능성은 없지만 소행성으로서의 연구가치는 무궁무진하다. 이번에 미 항공우주국(NASA)은 이 소행성에 레이더 신호를 쏜 후 그 반사 신호를 받아 소행성의 사이즈, 형태, 회전 등을 파악했다. 이 소행성의 특징은 크고 작은 2개의 천체가 붙어있는 특이한 '외모'로, 전문가들은 이 소행성이 서로의 중력에 의해 '한몸' 처럼 움직이고 있는 것으로 추측하고 있다. NASA 제트추진연구소 랜스 배너 박사는 "지구 인근을 스쳐가는 소행성의 15%는 지름 180m 이상의 크기로 1999 JD6 처럼 땅콩 모양" 이라고 설명했다. 땅콩 모양이 특이하기는 하지만 우주에는 흔하다는 설명인 셈. 배너 박사는 "레이더 신호를 사용한 소행성 연구는 그 크기와 모양 등을 정확히 분석하는데 도움을 준다" 면서 "이번에 스쳐간 1999 JD6는 39년 후인 오는 2054년 7월 다시 우리를 찾아온다"고 밝혔다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 7월에는 보름달이 2일, 31일 두 차례 떴다. 이처럼 같은 달에 두번째 뜨는 보름달을 예로부터 '블루문'이라 불렀다. 따라서 블루문은 푸른 달이 아니라 매우 드문, 아주 보기 힘든 달이라는 의미를 담고 있다. 이번 블루문은 지난 2012년 8월 관측 후 3년 만이다. 위의 사진은 호주의 한 천체사진 작가가 찍은 것으로, 망원경과 디지털 카메라를 이용해 작업한 세밀한 모자이크 사진이다. 달 표면을 아름답게 보여주는 다채로운 색상은 원래 사진에 색정보를 입힌 것이지만, 달 표면을 이루는 화학 성분에 따라 차이가 나도록 사실적으로 표현한 것이다. 지난 31일(현지시간) NASA의 오늘의 천문사진(APOD)에 소개된 이 사진은 그 외에도 재미있는 요소를 하나 더 담고 있다. 일종의 ‘블루문 숨은 그림찾기’라고도 할 수 있는데, 눈썰미 있는 독자라면 금방 찾을 수 있을 것이다. 바로 달의 오른쪽 상단에 보이는 커다란 크레이터 위로 떠 있는 국제 우주정거장(ISS)의 앙징스런 모습이다. 이 크레이터는 달에서 가장 유명한 크레이터의 하나인 '티코 크레이터'(Tycho crater)다. 달이 보름달 모양일 때 특히 잘 보이는, 지름 85km의 티코 크레이터에서 이어진 밝은 줄기가 달 표면의 오른쪽 위 멀리에 보인다. 작가는 호주 바이런 베이에서 ISS가 달을 가리고 지나가는 1/3초 동안 연속 촬영 모드로 이 아름다운 우주 풍경을 잡아냈다. 사진=Dylan O‘Donnell　 이광식 통신원 joand999@naver.com

-토성탐사선 카시니의 마지막 근접비행 앞으로 6개월 동안 미항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니 호는 토성의 두 얼음 행성에 대한 마지막 관측을 실시할 예정이다. 두 위성 중 하나는 유명한 엔켈라두스이고, 다른 하나는 덜 알려진 디오네이다. 간헐천을 분출하는 엔켈라두스에 대해서는 세 차례 근접비행을 실시하며, 역시 얼음 입자를 분출하는 것으로 알려진 디오네에 대해서는 한 차례 근접비행을 하며 관측할 예정이다. 카시니 호가 지구를 떠나 7년 동안 날아간 끝에 토성에 도착한 것은 2004년 7월 1일이다. 그후 카시니는 10년 넘게 이 거대 가스 행성의 궤도를 돌면서 토성과 그 위성들에 대한 인류의 지식을 획기적으로 확장시켰다. 이제 연료가 바닥을 보임에 따라 토성 미션의 마지막 단계에 돌입할 예정이다. 이것은 토성의 고리들 사이를 누비는 최근접 궤도 비행을 하는 대담한 미션으로, '카시니 그랜드 피날레'로 불린다. 엔켈라두스는 60여 개에 이르는 토성의 위성 중 하나로 지름이 500km 정도에 불과한 아주 작은 위성이다. 연구팀은 10년 전 카시니 호의 탐사 데이터를 분석한 결과 이 위성 남극에서 염류를 포함한 얼음 결정이 분출되고 있는 것을 발견했다. 중력을 이용한 측정에 따르면 엔켈라두스 남극에 있는 바다는 얼음 표층으로부터 30∼40km 아래에 있으며, 바다의 깊이는 약 10km다. 이 같은 얼음 행성이 과학자들의 관심을 끄는 것은 태양계 내 생명의 존재를 발견할 확률이 아주 높기 때문이다. 이러한 얼음 행성들은 거의 그 내부에 바다를 가지고 있을 것으로 추정되며, 토성과의 강력한 중력 상호작용으로 인해 바다는 액체 상태에서 미생물들을 포함하고 있을 것으로 보여지고 있다. 이런 이유로 엔켈라두스는 우주 생물학자들이 가장 가고 싶어하는 천체의 하나로 꼽히고 있다. 디오네에 대한 마지막 관측은 8월 17일에 이루어질 것으로 보인다. 중력 이용 관측법으로 정밀하게 실시될 이 관측에서는 디오네를 둘러싸고 있는 두꺼운 얼음 표층 속에 대해 보다 많은 정보를 얻을 것으로 기대되고 있다. "디오네의 내부에서도 엔켈라두스와 같은 형상이 일어나고 있다는 힌트를 갖고 있지만, 결정적인 증거는 아직 찾아내지 못하고 있습니다." 하고 나사의 카시니 팀 과학자 린다 스파일커 박사가 밝혔다. 엔켈라두스에 대한 마지막 세 차례 근접비행은 2015년 중으로 잡혀 있다. 10월 14일에는 북극, 10월 28일에는 간헐천 분출지역, 12월 9일에는 남극을 각각 근접비행하며 기후환경 등을 조사할 예정이다. 엔켈라두스의 남극은 지금 겨울철로, 표층의 호랑이 무늬로부터 나오는 열기를 포착하기에는 적기다. 이 지역이 바로 간헐천이 분출하는 곳이다. 북극 근접비행 때는 광각 렌즈를 사용해 간헐천 분출을 정밀하게 조사할 예정이다. 가장 극적인 근접비행은 간헐천 분출 지역으로 깊이 뛰어드는 것으로, 분출 가스와 입자의 성분을 분석해서 그 근원을 밝혀내는 일이다. 분출에 대한 가장 유력한 이론은 엔켈라두스 바다의 해저에서 위성 암석 핵과의 상호작용으로 인해 상승된 수온이 물을 치솟게 해 표층의 차가운 물과 뒤섞이면서 분출되는 것이라는 설명이다. 분출 물질 중에 나노실리카 입자가 발견되기도 했다. 토성 미션 중 가장 장관을 이룰 최종 단계는 토성 최대 위성인 타이탄의 중력을 이용해 토성의 가장 안쪽 고리 속으로 '뛰어드는' 것이다. 거기에서 카시니는 22차례 궤도비행을 한 후 2017년 9월 15일 토성 대기층으로 뛰어들어 최후를 맞음으로써 13년에 걸친 토성 대장정을 마무리하게 된다. 카시니가 토성 대기와의 마찰로 불타기 전까지 토성의 대기 성분을 지구로 전송하는 것이 마지막 미션이 될 것이다. "카시니를 토성에 충돌시켜 최후를 맞게 하는 것은 위성의 바다를 보호하기 위한 것입니다." 라고 스파일커 박사는 설명했다. 카시니를 궤도상에 그대로 방치하다가 혹 엔켈라두스에 떨어지면 연료로 쓰이던 방사능 물질이 바다를 오염시켜 생물들을 죽일지도 모른다는 우려에서다. 지난 2003년 목성 탐사선 갈릴레오 호가 최후를 맞은 것과 똑같은 방법이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

