어니스트 섀클턴 대장이 1915년 남극 근처 베델 해에서 버려야만 했던 ‘인듀런스 호’의 잔해를 찾기 위한 탐사가 시작됐다. 영국 베델 해 탐사대는 남아프리카공화국 쇄빙선 SA 아굴하스 2호로 10일(현지시간) 인듀런스 호의 프랭크 보슬리 선장이 남위 68°39’30.0 서경 52°26‘30.0로 표시한 얼음 밑 수심 3000m 바다 속에서 탐사 활동을 벌인다. 자동 언더워터 비히클(AUV)을 작동해 바다 밑을 마치 잔디깎기 기계처럼 샅샅이 뒤지게 된다. 이 비히클에는 로봇과 사이드스캔 소나(음향탐지기) 등이 탑재돼 있어 한 번 잠수할 때마다 45시간씩 수색한다. 인듀런스 호를 찾아내더라도 인양을 시도할지 여부에 대해서는 정해진 것이 없다. 다만 침몰 지점의 3D 모델을 만드는 것에 집중하기로 했다.닷새로 예정된 탐사 기간 가장 큰 걸림돌은 몰려드는 유빙일 것이다. 아굴하스 2호는 얼음 밑으로 AUV 등을 넣은 구멍을 유지하기 위해 계속 주기적으로 위치를 바꾸게 된다. 이 대목에서 100년도 전에 이미 유빙에 짓뭉개져 형체만 남은 탐사선 잔해를 왜 비용을 들여 찾아야 하는지 의문이 들 수 있다. 섀클턴 선장과 선원들은 이곳에서 인듀런스 호를 버리고 얼음 위를 걸어 500여㎞를 행군하고 구명선을 타고 표류하다 우여곡절 끝에 27명 전원이 무사 귀환했다. 극지 개척 역사에 다시 없을 전원 구조의 신화가 가능했던 것은 섀클턴의 리더십과 대원들의 희생과 펠로우십이 어우러져 가능했다. 최근 몇년 동안 경영인들을 중심으로 섀클턴 배우기 열풍이 일었던 배경이다. 여기에 스콧과 아문센의 업적에 가려진 섀클턴의 탐험 정신을 오롯이 살려보자는 뜻도 곁들여졌다. BBC는 이 소식을 전하며 100여년 만에 처음 베델 해의 얼음을 헤치고 나아간 것만으로 대단한 일이라고 했다. 섀클턴 선장과 다른 점이라면 베델 해 탐사대는 위성 얼음 차트의 도움을 받는 점이다. 해양 고고학자인 멘순 바운드는 “섀클턴과 부하들 이후 여기에 처음 온 사람들이 우리”라고 들떠 했다고 방송은 전했다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

1969년 7월 20일 미국 우주비행사 닐 암스트롱(2012년 사망)이 ‘아폴로11호’에서 내려 달 표면에 첫 발을 내디딘 이후 미국은 총 6차례 유인 달 표면 탐사 작업을 실시했다. 하지만 막대한 비용 대비 성과에 대한 부정적 여론 때문에 인류는 1972년 12월 아폴로17호를 마지막으로 다시 달에 가지 못했다. 지금까지 우주선을 달 표면에 착륙시킨 국가는 미국·러시아·중국 세 나라인데 그나마 러·중은 무인 우주선이었기 때문에 달의 표면을 밟고 돌아온 우주 비행사는 미국인 12명에 불과하다. 이들 중 현재 4명만 생존해 있다. 인류가 달 표면에 처음 발을 디딘지 50주년을 맞은 올해 들어 다시 세계 각국의 달 탐사 경쟁이 가속화되고 있다. 이는 달이 1960~70년대보다 현재 더 매력적으로 보이기 때문이다. 2008년 인도우주국이 발사한 달 궤도선 찬드라얀1호는 달 먼지에서 물 분자를 찾아냈고, 2009년에는 미국 엘크로스(LCROSS) 위성이 달에서 물의 존재를 확인했다. 특히 미국 연구진은 찬드라얀1호의 측정 자료를 다시 분석해 달에서 햇볕을 받아본 적이 없는 영구 음영지역의 약 3.5%에 얼음이 있다는 사실을 발견했다. 달에서 발견한 얼음을 녹여 생활용수로 사용하고 인류가 달에 거주지를 건설할 수 있다는 희망이 생긴 것이다. 최근 들어 주목할만한 사건은 지난달 3일 지구에서 보이지 않는 달 뒷면에 인류 최초로 중국 달 탐사선 창어(嫦娥)4호가 착륙에 성공한 것이다. 달은 지구 주변을 도는 공전 주기와 자전 주기가 27.3일로 같아 지구에선 달의 뒷면을 관찰할 수 없다. 이는 달 뒷면에선 지구가 보이지 않아 착륙하는 우주선이 지구로 전파를 보낼 수 없음을 의미한다. 착륙 과정에서 통신이 불가능하고, 앞면보다 험준한 지형 탓에 뒷면 착륙은 매우 까다로운 작업으로 여겨져 왔다. 미국과 러시아도 달 뒷면 착륙에 성공한 적이 없다는 점에서 창어4호의 성공은 중국의 ‘우주굴기’를 상징한다. 창어4호는 자체적으로 탑재한 월면차 위투(玉兎)2호를 활용해 달 뒷면의 지질층, 토양의 구성성분, 암석의 수분함량에 대한 조사를 진행하고 있다. 중국은 올해 7월에는 서해 중국 해역에서 달 탐사선 창어5호를 실은 창정(長征)5호 로켓을 발사할 계획이라고 지난달 29일 밝혔다. 순조롭게 진행된다면 창어5호는 달 표면에 착륙해 달 토양 2㎏을 수집한 뒤 착륙선과 탐사로봇을 지구로 귀환시키는 임무를 수행할 계획이다. 토양을 분석해 중국은 2025년까지 달 기지를 세우고, 2030년 상주 인력을 파견하겠다는 계획이다.2010년대에 지구 저궤도 위성에 집중 투자한 미 항공우주국(NASA)은 2020년대에는 달 사업에 역량을 대거 투입할 계획이다. 미국 달 탐사의 목적은 화성을 비롯한 먼 우주 탐사를 위한 전진기지로 달을 활용한다는 것이다. NASA는 특히 현재 운영 중인 국제우주정거장(ISS)이 2024년까지만 유지된다는 점을 들어 2022년부터 우주인이 머물 수 있는 달 기지 ‘루나 게이트웨이’를 건설하는 방안을 구상 중이다. 이는 우주비행사 4명이 상주하며 달 저궤도를 도는 우주 정거장이다. 2026년쯤 루나 게이트웨이의 일부를 완성한 다음 우주인이 상주하게 되면 이 곳을 전진기지로 활용해 2027년에는 화성에 보낼 무인 탐사선을 발사할 계획이다. 인도도 4월 말 인류 최초로 달의 남극에 찬드라얀2호를 발사하는 시도를 통해 달 탐사 경쟁에 합류하게 된다고 현지 매체 타임즈오브인디아가 1일 전했다. 찬드라얀2호는 인도의 두 번째 우주선이자 동력 착륙을 시도한 인도 최초의 달 착륙선이 될 예정이다. 인도는 2014년 세계에서 4번째이자 아시아에서 첫 번째로 화성 궤도에 탐사선을 보낸 국가다. 이스라엘도 2월 중 첫 번째 달착륙선을 쏘아올린다. 이스라엘의 달 착륙 프로젝트는 정부 이외의 주체가 추진하는 첫 번째 달 착륙이라는 점에서 의미가 있으며 민간 비영리 우주기술개발 단체인 ‘스페이스IL’이 맡는다. 스페이스IL은 미국의 일론 머스크가 설립한 민간 우주기업 ‘스페이스X’의 재사용 로켓 ‘팰컨9’에 달 착륙선을 실어보낸다. 이스라엘 착륙선은 중력이 약한 달에서 짧은 시간에 먼 거리를 이동하기 위해 엔진을 다시 분사해 공중으로 뛰어올라 500m의 거리를 점프하듯이 이동하는 독특한 기술을 시험할 예정이다. 민간기업의 달 여행도 활성화할 전망이다. 스페이스X는 지난해 9월 자사가 추진하는 세계 최초의 달 관광객으로 일본 2위 전자상거래기업 스타트투데이 창업자이자 최대 온라인쇼핑몰 조조타운 설립자 마에자와 유사쿠(44) 대표가 선정됐다고 발표했다. 마에자와 대표는 2023년 6~8명의 예술가와 함께 스페이스X의 차세대 우주선 빅팰컨로켓(BFR)을 타고 4~5일 정도 달 궤도를 돌아볼 예정이다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

국산 장비 전무한 환경 속 10여년 연구 동해서 실증실험 성공…확산 사업 나서수중 탐사·구조물 시공 등 활용 가능성“국산 기술로 개발한 수중건설로봇은 해양 플랜트와 해저 케이블 설치 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.” 장인성 한국해양과학기술원(KIOST) 수중건설로봇사업단장은 30일 서울신문과의 인터뷰에서 “수중건설로봇이 상용화되면 수중 구조물 건설은 물론 유지보수 때도 활용할 수 있어 경제적 파급 효과가 상당할 것”이라면서 이같이 밝혔다. 수중건설로봇은 최대 수심 2500m에서 수중 환경을 조사하거나 구조물 시공·작업·보수를 지원하고 해저 케이블과 같은 중량이 큰 구조물을 설치할 수 있는 로봇이다. 장 단장은 2016년에 수중건설로봇 시제품을 개발했고, 지난해에는 동해 수심 500m 해역에서 수중건설로봇 3종의 실증실험을 성공적으로 마쳤다. 올해부터 2022년까지는 360억원을 투입해 ‘수중건설로봇 실증·확산 사업’을 벌일 계획이다. 해양수산부는 수중건설로봇이 본격적으로 현장에 보급되면 해외장비 수입 대체로 연간 100억원 이상을 절감할 것으로 기대하고 있다. 과정도 만만치 않았다. 기획 단계에서 예산이 1000억원 이상이 들어갈 정도로 규모가 커 기획재정부에 예비타당성조사를 신청할 수밖에 없었다. 장 단장은 “2010년에 예타를 통과하지 못하고 떨어졌는데 아이템이 너무 아까워서 재수를 했다”면서 “부족한 부분을 보완해서 2012년에 결국 예타를 통과했고 2013년부터 6년 동안 개발·실증 사업을 진행한 것”이라고 회고했다. 장 단장이 처음부터 로봇 분야와 인연이 있었던 것도 아니다. 토목공학을 전공한 그는 당초 해양과학기술원에서 항만이나 해양구조물에 대한 개발 연구를 하다가 국산용 수중 장비가 거의 전무하다는 사실을 알게 됐다. 장 단장은 “비록 로봇 전문가는 아니지만 2008년부터 로봇공학 전공자들과 함께 토목과 로봇을 융합한 수중건설로봇을 기획하게 됐다”고 설명했다. 이어 “당시에는 토목 전문가와 로봇 전문가 양쪽에서 안 좋은 시각이 많았지만 지금은 융복합이 필요하다는 분위기가 형성돼 다행”이라며 웃었다. 다만 기술 상용화에는 아직 넘어야 할 산이 많다. 장 단장은 “실제 현장에서 수중건설로봇의 실적을 쌓아야 하는데 쉽지 않다”면서 “산업통상자원부 등과의 협의를 통해 실증 테스트에 대한 지원을 받아야 한다”고 덧붙였다. 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