슈퍼지구 삼 형제가 발견됐다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 보도했다. 이들 가운데 ‘엄마 별’인 모성 옆에 있는 슈퍼지구는 지금까지 발견된 슈퍼지구 가운데 ‘엄마 별’과 가장 가까운 거리를 공전하고 있다고 천문학자들이 설명했다. 엄마 별 주위를 돌고 있는 슈퍼지구 삼 형제 가운데 가장 가까운 슈퍼지구는 너무 사이가 좋아서인지 그안은 너무 뜨겁게 달궈져 있다. 이 슈퍼지구는 북반구 별자리로 21광년 거리에 있는 카시오페이아자리 속에 숨겨져 있었다. 이 별자리는 M자나 W자, 혹은 3자라는 특징있는 모양으로 널리 알려졌다. ‘HD219134b’로 명명된 이 슈퍼지구는 엄마 별(HD219134)을 다른 두형제 슈퍼지구, 그리고 ‘큰 딸’ 거대 가스행성과 함께 공전해 하나의 ‘가족’ 같은 항성계를 이루고 있다. 연구논문에 따르면, 슈퍼지구 삼 형제는 모두 우리 지구보다 질량이 크다. 하지만, 목성이나 토성, 해왕성과 같은 가스형 행성보다는 가볍다. ‘엄마 별’과 가장 친한(?) 첫 번째 슈퍼지구는 공전궤도가 3일로, 우리 시점에서 보면 현재 엄마 별의 얼굴 앞을 가로지르고 있다. 천문학자들은 미국항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경과 지상 망원경 등의 관측 장비를 사용해 이 슈퍼지구의 질량이 우리 지구보다 4.5배 무거우며 크기는 1.6배 크다는 것을 확인했다. 연구에 참여한 스위스 제네바대 스테판 우드리 박사는 “이런 정보는 이 행성이 지구와 매우 비슷한 밀도와 구성을 가지고 있는 것을 시사한다”고 말했다. 또 “이 행성은 별에 매우 가까워 온도는 섭씨 427도 정도”라면서 “아마 지표면은 녹아 있고 녹은 용암과 화산들로 이뤄진 세계로 생명체가 살기에는 적합하지 않다”고 설명했다. 이 행성은 ‘생명체거주가능지역’(habitable zone)으로 불리는 위치에 있지 못해 녹은 물이 없어 사실 생명체가 살 수 없다는 것이다. 하지만 이 슈퍼지구에 천문학자들이 관심을 보이는 이유는 따로 있다. 이는 ‘엄마 별’과 가까운 행성 가운데 이 슈퍼지구가 지구에서 가장 가까운 거리에 있다는 것이다. 이에 대해 하버드-스미소니언 천체물리학센터의 라스 버츠해브 박사는 “대부분의 알려진 행성은 수백 광년 떨어져 있다”면서도 “그런데 이 행성은 사실상 옆집에 있는 이웃이나 마찬가지”라고 말했다. 즉 이 슈퍼지구는 ‘엄마 별’을 배경으로 행성 대기와 구성을 분석하는 추가 연구를 할 수 있는 기회를 제공하는 것이다. 우드리 박사는 “모성의 표면을 통과하는 이런 항성계는 별빛이 행성을 비추므로 행성 대기의 특성을 알 수 있게 하므로 특히 관심이 간다”고 말했다. 이번에 천문학자들의 큰 관심을 받게 된 슈퍼지구는 흥미롭게도 다른 두 슈퍼지구를 형제로 두고 있다. 엄마 별 옆에 두 번째로 있는 슈퍼지구는 지구보다 2.7배 무겁고 공전주기는 6.8일이다. 그다음 슈퍼지구는 지구보다 8.7배 무겁고 공전주기는 47일이다. 가장 멀리는 목성형 가스 행성의 공전주기는 3년이다. 한편 이번 연구성과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 발표됐다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전 세계 지식인과 인공지능 전문가 1000여명이 냉전 이후 새로운 군비 경쟁을 가져올 전쟁용 ‘킬러 로봇’의 금지를 요구하고 나섰다. 영국 천체물리학자 스티븐 호킹, 미국 스페이스엑스의 최고경영자 일론 머스크, 애플의 공동 설립자 스티브 워즈니악, 언어학자 놈 촘스키 등은 인공지능에 기반한 무기의 개발과 활용을 금지할 것을 촉구하는 공개서한을 27일(현지시간) 발표했다. 1000여명의 전문가가 공개서한에 서명했다. 공개서한 작성을 주도한 생명의미래재단(FLI)은 인터넷전화업체 스카이프의 공동 설립자 얀 탈린이 지난해 설립한 비영리 과학단체다. FLI는 인공지능 개발에 따르는 위험을 연구하고 이에 대처하는 활동을 주로 하며 호킹과 머스크가 자문을 맡고 있다. 전문가들은 공개서한에서 인공지능 무기가 핵무기보다 더 위협적이라고 경고했다. 이들은 “인간의 개입 없이 독자적으로 목표물을 판별해 공격할 수 있는 무기 체계의 개발은 화약과 핵무기의 발명에 이은 전쟁 분야의 3차 혁명”이라고 말했다. 이어 “인공지능 무기는 핵무기와 다르게 비싸고 희소한 원료를 필요로 하지 않는다”며 “기술이 발전하면 주요 강대국은 인공지능 무기를 대량 생산할 수 있을 것”이라고 강조했다. 이들은 인공지능 무기가 대량 생산돼 전 세계 국가들이 군비 경쟁을 벌이는 상황을 우려했다. 또한 인공지능 무기가 경쟁적으로 생산된다면 암시장을 통해 국민을 통제하려는 독재자, 소수 인종을 청소하려는 군벌, 테러리스트의 손에 인공지능 무기가 들어가는 것은 시간문제라고 경고했다. 이들은 “인공지능 무기는 암살, 국가 전복, 국민 탄압, 그리고 특정 민족 학살의 임무를 수행하는 데 최적의 수단”이라며 “이에 인간의 통제를 받지 않는 인공지능 무기의 개발 및 활용을 금지해 새로운 군비 경쟁을 막아야 한다”고 강조했다. 