화성의 기념비적인 업적을 남긴 오퍼튜니티는 연락두절됐지만 '후배'는 오늘도 힘찬 탐사작업을 이어가고 있다. 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 화성탐사로봇 큐리오시티가 촬영한 셀카 사진을 홈페이지에 공개했다. 이 사진은 지난 15일, 화성시간으로 2291솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다) 촬영한 57장의 이미지를 합성해 만든 것으로 큐리오시티의 기기 상태와 주위 모습이 담겨있다. 특히 큐리오시티의 왼쪽 바닥에는 작은 구멍이 보이는데 이는 탐사로봇이 화성 표면에 남긴 19번째 드릴의 흔적이다. 이 사진이 의미있는 것은 새로운 탐사에 나서기 앞서 촬영했기 때문이다. 지난 1년 간 큐리오시티는 베라 루빈 능선(Vera Rubin Ridge)이라 불리는 지역에서 구멍을 뚫으며 탐사를 이어갔다. 현재 큐리오시티는 이보다 남쪽 지역인 클레이-베어링 유닛(clay-bearing unit)이라는 이름의 장소로 이동 중이다. NASA 측은 "큐리오시티의 새 탐사지역은 점토 광물이 풍부한 곳"이라면서 "화성 샤프산의 낮은 층을 형성하는데 도움을 준 고대 호수에 대한 더 많은 정보를 담고있을 것"이라고 밝혔다.지난 2012년 8월 화성에 생명체가 있는지 호기심 해결을 위해 게일 크레이터 부근에 착륙한 큐리오시티는 7년 차인 올해에도 왕성한 탐사를 이어가고 있다. 하루하루 일과는 웬만한 직장인보다 힘들다. 화성에 해가 뜨면 큐리오시티는 잠에서 깨어나 지구의 명령을 기다린다. 이어 명령이 하달되면 큐리오시티는 최대시속 35~110ｍ로 느릿느릿 움직여 지정된 장소로 이동한다. 지시받은 곳에 도착하면 카메라로 주변을 찍고 표면에 작은 구멍도 뚫고 레이저를 쏴 암석의 성분도 파악한다. 이렇게 얻어진 정보는 화성시간으로 오후 5시 자신의 하늘 위를 도는 NASA 위성에 전송한다. 이같은 탐사과정을 통해 그간 큐리오시티는 오래 전 화성 땅에 물이 흐른 흔적, 생명체에 필요한 메탄가스와 질산염 증거를 발견하는 큰 업적을 남겼다. 그러나 15년 전 화성에 착륙해 진정한 ‘연장근무’가 무엇인지 보여 준 탐사로봇 오퍼튜니티는 강력한 모래폭풍 탓에 지난해 6월 10일을 마지막으로 지구와의 연락이 끊겨 사실상 사망선고가 내려진 상태다.오퍼튜니티는 태양전지판으로 전원을 공급받는데, 이 태양광 패널에 모래가 쌓여 배터리를 충전할 수 없게 되자 전력소모를 줄이기 위해 스스로 휴면상태에 들어갔기 때문이다. 다행히 큐리오시티는 태양전지판이 아닌 핵에너지 배터리인 플루토늄으로부터 동력을 얻기 때문에 사진을 찍고 전송하는 데 큰 무리가 없다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 화성탐사선 ‘오퍼튜니티’는 지난해 6월 10일 마지막 신호를 보낸 후 현재까지 연락두절 상태다. 지난 24일 오퍼튜니티가 화성에 착륙한 지 15주년을 맞았지만 아직까지 오퍼튜니티의 '생존' 소식은 들리지 않고 있다. 지난해 6월 10일 화성 전체를 덮은 모래폭풍에 휩쓸린 오퍼튜니티는 태양열로 전기를 충전하는데, 이 태양광 패널에 모래가 쌓여 배터리를 충전할 수 없게 되자 전력소모를 줄이기 위해 스스로 휴면상태에 들어갔다. 폭풍은 잦아들었고 화성의 하늘은 맑아졌지만, 여전히 탐사로봇은 감감무소식이다. NASA는 오퍼튜니티가 깨어나지 않는 이유로 먼 곳의 작은 물체를 식별하는데 사용하는 X-밴드 무선통신 장치(X-band radio) 또는 오퍼튜니티에 장착돼 시간을 알려주는 내부 시계(internal clock)의 고장 등을 들고 있다. 일부 고장의 경우 수리가 불가능할 수 있지만, NASA는 희망의 끈을 놓지 않고 있다. NASA 제트추진연구소(JPL) 소속 과학자들은 지금까지 600번이 넘도록 오퍼튜니티를 깨우기 위한 신호를 보내왔다. 이들은 끝날 때까지는 끝난 게 아니라고 믿는 듯, ‘오퍼튜니티 깨우기 전략’을 새로 짰다. 지난 25일 NASA가 밝힌 새로운 전략은 ‘스윕 앤 비프’(sweep and beep)다. 여기서 스윕은 일정 시간 동안 주파수대를 계속 바꿔주는 것을, 비프는 기계의 ‘삐’소리를 의미한다. 즉 각기 다른 주파수를 ‘삐’ 소리와 함께 지속적으로 오퍼튜니티에 전송해 오퍼튜니티를 깨우겠다는 전략이다. 희망은 있지만 상황은 녹록지 않다. 화성에서는 11월부터 1월 말까지 강한 계절풍이 불며, 과학자들은 이 강한 바람이 오퍼튜니티의 태양광 패널에 쌓인 모래를 걷어내 줄 것이라고 기대했다. 하지만 바람이 곧 잦아드는 시기를 앞두고 있는 현재까지도 오퍼튜니티와의 연결이 원활하지 않은 상황이다. 오퍼튜니티 프로젝트 매니저 존 칼라스 박사는 “지난 7개월의 시간 동안 우리는 600번 넘게 오퍼튜니티를 깨우기 위한 시도를 했다. 아직까지 오퍼튜니티가 깨어났다는 소리를 듣지 못했고 하루하루 그 가능성은 줄어들고 있지만, 우리는 계속해서 오퍼튜니티를 깨우려는 노력을 멈추지 않을 것”이라고 밝혔다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양계 형성의 비밀을 풀기위해 소행성을 탐사 중인 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)가 불과 1마일 거리에서 촬영한 ‘베누’(Bennu·1999 RQ36)의 모습을 보내왔다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오시리스-렉스가 베누 표면 기준 1.6㎞ 거리에서 촬영한 남반구 모습을 사진으로 공개했다. 이 사진은 지난 17일 오시리스-렉스에 탑재돼 있는 카메라(NavCam 1)를 사용해 촬영한 것으로 가까운 거리만큼이나 생생한 베누의 모습이 인상적이다.이에앞서 지난달 초 오시리스-렉스는 베누에 도착했으며 현재는 그 궤도를 진입해 비행 중이다. 소행성 베누는 지름이 500m 정도의 작은 소행성으로, 지구에서 1억 3000만㎞ 떨어진 곳에서 태양 궤도를 돌고 있다. 전문가들은 이 소행성이 태양계의 형성과 진화, 더 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보까지 가지고 있을 것으로 보고있다. 특히 베누는 2135년에 지구와 충돌할 확률이 2700분의 1에 달하는 위험한 소행성 중 하나로 꼽혀 전문가들의 관심을 모았다. NASA 측은 "베누의 표면 특징을 더 잘 드러내기 위해 이미지가 일부 가공된 것"이라면서 "베누의 표면을 완벽하게 지도화해 안전하게 미션을 수행할 준비를 하고있다"고 밝혔다. 한편 지난 2016년 9월 발사된 오시리스-렉스는 단순히 베누의 궤도를 돌며 연구하는데 그치지 않는다. 향후 오시리스-렉스는 표면까지 하강해 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취해 지구로 가져온다. 2020년에는 표면의 샘플을 60g이상 채취하며 이듬해에는 다시 지구로 귀환한다. 지구 도착은 2023년 9월로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

머나먼 화성 땅에서 진정한 ‘연장근무’를 이어간 탐사로봇 오퍼튜니티(Opportunity)가 화성에 착륙한 지 정확히 15주년을 맞았다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 오퍼튜니티가 화성에서 15년을 보낸 기념비적인 업적을 달성했다며 자축했다. 마치 인기 애니메이션의 주인공 '월-E'를 연상시키는 오퍼튜니티는 15년 전인 지난 2004년 1월 24일 밤 화성 메리디아니 평원에 내려앉았다. 대선배 소저너(Sojourner·1997년)와 20일 먼저 도착한 쌍둥이 형제 스피릿(Sprit)에 이어 사상 3번 째. 그러나 두 로봇이 착륙 후 각각 83일, 2269일 만에 작별을 고한 반면 오퍼튜니티는 지난해까지도 왕성하게 탐사하며 '노익장'을 과시했다. 놀라운 점은 NASA 연구진이 원래 예상했던 오퍼튜니티의 활동 기대치다. NASA 측은 당초 오퍼튜니티가 화성에서 최대 90솔(SOL·화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)을 보내면서 총 1000m 정도를 탐사할 것으로 기대했다. 그러나 오퍼튜니티는 예상을 훌쩍 뛰어넘어 총 45㎞를 굴러다녔으며 지난해 2월에는 ‘5000솔’ 넘게 화성에서 보냈다. 오퍼튜니티가 화성 땅에서 그냥 굴러만 다닌 것은 아니다. 그간 총 22만 5000장의 사진을 지구로 보내왔으며 이 데이터를 바탕으로 전문가들은 고대 화성에 물이 존재했다는 지질학적 증거를 찾아냈다. 물론 이 기간 동안 오퍼튜니티는 '죽을 뻔 한' 수많은 위기를 겪었다. 태양열 패널이 화성 먼지에 덮여 작동이 중단된 적이 있었으며 메모리 문제로 포맷 후 OS를 원격으로 재설치하는 우여곡절도 겪었다.　이렇게 오퍼튜니티는 인류에게 커다란 업적을 전했으나 올해의 15주년 기념식은 주인공없는 파티가 됐다. 현재 오퍼튜니티가 지구와 연락이 끊긴 상태로 사실상 사망선고가 내려지기 직전이기 때문이다. 이는 지난해 5월 말부터 불어온 화성의 강력한 모래폭풍 탓이다. 이 여파로 오퍼튜니티는 수면모드에 들어갔으며 NASA 통제센터에 보낸 신호는 지난해 6월 10일 마지막이다. NASA 측은 오퍼튜니티가 모래폭풍으로 태양 빛이 차단돼 에너지원이 사라지자, 전력소모를 줄이기 위해 스스로 휴면상태에 들어간 것이라고 밝힌 바 있다. 이후 NASA 측은 오퍼튜니티를 깨우기 위한 작업에 본격적으로 착수했으나 현재까지 감감무소식이다. 오퍼튜니티 프로젝트 매니저 존 칼라스 박사는 "현재 오퍼튜니티의 상태를 알 수 없기 때문에 15주년 기념은 달콤하면서도 쌈싸름하다"면서 "최근까지도 오퍼튜니티와 소통하기 위해 노력하고 있지만 점점 성공가능성은 희미해지고 있다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

유럽도 달 거주지 건설을 위한 연구를 본격적으로 진행하는 모양이다. 유럽우주국(ESA)은 23일(현지시간) 달 탐사와 광물 채굴 임무를 수행하기 위해 달 표면의 퇴적물 ‘레골리스’를 채취해 산소와 물의 원료로 활용하는 연구 프로젝트를 시작한다고 발표했다. ESA에 따르면, 본 기관은 프랑스 항공우주 대기업 아리안그룹과 독일 스타트업 PT사이언티스트츠, 그리고 벨기에 우주 중소기업 스페이스애플리케이션서비스와 1년간 연구 계약을 체결했다. 프로젝트는 오는 2025년 안에 달에 착륙선을 보내기 전까지 ESA 전문가들이 프랑스와 독일, 그리고 벨기에 기술자들과 함께 레골리스를 채취하고 활용하는 데 필요한 기술을 개발해 실용 가능성을 확인하는 것이다. 레골리스는 불균일하고 퍼석퍼석한 모래 모양의 입자여서 ‘달의 모래’라고도 불린다. 특히 산화철 등이 다량 함유돼 있어 이를 활용하면 산소와 물을 추출할 수 있다고 알려졌다. 산소와 물은 인류가 달에 장기간 거주하기 위해 꼭 필요한 요소일 뿐만 아니라 로켓 연료로도 활용할 수 있다.