그러나 전문가들의 우려 속에서도 인공지능 무기의 연구·개발은 활발히 진행되고 있다. 미국 국방부는 전 세계에서 로봇 연구에 막대한 규모의 지원을 하는 단체 중 하나다. 2013년에는 750만 달러(약 87억원)를 로봇 연구를 수행하는 대학과 기관에 지원했다. 영국은 무기용 로봇 연구·개발에 있어 미국보다 더 엄격한 규정을 가지고 있었으나 최근 이 규정에 반대하는 목소리가 높아지고 있다. 인공지능 기술을 활용한 공중 무기는 이미 상당한 수준까지 개발돼 있다. 미 해군은 2013년에 무인용 드론을 항공모함에 시험 착륙시키는 데 성공했다. 이는 미국이 공습이 가능한 항공모함용 무인 전투기를 개발했다는 의미다. 또한 영국도 같은 해 ‘타라니스’라고 불리는 무인용 전투기의 시험 비행에 성공한 바 있다. 파이낸셜타임스는 미국 등 서구의 강대국이 이처럼 인공지능 연구에 박차를 가하는 이유는 새로 전개될 군비 경쟁에서 중국과 같은 잠재적 적들에게 뒤처질 수 있다는 두려움 때문이라고 분석했다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

“이 드넓은 우주에서 지구에만 생명체가 존재한다면 엄청난 공간 낭비다.”(미국 천문학자 칼 세이건) 많은 사람들이 하늘을 쳐다볼 때마다 우주 어딘가에 우리와 비슷하거나 아니면 우리보다 더 뛰어난 외계 생명체가 있을 것이라고 상상한다. 이런 외계 생명체가 생존하기 위해서는 최소한 지구와 비슷한 환경이어야 할 것이다. 외계에서 지구와 비슷한 행성을 찾는 것은 어딘가 있을지 모르는 생명체를 찾기 위한 기본 조건이기도 하다. ●‘케플러와 다윈’ 지금도 외계 지구 탐색 중 지난 23일 미국 항공우주국(NASA)은 지구에서 빛의 속도로도 1400년을 가야 닿을 수 있는 1경 3254조㎞ 떨어진 백조자리에서 항성 ‘케플러452’와 그 주변을 도는 행성 ‘케플러452b’를 발견했다고 밝혔다. 케플러452b는 지구보다 1.6배 크고, 항성과 1억 5700만㎞ 떨어져 있으며 공전 주기도 385일로 모든 조건이 지구와 비슷한 행성이다. 케플러452b를 찾아낸 것은 대기권 밖 우주공간에 떠 있는 ‘케플러 우주망원경’이다. 행성 운동법칙을 발견한 17세기 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름에서 따온 케플러 우주망원경은 태양계 밖에 있는 지구 형태의 행성을 찾는 ‘케플러 미션’을 수행 중이다. 케플러는 372.5일 주기로 태양 주위를 공전하며 15만여개의 별을 관측하고 있다. 지구와 비슷한 형태의 외계 행성을 발견하는 것이 쉽지 않기 때문에 케플러는 넓은 영역을 동시 다발적으로 관찰하고 있다. 유럽우주국(ESA)도 케플러 미션과 비슷한 개념의 ‘다윈 프로젝트’를 진행하고 있다. 다윈은 지구에서 150만㎞ 상공에 천체망원경 네트워크를 구축해 외계에서 지구형 행성을 찾으며 생명체의 존재 가능성을 탐사하고 있다. ●미세한 빛과 중력의 변화가 행성 탐사 단서 천문학자들은 외계 행성을 찾는 것이 강력한 서치라이트 불빛 옆에 켜져 있는 미미한 백열전구의 빛을 구별해 내는 것만큼이나 어렵다고 입을 모은다. 그렇다면 어떻게 지구에서 멀리 떨어져 있는 곳의 행성을 찾을 수 있을까. 우선 별(항성)과 주위를 도는 행성의 빛의 미미한 변화를 통해 행성을 찾아낸다. 행성은 스스로 빛을 내지 못하고 항성의 빛을 받아 빛난다. 만약 항성 주변에 행성이 있다면 행성이 항성 주위를 돌 때 빛을 가리면 어두워지고, 빛을 반사하면 항성과 행성을 더한 만큼 밝아지게 된다. 케플러 우주망원경도 이런 빛반사 탐색 방식으로 외계 행성을 찾고 있다. 또 질량이 큰 행성은 중력도 크기 때문에 항성의 위치에도 미세하게 영향을 미친다. 지구에서 항성의 위치를 측정할 때 거리가 좁아지면 파장이 더 짧게(청색편이), 멀어지면 파장이 더 길게(적색편이) 관측되는 ‘도플러 효과’가 나타난다. 적색편이와 청색편이가 규칙적으로 관찰되는 항성이 있다면 주변에 큰 행성이 있다는 말이다. 아인슈타인의 일반상대성 이론을 적용해 행성의 존재를 추적하기도 한다. 빛도 중력에 따라 경로가 휘어지는데 이러한 빛의 휘어짐을 정밀하게 분석하는 것이다. 이 밖에도 별이 움직이는 경로를 추적하거나 전파신호를 내보내는 중성자별의 신호주기 변화를 측정해 행성을 찾아내기도 한다. ●“우주엔 수백만개 문명 존재 가능하다” 지난 20일 영국 왕립학회는 스티븐 호킹 케임브리지대 교수와 제프 머시 미국 버클리대 교수, 외계 지적생명체 탐사 프로젝트인 ‘세티’(SETI) 창설자 프랭크 드레이크 박사 등이 참여하는 새로운 외계 생명체 탐사프로젝트 ‘돌파구 계획’을 발표했다. 러시아 재벌인 유리 밀너는 이 프로젝트를 위해 10년간 1억 달러(약 1160억원)를 투자하겠다고 나서기도 했다. 이 프로젝트는 외계 생명체 신호를 찾는 ‘듣기’와 디지털 메시지를 외계로 쏘아 보내는 ‘메시징’ 프로그램으로 짜여 있다. 듣기 프로그램은 외계 생명체가 우주로 보냈을 수도 있는 신호들을 전파망원경으로 찾아 분석하는 것이고, 메시징은 디지털 메시지를 외계로 쏘아 보내는 것으로 기존에 세티에서도 해오던 것들이라 새로울 것은 없다. 단지 노력에 비해 성과가 없다 보니 투자가 줄어들고 있어 세계적인 과학자들과 새로운 투자자가 나서서 주목도를 높인 것이다. 이 프로젝트를 통해 우리가 만날 수 있는 외계 생명체는 얼마나 있을까. 이번 돌파구 계획에 참여하는 드레이크 박사는 1961년 미국 국립과학원 우주과학위원회에서 인간과 교신할 수 있는 지적인 외계 생명체 수를 계산하는 방정식인 ‘드레이크 방정식’을 발표한 바 있다. 드레이크 방정식에 들어가 있는 변수 중에는 은하에 있는 별의 개수와 행성을 갖는 항성의 비율 정도만 알려져 있을 뿐 나머지 변수들에 대해서는 정확한 정보가 없기 때문에 학자들에 따라 은하에 존재할 수 있는 문명의 수는 10개 정도에서 수백만개까지 다양하다. 