연구팀은 현재 개발 중인 차세대 우주발사체 ‘아리안64’를 이용해 달 궤도에 착륙선과 채굴 장비를 보낼 수 있는지를 검증한다. 아리안64는 아리안6에 보조로켓 4기를 탑재한 형태이다. 이에 대해 데이비트 파커 ESA 인간·로봇탐사연구단장은 “우주 자원의 활용 여부는 달 탐사가 지속 가능한지를 정할 수 있는 중요한 단서가 될 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국 달 탐사선 ‘창어 4호’가 가져간 식물 씨앗이 달 표면에서 싹을 틔우는 데 성공했다. 국영 중국중앙(CC)TV는 15일 창어 4호가 지구에서 가져간 식물 씨앗의 생육 실험을 실시, 면화씨를 발아시키는 데 성공했다고 보도했다. 지난 3일 인류 역사상 처음으로 달 뒷면 착륙에 성공한 창어 4호는 탐사로봇 ‘위투(옥토끼)’ 2호를 활용, 달 뒷면의 지질 구조와 자원 유무 등을 조사하고 있다. 위투 내부에는 지구에서 가져간 식물의 씨앗을 통한 식물 생육 실험도 이뤄졌다. 달은 낮 온도가 100 ℃를 넘고 밤 온도는 -100℃ 이하로 떨어지는 등 낮과 밤의 기온 차가 엄청나게 커 식물이 자라기 어렵다. 이 때문에 생육 실험은 온도를 일정하게 유지하는 특수 용기 안에서 이뤄진다. 이날 CCTV가 방송한 화면에는 면화씨에서 녹색 싹이 나오는 모습이 찍혔다.높이 18㎝, 지름 16㎝의 원통형 알루미늄 합금 용기에는 면화 외에 토마토와 샐러드용 갓류 식물인 크레스(cress) 종자도 들어있다. 이 씨앗들이 뿌리를 내리고 싹을 틔우고, 꽃을 피우는 동안 용기에 함께 들어있는 누에 알이 부화를 거쳐 나방으로 성장하게 된다. 누에는 토마토와 크레스가 배출하는 산소를 소비하게 되며 대신 이들 식물이 필요로 하는 이산화탄소와 거름으로 쓰일 배설물을 공급한다.식물 생육 실험은 100일간 진행될 예정이다. 지구 밖에서의 식물 생육 실험은 미국 항공우주국(NASA)이 지난 2016년 국제우주정거장(ISS)에서 지니아(zinnia) 꽃을 피우는 것은 성공한 적 있다. 그러나 지구 외 다른 행성 또는 위성에서는 식물 재배를 시도한 적이 없었다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-Rex)가 최근 지구와 달 소행성이 한 프레임에 보이는 사진을 전송해 눈길을 끈 가운데, 해외 언론은 오시리스-렉스가 탐사 중인 소행성 ‘베누’와 지구의 충돌 시나리오를 공개했다. 영국 메트로 등 해외 언론의 11일 보도에 따르면, 전문가들은 다음 세기 안에 베누와 지구가 충돌할 가능성은 2700분의 1 정도로 예측하고 있다. 지금부터 불안해 할만한 위협은 아니지만 충돌가능성이 아예 없는 것은 아니라는 점에서, 전문가들 사이에서도 충돌 위력에 대한 예측과 계산이 이뤄졌다. 현재 전문가들은 지름이 500m 정도인 베누가 지구와 충돌할 경우, 제2차 세계대전 당시 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 8만 배 위력을 내뿜는 폭발이 있을 것으로 추정하고 있다. 1945년 히로시마 원폭 당시 폭발 지점을 중심으로 반경 1.6㎞내의 모든 것이 완전히 파괴됐으며, 7만 여 명이 초기 폭발로 사망했다. 미국 로렌스 리버모어 국립연구소 소속 물리학자인 커스틴 호울리는 “소행성과 지구의 충돌 결과는 매우 무서울 것”이라며 “베누과 지구와 충돌할 가능성은 현재까지 2700분의 1이지만, 만약 궤도에 대한 더욱 정확한 데이터를 수집한다면 그 확률이 달라질 수 있다”고 설명했다. 이에 따라 과학자들은 베누와 지구의 충돌이 잠재적으로 수많은 사람들의 삶에 엄청난 영향을 미칠 수 있다고 보고 있다. 다만 NASA는 베누가 지구와 충돌하지 않고 그저 지구를 가깝게 지날 가능성이 더 높으므로, 즉각적인 ‘최후의 준비’는 필요하지 않다고 설명했다. 한편 지구와 충돌 가능성이 있는 베누는 소행성이지만 태양계 생성의 굴곡진 역사를 간직하고 있어 태양계의 형성과 진화, 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보를 갖고 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이를 탐사하는 오시리스-렉스는 소행성의 궤도를 돌며 연구하는데 그치지 않고 표면까지 하강해 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취해 지구로 가져올 예정이다. 2020년에는 표면의 샘플을 60g이상 채취하며 이듬해에는 다시 지구로 귀환한다. 지구 도착은 2023년 9월로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다.　 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“가슴 속에 하나둘 새겨지는 별을/이제 다 못 헤는 것은…별 하나에 추억과/별 하나에 사랑과/별 하나에 쓸쓸함과/별 하나에 동경과/별 하나에 시와…”(윤동주 ‘별 헤는 밤’ 중에서) 네덜란드 출신의 화가 빈센트 반 고흐는 “별을 보는 것은 언제나 나를 꿈꾸게 한다”며 ‘별이 빛나는 밤’과 ‘론강 위로 별이 빛나는 밤’이라는 명작을 남겼다. 