답이 없는 문제를 찾는 무모한 프로젝트에 세계적인 과학자들이 뛰어든 이유에 대해 전문가들은 “외계의 지적 생명체를 찾고 지구와 같은 행성을 찾는 등 다양한 형태의 외계 탐사가 생명의 기원과 본질을 이해하는 데 도움을 주기 때문”이라며 “우주과학과 천문학에 대한 관심을 이끌어내 해당 분야에 대한 투자를 유도하기 위한 의도도 있다”고 설명한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람들은 어려운 내용을 짧은 글로 일목요연하게 정리하여 주기를 바란다. 인류가 종교를 바탕으로 이루어 놓은, 동서양의 불가사의한 초자연적인 조형예술을 2500년 전부터 괴력난신(怪力神)이라고 잘못 이해하고 기록해 왔다. 이 때문에 빙산의 일각 아래 거대한 얼음 덩어리와도 같은 신비의 세계, 비밀의 세계가 깊숙이 묻혀 있었다. 바로 그 세계가 ‘초자연적 생명 생성의 과정을 보여 주는 만물화생의 놀라운 세계’임을 필자는 이 연재를 통해 밝히고 있다. 그런데 그 방대하고 복잡한 세계를 어떻게 일목요연하게 서술할 수 있겠는가. 동서고금의 조형예술을 넘나들어야 해답을 얻을 수 있다. 3000년 전 그리스 미케네 문명의 조형이 AD 500년 한국의 백제미술에서 밝혀질 수도 있고, 고려의 조형이 2000년 전 선사시대 작품에 해답을 제시할 수도 있다. 따라서 읽어 가노라면 이 글이 체계를 지니고 있음을 알 것이다. 논리적이고 합리적인 성향만 지닌 사람들은 이 불가사의한 인간행위의 더없이 중요한 본질적 세계를 생태적으로 이해하기 어려울지도 모른다 . 인간은 두 면을 가지고 있다. 거칠게 말하면 이성과 감성이다. 이 두 가지가 균형과 조화를 이룰 때 어떤 분야든 위대한 업적을 낼 수 있다. 그동안 아무도 문자언어로 설명하지 못했던, 잘못 알고 있거나 보이지 않아 설명할 수 없었던 비논리적이며 비합리적인 조형언어를 논리적이며 합리적으로 설명하느라 잠도 이룰 수 없는 날이 많았다. 논증할 수 없는 영기화생의 세계를 논증하여 쓰려니 고충이 크다. 앞에는 아무도 없다. 항상 스스로가 앞길을 개척해 나가야 한다. 이 넓은 세계에서 일어난 긴 인류의 역사에서 ‘생명 생성의 과정을 보여 주는 영기문(靈氣文)’을 논리적으로 밝히려 노력하고 있다. 그것을 논증할 수 있는 자료를 찾아 놓았고 설명과 해석이 가능하게 되었기에 연재를 시작할 수 있었다. 용은 보주의 집적이므로 ‘보주에서부터 영기문이 발산한다’는 것은 용의 입에서 발산한다는 것과 같은 말이다. 그러므로 조형적으로 이러한 도상들을 전개한다면 용의 무한한 확산이 가능하다. 보주의 개념은 이미 문명의 발상 시기부터 정립되었다는 놀라운 사실을 발견했다. 어찌 하여 그렇게 일찍부터 보주의 조형이 이루어졌는지 놀랄 뿐이다. 그런데 지금 사람들은 그런 보주의 세계를 잊어버렸다고 해야 옳을 것이다. 잊어버렸으므로 어떻게든 상기하여 기억해 내도록 해야 한다. 용을 모르면 보주를 알 수 없으므로 용을 통하여 보주를 알게 되었다고 생각할지 모르나, 지금 생각해 보면 보주를 통하여 용의 본질을 파악할 수 있는 것이므로 패러다임을 바꾸어야 할 것 같다. 용은 무량한 보주의 집적이니 보주가 먼저 이루어졌다고 확신한다. 그리고 우리는 보주를 두고 평면적 원이나 축구공 같은 구체를 항상 떠올리나 사각형도 있고 육면체도 있고 타원형이나 타원체도 있다. 보주란 원래 고정된 형태가 없을뿐더러 아예 형태가 없을 수도 있다. 대우주에 가득 찬 대생명력을 나타낸 것인데 무슨 형태가 있을 것인가. 다만 둥근 태양이나 지구 등 무한한 별들이 그렇기 때문에 그렇게 상상했을 것이다. 중력이 크면 천체는 공 모양이 된다고 한다. 그래서 보주를 나타낼 때 공 모양을 선호했던 것 같다. 앞서 용의 입에서 무엇이 나오는지 살펴보았는데, 가장 중요한 것은 무어니 해도 보주다. 통일신라시대의 추녀마루 기와를 보면 용의 입에서 보주가 하나 나오는 것 ① , 둘 나오는 것②이 있다. 셋 나오는 것은 아직 보지 못했으나 이마에 표현한 것은 보았으며, 네 개 나오는 것③도 찾아볼 수 있다. 학계에서는 아직도 귀면이라 부르니 입에서 나오는 것이 무엇인지 모르므로 네 개 보주가 모인 모양을 논문에서 사엽화문(四葉花文)이라 부른다. 꽃잎이 네 개인 꽃무늬라는 뜻이다. 네 개 이상 다섯 개를 합한 조형은 없다. 그러므로 네 개의 보주는 최대량이므로 무량보주라 불러야 한다. 실은 하나의 보주라도 무량보주이지만 그렇게 부르면 혼란이 일어나므로 일단 보류하자. 그리고 보주들이 입체적으로 겹치는 모양을 투각하는 조형이 있다. 기와에는 아직 없지만 중국 청대 청동 향로의 다리에 흔히 있는 용을 중국에서는 막연히 수면(獸面), 한국과 일본에서는 귀면이라 부르고 있다④ . 그런데 흔히 입에서 나오는 보주가 무량하게 겹친 조형을 일본과 한국 학계에서는 칠보(七寶)라 부른다. 칠보는 두 가지 뜻이 있다. 첫째, 불교의 일곱 가지 주요 보배로 무량수경에서는 금·은·유리·파리·마노·거거·산호를 이른다. 둘째, 전륜성왕이 가지고 있는 일곱 가지 보배로 윤보, 상보, 마보, 여의주보, 여보, 장보, 주장신보(왕의 대행자로 군사를 부리는 계략이 뛰어나다고 함)를 말한다. 따라서 전륜성왕이 지닌 여의보주를 가리키는 것 같다. 그러나 용법상 틀린 용어다. 이때의 보주는 불교 팔보(八寶)나 도교 팔보의 하나를 일컫는다, 즉 불교팔보는 연화 보병 금어, 반장, 법륜, 법라, 보산, 백개, 보주 등을 말한다. 도교 팔보는 구슬, 돈, 악기인 경쇠, 상서로운 구름, 네모가 연결된 방승, 물소 뿔, 붉은 단풍잎, 쑥잎, 파초잎, 솥, 영지버섯 등이 있는데 그 가운데서 임의로 여덟 가지를 선택하면 팔보가 된다. 이름은 모두 현실적 사물을 빗대서 말하고 있지만 실은 이러므로 투각 무량보주는 칠보가 아니라 팔보 가운데 하나다. 칠보와 팔보는 개념이 다르다. 우리나라는 인도의 칠보가 아니라 중국의 팔보를 따른 것이다. 일본인이 칠보로 부르니 한국인 모두가 칠보라고 부른다. 용의 입에서 겹쳐 나오는 무량한 보주를 표현할 때는 투각하여 표현할 수밖에 없다. 