청명한 밤하늘에 반짝이는 별, 하얀 꽃잎을 흩뿌려 놓은 듯 그사이를 가로지르는 은하수, 그리고 별똥별을 보고 있노라면 아무리 무감각한 사람일지라도 ‘아’ 하는 탄성이 절로 나오는 것을 막을 수는 없을 것이다. 세 번의 슈퍼문, 8차례의 유성우 현상에 수성의 태양면 통과, 개기월식, 금환일식 등 자연의 경이로움을 드러내는 우주 이벤트들이 올해 우리 머리 위에서 숨 가쁘게 이어질 것으로 보인다. ●아폴로 11호 달 착륙 50년… 심우주 관측 박차 올해는 더군다나 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 인류 최초로 달에 발을 내디딘 지 50년이 되는 해이자, 1919년 5월 29일 영국의 천문학자 아서 에딩턴 경이 아인슈타인의 일반상대성이론을 입증한 일식 관측을 한 지 100년이 되는 해이다. 이 때문에 세계 각국은 달 탐사를 비롯해 심우주 관측을 위해 경쟁적으로 나서고 있다. 지난 1일 미국 심우주탐사선 ‘뉴허라이즌스호’는 태양계 최외곽에 해당하는 카이퍼 벨트에 있는 소행성 ‘울티마 툴레’와 조우하면서 2019년을 열었다. 3일에는 중국 달 탐사선 ‘창어4호’가 인류 최초로 달 뒷면에 착륙하면서 올해 다양한 천문 우주쇼가 벌어질 것을 일찌감치 예고하기도 했다.●21일 개기월식… 가장 큰 달은 2월 19일 우선 오는 21일 개기월식과 함께 슈퍼문 현상이 나타날 예정이다. 슈퍼문은 달이 지구와 가장 가까워지는 시기와 보름달이 뜨는 시기가 겹쳐 평소보다 보름달이 더 크게 보이는 현상을 말한다. 달은 지구를 원형이 아닌 타원형으로 공전하고 있기 때문에 달과 지구의 거리가 가깝고 보름달이 뜨는 시기는 자주 겹쳐지지 않는데 올해는 1월에 이어 2월 19일, 3월 21일에도 슈퍼문 현상이 있을 예정이다. 올해 가장 큰 달을 볼 수 있는 때는 두 번째 슈퍼문이 나타나는 2월 19일이다. 특히 착시현상으로 인해 달이 하늘 한가운데 떠 있을 때보다 지평선에 걸려 있을 때 더 크게 보인다.●별자리 가로지르는 8차례 유성우 세례 유성우는 아마 가장 화려한 천문 이벤트가 될 것이다. 유성우는 지구가 공전을 하면서 혜성이나 소행성이 지나간 지점을 통과할 때 그 잔해들이 지구인력에 빨려 들어와 대기권에서 타면서 비처럼 내리는 현상을 말한다. 4월 22일쯤 거문고자리 유성우를 시작으로 5월 6일 물병자리 에타유성우, 7월 28일 물병자리 유성우, 8월 13일 페르세우스자리 유성우를 비롯해 크리스마스이브 무렵 작은곰자리 유성우까지 밤하늘을 가로지르는 우주쇼를 모두 8차례 볼 수 있다. 한편 2월 1일에는 미국 민간우주기업 스페이스X가 미국항공우주국(NASA)과 함께 개발 중인 유인우주선 ‘드래곤’을 시험발사한다. 같은 날 인도는 궤도선과 착륙선, 탐사로봇을 탑재한 두 번째 달 탐사선 ‘찬드라얀2’를 발사하게 된다. 우주개발 분야에서는 후발국가인 이스라엘은 보름 뒤인 2월 15일 스페이스X의 팰컨9 로켓에 달 착륙선을 실어 발사할 계획이다. 3월 1일에는 미국 보잉사가 유인 우주선 ‘스타라이너’의 무인 시험발사가 예정돼 있다. 오는 10월 15일 유럽 우주기구(ESA)와 스위스 연방우주국은 태양계 바깥에 있는 지구형 행성들을 찾기 위한 우주망원경을 실은 ‘칩스’(CHEOPS) 우주선을 발사할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

칠흙같은 심연의 우주 속에서 밝게 빛나는 사진 속 천체들의 정체는 과연 무엇일까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 소행성 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)가 촬영한 한장의 흑백 사진을 공개했다. 별다른 특징없는 볼품없는 흑백사진같지만 천체들의 정체을 알면 놀랍다. 사진 속에 지구와 달, 소행성의 모습이 모두 담겨있기 때문이다. 사진 속에서 왼쪽 하단에 있는 천체의 정체는 바로 우리의 고향 지구다. 특히 그 옆에는 달이 말 그대로 점처럼 찍혀있다. 사진 상단에 마치 태양처럼 큰 천체는 오시리스-렉스의 탐사지인 소행성 ‘베누’다. 이 사진은 지난달 19일 오시리스-렉스가 촬영한 것으로 당시 지구와 달의 거리는 1억1400만㎞, 베누와는 불과 43㎞다. 또한 사진 오른쪽 하단에 작은 점으로 보이는 부분이 약 1200만 광년 떨어진 ‘바다뱀자리’(constellation Hydra)의 머리 부분이라는 것이 NASA의 설명. 　 　 　 지난 2016년 9월 발사된 오시리스-렉스는 소행성 베누의 비밀을 밝히기 위해 제작된 탐사선이다. 2년 여를 날아간 오시리스-렉스는 지난해 12월 목적지인 베누의 상공 19㎞ 지점에 도착했다. 특히 지난 1일 오시리스-렉스는 베누의 500m 앞까지 다가갔으며 현재 베누 상공 1.6㎞지점을 선회하며 탐사에 돌입했다.베누는 지름이 500m 정도인 작은 소행성이지만 태양계 생성의 굴곡진 역사를 간직하고 있어 태양계의 형성과 진화, 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보를 갖고 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 특히 이번 오시리스-렉스의 미션이 흥미로운 점은 단순히 소행성의 궤도를 돌며 연구하는데 그치지 않고 표면까지 하강해 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취해 지구로 가져온다는 사실이다. 2020년에는 표면의 샘플을 60g이상 채취하며 이듬해에는 다시 지구로 귀환한다. 지구 도착은 2023년 9월로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