바로 그 투각 무량보주를 저 유명한 고려청자 향로에서 볼 수 있다⑤ . 왜 큰 연꽃 씨방 위에 무량한 보주가 화생하고 있는가. 바로 그 자리에는 여래가 앉거나 서 있어서 화생해야 한다. 그러므로 무량보주와 여래는 하나. 극적인 장면이다. 혹은 큰 보주 하나를 올려놓기도 한다. 평생 동안 불상조각과 불상회화를 전공해 온 필자는 여래와 보살이 큰 보주임을 밝혔는데 이 작품을 보고 얼마나 놀랐으랴. 연꽃의 씨방 안의 씨앗이 화생하여 보주가 되었으니, 여기에서 비로소 용과 연화가 만나 하나가 된다. 그래서 연꽃 중에 중앙에 사면 보주가 있는 것이 가능한 것이다⑥ . 이제 바야흐로 용은 연꽃의 본질과 만나게 된다. 결론부터 이야기하면 연꽃은 현실에서 보는 연꽃이 아니요, 영화된 연꽃, 곧 영기꽃이다. 보주를 무량하게 발산하는 영기꽃이다. 마치 용의 입에서 무량한 보주가 끊임없이 발산하듯이. 그런데 ‘고려청자 무량보주 투각 향로’를 ‘고려청자 칠보투각 향로’라 부르며 위대한 상징을 지워 버리니 땅을 칠 노릇이다. 강우방 일향한국미술사연구원장

-천년 이상 지식인의 머리를 옥죈 성구 '한 문장' 천문학의 발전에 있어 최악의 장애물을 하나 꼽자면 다른 것도 아닌 다음의 한 문장일 것이다. “여호와께서 아모리 사람들을 이스라엘 자손에게 붙이시던 날에 여호수아가 여호와에게 고하되, 이스라엘 목전에서 가로되, 태양아 너는 기브온 위에 머무르라 달아 너도 아얄론 골짜기에 그리할지어다 하매, 태양이 머물고 달이 그치기를 백성이 그 대적에게 원수를 갚도록 하였느니라. 야살의 책에 기록되기를 태양이 중천에 머물러서 거의 종일토록 속히 내려가지 아니하였다 하지 않았느냐.” '구약 성서' 중 여호수아 10장 12~13절의 내용이다. 이 성구만큼 중세 지식인들의 정신을 옥죈 고문 도구도 없을 것이다. 이 한 문장이 1000년 이상 두고두고 문제가 되어 지식인들에게 엄청난 고통을 강요했다. 브루노가 로마 광장에서 화형을 당하고, 갈릴레오가 피렌체 자택에 종신연금을 당한 것도 이 한 문장 때문이라 해도 과언이 아닐 것이다. '성서는 천국으로 가는 방법을 말해주는 것이지 하늘의 운행을 말해주는 것은 아니다'란 갈릴레오의 항변도 이 한 마디로 무력화되었다. 종교개혁가 마르틴 루터가 코페니르쿠스에게 '멍청이'라고 욕한 것도 이 한 문장에 기댄 것이었다. 그는 이렇게 반문했다. 만약 태양이 움직이지 않고 정지해 있는 것이라면 어떻게 여호수아가 태양에게 멈추라고 명령할 수 있겠는가. 결국 지동설은 성서에 대한 해석과 진리 문제로 귀결되는 것이다. 루터가 코페르니쿠스를 비난한 말을 옮기면 다음과 같다. “코페르니쿠스라는 어떤 신출내기 점성술사가 나타나, 이 하늘, 해, 달이 아니라 지구가 움직인다고 주장하는 것에 사람들이 귀를 기울인다고 한다. 이 멍청이는 이제까지의 모든 천문학을 뒤집어엎으려 하고 있다. 하지만 신성한 성경에서 이르기를, 여호수아는 지구가 아닌 태양에게 그대로 머물러 있으라고 말하였다.”​ 하긴 루터만 탓할 일이 아닐지도 모른다. 1,800년 전 아리스타르코스가 지동설을 발표했을 때도 독신죄에 몰렸었는데, 코페르니쿠스 시대야 더 말해 무엇하랴. 21세기에 사는 미국 인구 중 21%가 아직도 태양이 지구 둘레를 돈다고 믿으며, 7%는 모르거나 관심이 없다고 한다. 인간이란 원래 완고한 법이다. -루터와 천문학자 간의 악연 그러니 16세기 사람인 루터가 그렇게 말했다고 해서 하등 놀랄 일은 아니다. 하지만 루터가 천문학의 발전에 악영향을 끼쳤다는 사실만은 부정하기 힘들다. 더욱이 마녀사냥의 열렬히 지지자였던 루터는 평소 어느 누가 마녀 혐의가 나오더라도 무조건 태워죽여야 한다고 주장했는데, 이런 마녀몰이에 또 피해를 입은 사람이 16세기 천문학의 영웅 요하네스 케플러였다. 케플러의 어머니가 마녀라는 혐의를 받고 투옥당해 몇 년 동안 재판을 받았는데, 케플러는 어머니에게 씌워진 마녀 혐의를 벗기기 위해 재판정으로 관공서로 뛰어다니며 엄청난 시간과 에너지를 쏟아부어야 했다. 천문학의 입장에서 볼 때 크나큰 손실이 아닐 수 없다. 루터를 비롯한 중세인들의 머리에는 '신의 형상을 닮은' 인간은 고귀하며 당연히 우주의 중심에 거하는 것이 마땅하다는 인간 중심의 오만함이 도사리고 있었고, 따지고 보면 이런 오만함이 수많은 희생자들을 양산해내고 천문학의 발전을 가로막았다고 할 수 있다. 천문학의 역사는 어떤 면에서는 우주 속에서 인간이 차지하는 위치에 관한 역사이기도 하다. 기원전 3세기에 걸출한 천재인 아리스타르코스라는 사람이 나타나서 우주 속에서의 인간의 위치를 정확히 말하고 최초로 행성들의 배치를 정확하게 그려냈음에도 불구하고, 그후 1,800년 동안 인류 중 누구도 이 사실을 제대로 받아들이지 않았다. 여전히 지구는 우주의 중심에 있으며, 인간은 우주의 중심적인 존재로 군림해왔다. 서구인들은 인간만이 신의 은총을 받은 존재인 양 행세하며, 이단 박멸, 이교도 말살 같은 깃발을 올리고 십자군 전쟁도 여러 차례 일으켰다. ​-​'만물의 중심에는 태양이 있다' 이런 잘못된 우주관을 뒤엎은 사람이 바로 지동설을 들고 나온 니콜라우스 코페르니쿠스였다. 그는 우주의 중심에 놓인 지구를 가차없어 끌어내리고 태양을 거기다 갖다놓았다. 그래서 코페르니쿠스적 전환이라는 말이 나왔다. 그런데 어째서 대명천지에서 1,800년이나 지나서야 지동설이 다시 나온 걸까? 인류 지성이란 게 무색해지는 장면이라 하지 않을 수 없다. 그렇다. 뒤에서 무소불위의 절대권력 교회가 버티고 있었기 때문이다. 맹신은 사람을 저능화한다. 이 분야에서 집단 저능화 현상이 나타나 오랜 동안 지속되었다고 볼 수밖에 없을 것이다. 그 동안 내로라 하는 천재들이 왜 없었겠는가. 그러나 아무리 천재라 하더라도 시대의 대세를 거스르기란 쉽지 않은 법이다. 그런 면에서 지동설을 세상에 내민 코페르니쿠스는 진정 영웅이었다. 하지만, 무척 조심스런 영웅이었다. 그는 자신의 태양중심 우주론을 담은 첫 저서 ‘소론’을 완성하고도 바로 출판하지 않았다. 