중국의 달 탐사선 ‘창어(嫦娥) 4호’가 3일 인류 최초로 달의 뒷면에 착륙하는 데 성공했다.중국중앙(CC)TV에 따르면 창어 4호는 이날 오전 10시 26분(현지시간) 달 뒷면의 동경 177.6도, 남위 45.5도 부근의 예정된 지점인 남극 근처에 착륙해 달 뒤 표면 사진을 지구로 보내왔다. 창어 4호는 지난달 8일 중국 쓰촨성 시창위성발사센터에서 창정 3호 로켓에 실려 성공적으로 발사됐다. 달의 뒷면은 그동안 지구에서 보이지 않는 지점으로 진입하면 교신이 끊기는 통신 장애와 운석 충돌구가 많아 지형이 복잡하다는 점 때문에 미지의 영역으로 여겨졌다. 하지만 중국은 지난 5월 통신 중계 위성 ‘췌차오(鵲橋·오작교)’를 쏘아 올려 통신 장애의 난관을 극복했다. 췌차오 위성은 달 뒷면과 지구를 동시에 바라보면서 양측 간에 정보를 교환할 수 있도록 돕는다. 지형 장애는 2007~2013년 발사된 창어 1~3호가 달 표면의 세밀한 3D 지도를 작성하고 창어 4호는 수직에 가까운 궤도로 착륙을 시도함으로써 넘을 수 있었다. 착륙 지대의 지형적 특성에 대한 완전한 이해를 바탕으로 거리 및 속도 측정 센서를 최적화하고 고강도 알루미늄 합금을 사용한 완충 장치를 개발해 무사 착륙에 성공했다. 창어 3호는 2013년 달 앞면에 착륙해 중국은 세계 최초로 달 앞면과 뒷면을 모두 정복하는 기록을 세웠다.창어 4호에 실려간 무인 로봇 탐사차는 달 뒷면 남극 근처의 지형을 관찰하고 달 표면의 토양과 광물을 분석하는 것은 물론 천문 관측, 중성자 방사선 탐지, 밀폐 공간 내 식물 재배 등 다양한 임무를 수행하게 된다. 달 뒷면 탐사 활동에는 중국 내 28개 대학은 물론 네덜란드·독일·스웨덴·사우디아라비아 등의 과학자들도 참여한다.이번 달 뒷면 착륙은 1950년대부터 우주 사업을 시작한 중국이 처음으로 미국과 러시아를 제치고 세계 최초로 이룩한 성공이란 점에서 ‘우주굴기’ 역사의 이정표가 됐다. 베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr

중국이 인류 최초로 달 뒷면 탐사선 착륙에 성공했다. 중국중앙(CC)TV에 따르면 ‘창어(嫦娥) 4호’는 3일 오전 10시 26분(현지시간) 달 뒷면의 동경 177.6도, 남위 45.5도 부근의 예정된 지점인 남극 근처에 착륙했다. 창어 4호의 목표 착륙 지점은 달 뒷면 남극 근처에 있는 폭 186㎞의 폰 카르만 크레이터다. 창어 4호는 이날 중국의 통신 중계위성 ‘췌차오(鵲橋·오작교)’를 통해 처음으로 달 뒷면 사진을 전송받아 공개했다. 창어 4호는 지난달 8일 중국 쓰촨성 시창위성발사센터에서 창정 3호 로켓에 실려 성공적으로 발사됐다. CCTV는 “이번 임무는 인류에 의한 첫 달 뒷면 착륙이자 처음으로 달 뒷면과 지구 간 통신이 이뤄진 것으로 인류 달 탐사에 있어 새로운 장을 열었다”고 평가했다. 앞서 2013년 창어 3호가 달 앞면에 착륙한 바 있었다. 이로써 중국은 세계 최초로 달 앞면과 뒷면에 모두 탐사선을 착륙시킨 기록을 남기게 됐다. 지난달 12일 달 궤도에 진입한 창어 4호는 두 차례 궤도 조정을 거친 후 지난달 30일 예정된 착륙 준비 궤도에 진입해 3일 또는 4일 착륙이 예상됐었다. 이후 착륙에 성공한 창어 4호 안에 들어있는 무인 로봇 탐사차가 나와 본격적인 달 뒷면 탐사에 나서게 된다. 이 탐사차는 달 뒷면 남극 근처의 지형을 관찰하고 달 표면의 토양과 광물을 분석하는 것은 물론 천문 관측, 중성자 방사선 탐지, 밀폐 공간 내 식물 재배 등 다양한 임무를 수행하게 된다. 이러한 과학 활동에는 중국 내 28개 대학은 물론 네덜란드, 독일, 스웨덴, 사우디아라비아 등의 과학자들도 참여하는 것으로 전해졌다. 이번 임무가 성공한다면 비록 특정 분야에 국한된 것이기는 해도 중국이 그간 미국과 러시아를 우주 개발에 있어 처음으로 앞서 나가는 순간이 된다는 점에서 중국의 ‘우주 굴기’를 상징하는 이벤트가 될 전망이다. 그 동안 유인 탐사는 물론 무인 탐사에서도 달 뒷면에 착륙하려는 시도가 없었던 것은 착륙선이 지구에서 보이지 않는 달 뒷면으로 들어가는 순간 지구와 교신이 끊겨 직접적인 통신이 불가능했기 때문이다. 중국은 달 뒷면과 통신을 잇기 위해 지난 5월 통신 중계위성 ‘췌차오’를 쏘아 올리는 방식으로 이러한 문제를 해결했다. 췌차오 위성은 달 뒷면과 지구를 동시에 바라보면서 양측 간에 정보를 교환하는 걸 돕고 있다. 아울러 달 뒷면이 달의 앞면보다 운석 충돌구(크레이터)가 훨씬 더 많아 지형이 복잡하다는 점도 탐사선 착륙에 어려움을 주는 요인이었다. 창어 4호는 산처럼 돌출한 지형과 충돌하는 것을 막고자 수직에 가까운 궤도로 착륙을 시도한 것으로 전해졌다. 중국은 나아가 2020년까지 창어 5호를 발사해 달 표면을 탐사하고 샘플을 채취한 후 탐사차와 착륙선을 모두 지구로 귀환시키는 프로그램을 추진할 계획이다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선인 ‘오시리스-렉스’가 미국 현지시간으로 지난달 31일, 소행성 ‘베누’(Bennu·1999 RQ36) 상공 500m 지점까지 접근하는데 성공했다. 스페이스닷컴 등 해외 언론의 지난달 29일 보도에 따르면 오시리스-렉스는 한국시간으로 1일 새벽 4시 43분, 탐사선의 엔진을 7초간 연소시켜 비행고도를 500m까지 낮추는데 성공했다. 이는 인류가 소행성에 가장 가깝게 접근한 기록이다. 오시리스-렉스가 목표로 삼은 소행성 베누는 지름이 500m 정도의 작은 암석 소행성으로, 지구에서 1억 3000만㎞ 떨어진 우주 상공에서 태양 궤도를 돌고 있다. 전문가들은 이 소행성이 태양계의 형성과 진화, 더 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보까지 가지고 있을 것으로 기대를 모아왔다. 무엇보다도 2135년에 지구와 충돌할 확률이 2700분의 1에 달하는 위험한 소행성 중 하나로 꼽히며 전문가들의 관심을 사로잡았다. 오시리스-렉스는 2년 이상 20억 ㎞가 넘는 우주를 비행, 지난 12월 목적지인 베누의 상공 19㎞ 지점에 도착했다. 1일 새벽(한국시간 기준) 베누의 500m 앞까지 다가간 오시리스-렉스는 현재 베누 상공 1.6㎞지점을 선회하고 있으며, 62시간에 한 차례씩 베누 궤도를 돈다. 앞으로 1년 6개월 가량 베누를 정밀 탐사하는 미션에 돌입한다. NASA는 2020년, 오시리스-렉스가 로봇팔로 베누의 지표면에서 먼지와 자갈 등의 표본 60g을 채취하며, 오는 2023년 9월에 낙하산을 이용해 샘플을 담은 캡슐을 미국 유타사막으로 떨어뜨릴 예정이라고 전했다. NASA는 “안정적인 궤도를 유지할 만큼 충분한 중력이 없는 이렇게 작은 우주 물체에 이만큼 근접해 회전한 우주선은 이전에 없었다”면서 “인류에 하나의 도약”이라고 평가했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인공지능(AI)은 번역, 페이스북 사진의 얼굴 인식, 내비게이션 앱에서 최적의 길 찾기 등에 두루 쓰인다. 이들이 작동하기 위해서는 우선 인간이 지식을 제공해야 한다. 한 문장이 다른 언어의 어떤 문장과 같은 뜻인지, 한 사람이 각기 다른 사진에서 어떻게 보이는지, 자동차가 가야 할 최선의 코스를 어떻게 계획할지를 가르쳐줘야 한다.오늘날의 ‘기계학습’은 대개 두 종류다. 첫째는 빅데이터를 살펴본 뒤 유사한 문제에 적용할 수 있는 패턴을 찾아내는 것이다. 두 번째는 환경에 투입한 뒤 목표를 달성하면 보상하는 강화학습이다. 이들 접근법은 특정 임무를 수행하는 데 효과적이다. 다만 훈련 데이터마다 인식표를 붙이거나 가상 환경에서 보상 함수를 설계해야 한다. 어느 쪽이나 고급 인력의 품이 많이 들어간다는 문제가 있다. 그렇다면 AI가 스스로 학습할 수 있게 만들 수도 있을까. 가능하다. 호기심을 갖도록 하면 된다. 테슬라의 창립자 일론 머스크 등이 공동설립한 비영리 인공지능연구소인 ‘OpenAI’가 지난 8월 발표한 연구 결과를 보자. AI에 호기심을 부여하자 인간이 따로 제공하는 정보가 전혀 없이 아타리사의 비디오 게임 중 50개 이상을 수행할 수 있게 됐다고 한다. ‘슈퍼 마리오’나 탁구 게임 ‘퐁’의 경우가 그런 예다. 목표가 주어지지 않은 프로그램이 기술을 개발하고 학습할 수 있었던 것이다. 호기심 기반의 AI는 스스로 규칙 세트들을 만들어낸다. 새로운 경험을 하도록 동기를 가지는 것이다. 도대체 AI에게 호기심이란 무엇인가. OpenAI 연구팀이 사용한 정의는 단순하다. 우선, 다음 장면에 어떤 환경이 전개될까를 예측하게 만든다. 이것이 실제와 다를수록 보상을 많이 주는 것이다. 새로운 것을 찾을수록 보상이 크다는 말이다. 연구팀의 목표는 이렇다. ‘인간이 코드로 짜 넣은 보상을 장착하지 않은 기계가 환경을 탐색하도록 할 수 있다면 우리는 진정으로 자율적인 기계에 근접하게 될 것이다. 이것은 사고 현장에서 인명을 구출하는 로봇을 개발하거나 우주를 탐사하는 과업에 엄청난 시사점을 가질 수 있다. 이들 연구팀은 지난 10월 좀 더 진전된 연구를 발표했다. 호기심을 발전시킨 AI가 1984년 아타리사가 발표한 비디오 게임 ‘몬테주마의 복수’ 에서 뛰어난 성적을 올렸다는 것이다. 이 게임은 AI의 대표적 미해결 문제로 꼽힌다. 구글의 자회사 딥마인드가 2015년 발표한 기념비적인 논문을 보자. 심층 강화학습을 이용해 수많은 아타리 게임을 정복했지만 몬테주마만큼은 0점을 기록했던 것이다. 이 게임이 어려운 것은 신뢰할 만한 보상 신호가 드물기 때문이다. 주인공은 괴물과 함정으로 가득 찬 세상을 탐색해 나간다. 하지만 게임을 진행시키려는 많은 행동이 득점으로 이어질 때까지는 아주 오랜 시간이 걸린다. 통상적인 강화학습 알고리즘은 몬테주마