요즘 말로 하자면, 획기적 학설을 담은 베스트셀러를 쓰고도 세상에 내놓지 않았다는 뜻이다. 몇몇 필사본이 돌아다니는 정도였다고 한다. 코페르니쿠스는 사실 프로 천문학자가 아니었다. 대학에서 의학과 함께 잠시 천문학을 공부한 적은 있지만, 본업은 어디까지나 교회의 행정직원이자 의사였다. 그는 평소 프톨레마이오스의 천동설 우주론에 커다란 불만을 갖고 있었다. 프톨레마이오스의 이론대로 정말 지구가 중심에 자리잡고 있다면 화성의 역행 같은 현상은 결코 일어나서는 안된다고 그는 생각했다. 또한 금성과 수성이 실제로 지구 둘레를 돈다면 가끔씩 태양으로부터 멀어질 때가 있어야 하는데, 그러한 현상이 전혀 관측되지 않았던 것이다. 코페르니쿠스는 오랜 탐구 끝에 마침내 수많은 원들을 필요로 하는 프톨레마이오스의 천동설을 버리고 1,700년 전 아리스타르코스의 지동설로 되돌아갔다. 그가 이러한 결론에 이른 것은 아리스타르코스처럼 태양의 거대한 크기를 생각한 결과에서가 아니고, 태양을 중심으로 모든 행성들이 돈다고 생각하면 행성의 움직임을 예측하는 수학이 더욱 아름답고 간단해지며, 행성의 역행 운동도 아주 쉽게 설명할 수 있었기 때문이다(원래의 원고에서 코페르니쿠스는 아리스타르코스를 언급했다가 무슨 이유에선지 나중에 선을 그어 지워버렸다). 어쨌든 신에게 특별히 은총받은 인간의 지구가 우주 중앙에 딱 버티고 있는 것이 아니라, 저 불덩어리 태양 둘레를 돌고 있는 행성에 지나지 않는다, 이런 혁명적인 주장을 담은 코페르니쿠스의 책은 입소문을 타고 삽시에 번져나갔다. 지식인 사회에서는 큰 화제가 되고 열띤 토론거리가 되었지만, 그래도 코페르니쿠스는 그런 자리에 일절 나가지 않았다. 한마디로 몸조심한 거다. 이러한 코페르니쿠스의 지동설에 대해 비판과 반발이 나온 것은 당연한 일이다. 그 비판의 선두에 섰던 사람이 바로 마르틴 루터였다. 그는 직접 자기 눈으로 마귀를 보았다는둥, 툭하면 마귀 얘기를 꺼내곤 했는데, 귀머거리, 장님, 절름발이 등 장애인들은 그의 기준으로 볼 때 무조건 마귀에 씌인 사람들이었다. 수많은 사람들이 마귀로 몰려 참혹한 죽음을 당한 것은 기독교의 대표적 흑역사에 속한다. 14세기 후반부터 18세기 중반에 걸쳐 50만 명에 달하는 사람들이 마녀재판에서 마녀 혹은 마법사라는 죄목으로 처형되었다고 역사는 전한다. 어쨌든, 코페르니쿠스의 천동설을 담은 책이 정식으로 출판된 것은 그가 70살의 나이로 눈을 감기 바로 직전이었다. '소론'이 나온 후 30년이나 지난 뒤였다. 그만큼 코페르니쿠스는 교회와의 마찰을 극도로 두려워했다. 코페르니쿠스가 인쇄된 '천구의 회전에 관하여'란 책을 받아본 것은 바로 임종 때였다. 뇌졸중으로 의식을 잃었는데, 책을 쥐어주자 잠깐 눈을 떴다가 영면했다고 한다. 향년 70세. 평생 독신으로 살았다. 1616년에 '배교적 저술'로 금서목록에 올랐다가 1999년에야 풀려난 그 책에는 다음과 같은 코페르니쿠스의 유명한 문장이 있다. “만물의 중심에는 태양이 있다. 전체를 동시에 밝혀주는 휘황찬란한 신전이 자리잡기에 그보다 더 좋은 자리가 또 어디 있단 말인가. 어떤 이는 그것을 빛이라 불렀고, 또 어떤 이는 영혼이라 불렀고, 다른 이는 세상의 길라잡이라 불렀으니, 그 얼마나 적절한 표현인가. 태양은 왕좌에서 자기 주위를 선회하는 별들의 무리를 굽어본다.” 코페르니쿠스는 각각의 천체들은 제각기 고유한 무게를 갖고 있으며, 이 무거운 천체들은 자체의 중심으로 향하는 속성을 지니고 있다고 주장했다. 이 생각이 궁극적으로는 만유인력에 이르게 되지만, 당시의 코페르니쿠스는 이러한 문제에 답할 만한 ‘물리학’을 갖고 있지 못했다. 그 답은 뉴턴이 출현하기까지 200백 년 이상을 기다리지 않으면 안되었다. -천지불인(天地不仁), 인간은 우주의 중심이 아니다 근대과학은 코페르니쿠스가 우주의 중심에서 지구를 치워버린 해인 1543년에 시작되었다고 할 수 있다. 이후 인간은 어떤 의미에서도 우주의 중심이 아니라는 사고가 하나의 원리로서 확립되었다. 이미 오래 전 노자(老子)가 한 말처럼 천지불인(天地不仁), 곧 자연은 인간에 연연해하지 않는다는 것이다. 갈릴레오가 코페르니쿠스를 가리켜 지동설의 부활자로 일컬었듯이, 코페르니쿠스가 지동설의 최초 주창자는 아니다. 그러나 그의 지동설은 중세의 암흑시대를 벗어나 근대과학의 출발을 알리는 신호탄이 되었고, 인류 역사상 가장 중요한 전환을 가져왔던 것이다. 지구가 우주의 중심이고, 인간은 그 위에 사는 존엄한 존재이며, 달 위의 천상계는 영원한 신의 영역이다. -이 같은 중세의 우주관을 폐기시키는 결과를 가져왔던 코페르니쿠스. 괴테의 다음과 같은 말은 그에 대한 가장 감동적인 찬사일 것이다. “모든 발견과 견해 중에서 코페르니쿠스의 지동설만큼 인간 정신에 큰 영향력을 끼친 것은 다시없을 것이다. 우주의 중심에 위치한다는 엄청난 특권의 포기를 요구받기 이전까지, 지구는 둥글고 그 자체로서 완결된 것이라는 사실이 거의 알려지지 않았다. 인류에게 이보다 더 큰 변혁을 가져온 것은 결코 없었다. 왜냐하면, 이 사실을 인정함으로써 그토록 많은 것들이 연기처럼 허공 속으로 사라져버렸기 때문이다." 나폴레옹이 정복군을 이끌고 폴란드 코페르니쿠스 생가를 방문했을 때 위대한 과학자를 기념하는 동상 하나 세워져 있지 않은 걸 보고는 깜짝 놀랐다고 한다. 동상은커녕 무덤조차 밝혀지지 않았다. 그런데 지난 2005년, 코페르니쿠스 유해가 사후 5세기 만에 발견되었다. 그가 재직한 폴란드의 프롬보르크 대성당 지하묘지에서 발견됐는데, 코페르니쿠스가 사용한 책에서 나온 두 올의 머리카락 DNA 검사를 통해 유해임이 확인되었다. 코페르니쿠스의 유해는 아무 묘비도 없이 무명으로 묻혔다가 사망한 지 5세기 만에 최고의 예우를 갖춰 ‘영웅’으로 재안장됐다. 대성당측은 코페르니쿠스의 사망 467주기 다음날 치르진 장례에서 코페르니쿠스의 지동설에 대한 가톨릭 교회의 탄압에 대해서도 유감을 표시했다. 폴란드 국민들은 코페르니쿠스를 국민영웅으로 칭송하는 추모행사를 갖기도 했다. 새로 세워진 검은 화강암의 묘비에는 지동설을 표시하는 태양계의 도형을 새겨넣어 500년 전 그의 업적을 기렸다. 역시 조심스러운 영웅의 부활답다고나 할까. 이광식 통신원 joand999@naver.com

때로는 환상적인 사진 한장이 두꺼운 논문 한 권보다 우주에 대해 더 많은 이야기를 해주는 것 같다.최근 뉴질랜드 오클랜드 출신의 천체 사진작가 애밋 아소크 캠블이 밤 하늘을 촬영한 환상적인 사진 한장을 공개해 화제에 올랐다. 미 항공우주국(NASA)이 '오늘의 천체사진'(Astronomy Picture of the Day)으로 추천한 이 사진의 제목은 '금성, 달, 목성, 혜성'(Venus, moon, Jupiter, comet). 사진 제목처럼 이 사진의 주인공은 나무가 아니다. 사진을 자세히 보면 먼저 최상단 밝게 빛나는 천체는 바로 우리의 달이며 그 아래 금성 역시 달에 뒤질새라 찬란한 빛을 뽐내고 있다. 그렇다면 목성과 혜성은 사진 속 어디에 있을까? '태양계 큰형님' 목성은 멀고 먼 거리 탓에 덩치값(?) 못하고 나무 사이에 작은 빛으로 걸쳐있다. 사진 중앙에 위치한 나무는 호주삼나무로 불리는 '아라우카리아'로 상단 3분의 2 지점의 흰 점이 바로 목성이다. 또한 사진에는 다소 낯선 이름의 혜성도 포착돼 있다. 아라우카리아 왼쪽 중앙에 흰색 꼬리와 함께 떨어지는 것처럼 보이는 천체가 '판스타스 혜성'(Comet C/2014 Q1 PanSTARRS)이다. 이 사진은 지난 19일(현지시간) 오클랜드에서 촬영됐으며 캠블은 "남반구 밤하늘에 뜬 환상적인 혜성의 꼬리가 정말 장관"이라는 감상을 남겼다. 사진=Amit Kamble 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영국의 천재 물리학자 스티븐 호킹이 러시아의 부호와 손잡고 외계인 찾기에 본격적으로 나선다. 러시아의 인터넷기업가이자 벤처투자가인 유리 밀너와 호킹은 20일(현지시간) 영국 런던에서 전파 신호를 이용한 외계 생명체 탐사 프로젝트 ‘브레이크스루 리슨’을 시작한다고 발표했다. 밀너가 10년간 1억 달러(약 1160억원)를 투자하며 프로젝트는 영국의 왕실 천문학자 마틴 리스가 이끈다. 호킹은 “우주 어딘가에서 어쩌면 지적인 생명체가 우리가 보낸 빛의 의미를 이해하며 보고 있을 수 있다”면서 “이보다 더 큰 의문은 없다. 지구 이외에 존재하는 생명체에 대한 해답을 찾을 때”라고 의미를 부여했다. 외계 생명체 탐사는 미국 과학자 프랭크 드레이크가 1960년 처음 우주에 전파 신호를 보낸 이후 55년간 이어져 왔으나 뚜렷한 성과가 나타나지 않자 재정 지원이 축소되는 등 지지부진한 상황이었다. 이번 밀너의 투자로 기존에 비용 문제로 전파 망원경을 1년에 24~36시간밖에 이용하지 못했던 세계 과학자들은 지구 상에서 가장 큰 전파 망원경을 통해 1년에 수천 시간 우주에서 오는 전파를 관측할 수 있게 됐다. 과학자들은 이번 투자로 기존보다 10배 많은 천체를 관측하고 300배 빠르게 신호를 처리할 수 있을 것으로 기대했다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스가 명왕성 근접비행이라는 역사적인 미션을 완수했지만, 본격적인 외부 태양계 탐사는 이제 막 시작한 것에 지나지 않는다. 뉴호라이즌스는 7월 14일 아침(현지시간) 명왕성에서 불과 12,500km 떨어지 지점을 통과했다. 이는 지구-달 사이 거리의 30분의 1도 채 안되는 짧은 거리로, 그야말로 명왕성 표면을 스치듯이 지나간 것이다. 그래서 이번 미션은 먼 거리에서 단번에 바늘귀에 실을 꿰는 것에 비유되기도 했다. 태양계 최외각을 돌고 있는 왜소행성 명왕성에 역사상 최초로 근접비행한 뉴호라이즌스는 명왕성의 다섯 위성의 모습을 카메라에 담았다. 이로써 미국은 태양계의 모든 행성에 대해 탐사선을 보낸 유일한 나라가 되었다. -총알14배 속도로 '카이퍼 벨트' 향하여... 이제 탐사선은 무려 초속 14km라는 맹렬한 속도로 명왕성으로부터 멀어져가고 있다. 이는 총알 속도의 14배에 해당한다. 이처럼 빠른 속도로 날아가기 때문에 명왕성 궤도에 안착할 수가 없었다. 감속할 만한 연료가 남아 있지 않았던 것이다. 명왕성을 지난 뉴호라이즌스가 날아가는 곳은 어디인가? 46억 년 전 태양계 탄생의 비밀을 고스란히 지니고 있는 얼음의 나라 카이퍼 벨트다. 태양계 외곽을 싸고 있는 카이퍼 벨트는 수만 개의 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 영역이다. 뉴호라이즌스가 이 지역의 얼음 파편에 충돌할 확률은 약 1만분의 1로 추산된다. 어떤 의미에서 우주는 훌륭한 냉동고이기 때문에 이곳에 있는 소행성들은 태양계 생성 과정에 그대로 담고 있는 화석이라고 할 수 있다. 뉴호라이즌스는 2016년까지 3단계에 걸친 임무 수행에 나설 예정이며, 여기까지가 명왕성 미션의 공식적인 종결이 될 것이다. 그러나 데이터 전송은 훨씬 더 오래 이루어지는데, 다운링크 속도가 아주 느려 초당 2킬로바이드밖에 안되기 때문이다. 뉴호라이즌스는 지난 16일까지 근접비행을 하는 9일 동안 50기가바이트의 데이터를 수집했다. 그러나 17일까지 보내온 데이터는 전체의 2%에 지나지 않는다. -2026년 '임무 종료'후 우주속으로... 뉴호라이즌스 팀은 지난 여름 허블 우주망원경을 이용해 카이퍼 띠에 있는 천체들 중 뉴호라이즌스의 예상 경로에 있는 적당한 천체를 찾아내는 작업에 들어갔다. 45일 동안 작업을 한 결과 5개의 후보 천체가 최종적으로 선정되었다. 뉴호라이즌스는 앞으로 카이퍼 벨트 천체(KBO)를 근접비행할 계획인데, 2019년에 미션이 이루어질 것으로 보인다. 선정된 후보 천체 2개는 2014 MU69와 2014 PN70으로, 명왕성 바깥으로 16억km 떨어져 있으며, 지구로부터의 거리는 48억km다. 두 천체 모두 지름이 수십km로, 명왕성과는 아주 다른 유형의 천체에 속한다. 두 천체 중 어느 것을 근접비행할 것인가 하는 결정은 조만간 내려질 전망이다. 결정을 하는 데 있어 키워드는 최소의 연료 소비다. 뉴호라이즌스는 2020년까지 카이퍼 벨트에서 관측 업무를 수행하고, 2026년 공식 임무를 마친 후 방향을 바꾸지 않은 채 그대로 우주 저편으로 날아가게 된다. 뉴호라이즌스 연구를 이끄는 앨런 스턴 연구원은 “뉴호라이즌스의 메인 컴퓨터와 통신장비를 쓰지 못하게 될 시점이 다가올 것”이라며 “우리는 이를 2030년대 중반으로 예상하고 있다”고 말했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

‘저 하늘 끝에는 무엇이 있을까. 사람과 똑같은 생명체가 살고 있을까.’ 맑고 청명한 여름날 밤하늘을 바라보면서 누구나 한 번쯤은 우주비행사나 천문학자를 꿈꿔 본 적이 있을 것이다. 지난주는 전 세계인이 하늘을 쳐다보며 이런 꿈을 다시 생각하게 했던 시간이었다. 미국 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사 계획에 따른 ‘뉴허라이즌스’호의 명왕성 근접 통과 덕분이다. 태양계 경계 탐사선 뉴허라이즌스호는 2006년 1월 미국 플로리다 케이프 커내버럴 기지에서 발사돼 9년 6개월여의 항해 끝에 지난 14일 오전 7시 49분 57초(미국 동부시간 기준)에 명왕성과 1만 2500㎞ 떨어진 최근접점을 통과하고 지금은 얼음과 소행성들로 구성된 태양계의 끝자락인 ‘카이퍼 벨트’와 ‘오르트 구름대’를 탐사하기 위해 전진하고 있다. ●우주선 자세까지 때에 맞게 바꿔야 지구와 48억㎞ 이상 떨어진 명왕성을 지나쳐 지금도 계속 멀어지고 있는 뉴허라이즌스호가 지상 통제센터에서 명령을 받아 회신하기까지는 9시간 가까이 걸린다. 빛의 속도로도 4시간 30분이나 걸리는 거리에 있는 뉴허라이즌스호는 어떻게 목적지인 명왕성을 정확하게 찾아갈 수 있었을까. 차선이 그려져 있지 않은 하늘과 바다를 항해하는 비행기와 선박, 지도조차 없는 공간에서 움직이는 인공위성과 우주탐사선 등은 유도항법을 이용해 목적지를 찾아간다. 유도항법은 물체를 어느 한 지점에서 다른 지점으로 일정 시간에 도착할 수 있도록 다양한 장비와 기술로 이끄는 방법이다. 보통 항공기나 선박 같은 경우는 목적지와 항로를 알고, 현재 위치와 속도만 알 수 있다면 원하는 장소까지 유도하기가 쉽다. 그러나 우주선은 위치와 속도뿐만 아니라 자세 정보도 필요하다. 우주선이나 인공위성은 태양광을 에너지원으로 하는 경우가 많아 태양전지판이 항상 태양 쪽으로 향하고 있어야 하고, 지구와의 통신을 위해 안테나 방향이 지구를 향하도록 끊임없이 자세를 조정해야 한다. 이 때문에 우주선이 목적지까지 실수 없이 도착하기 위해서는 속도나 위치뿐만 아니라 현재 자세정보까지 정확한 데이터가 필요하다. ●우주에서 길 찾는 4가지 방법 우주선이 목적지까지 가기 위해 이용하는 길찾기 방법은 크게 네 가지다. 첫 번째는 지문(地文)항법으로 지상에서도 많이 쓰이는 길찾기 방법이다. 광학 또는 레이더 영상으로 현재 자기의 위치를 확인하면서 입력된 목적지를 찾아가는 것이다. 대륙간 탄도미사일이 정확한 타격을 위해 끊임없이 레이더와 실제 영상을 비교하면서 길을 찾는 것과 유사하다. 지구와 가까운 달을 탐사할 경우 쓸 수 있는 방법으로, 달 표면에 대해서는 비교적 상세히 알고 있기 때문에 우주선은 발사 뒤 광학계나 레이더를 이용해 정확한 도착지를 찾아낸다. 다음으로는 천문(天文)항법이 있다. 항행 중에 태양이나 달, 행성 등 천체 간 두 점 사이의 각도를 정밀하게 관측해, 관측값과 관측 시간에 따라 ‘천측계산표’를 이용해 현재 위치를 찾는 방법이다. 또 우주선이 지나가면서 촬영한 별의 패턴과 별 카탈로그에 있는 별의 패턴을 비교해 좌표를 식별해 위치를 확인하기도 한다. 세 번째는 우주선의 운동에 의해 생기는 관성을 이용하는 관성항법이다. 우주선에는 회전운동을 측정하는 자이로와 직선운동을 측정하는 가속도계로 구성된 관성항법 장치가 설치돼 있다. 우주선은 관성항법 장치로 시시각각 변하는 가속도를 측정한 뒤 내부 프로그래밍된 미적분 계산식을 통해 현재 속도와 위치, 즉 지구로부터의 거리를 알 수 있게 된다. 마지막으로는 전파항법이 있다. 전파는 속도가 일정하며, 직진하고, 장애물이 있으면 통과하는 것이 아니라 반사된다는 특성들을 이용한 것이다. 우주선에는 지향성 회전안테나가 설치돼 있는데 여기서 마이크로파를 지구로 쏘면 지상에서는 이를 수신해 현재 방위와 거리를 알아낸다. 우주선은 이 네 가지 중 하나를 선택해 쓰는 것이 아니라 두세 가지를 결합시켜 위치를 파악하며 길을 찾는다. ●행성의 인력으로 먼 우주 여행 태양계에서 화성보다 바깥쪽인 심우주를 탐사할 때는 주변 행성의 중력을 이용하는 스윙바이(swingby) 또는 플라이바이(flyby)라는 항법을 사용한다. 뉴허라이즌스호가 명왕성까지 길을 찾아간 것도 바로 이 방법을 이용해서다. 우주선이 행성의 옆쪽으로 접근하면 행성의 중력에 의해 끌려 들어가면서 속도가 빨라진다. 중력권에 끌려 들어가면 우주선은 추락하게 된다. 그렇지만 행성의 자전과 공전이라는 회전력과 가속도를 이용해 끌려 들어가기 직전에 행성의 중력권을 벗어나면 속도가 빨라진 상태로 목적지를 향해 갈 수 있게 되는 것이다. 1961년 나사의 제트추진연구소(JPL)에서 인턴으로 근무하던 대학원생 마이클 미노비치가 제안한 것이다. 우주선 궤도를 잘 설계해 목표 행성까지 가는 동안 거치는 행성들의 중력권에 접근시키면 그 행성의 인력에 따라 속도가 빨라지고, 여러 행성들을 거칠 때마다 가속도를 얻어 더 먼 거리를 여행할 수 있다는 획기적인 아이디어로 1974년 나사에서 발사한 ‘매리너 10호’에 처음 적용됐고 보이저 1, 2호도 스윙바이 항법으로 태양계를 벗어날 수 있었다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr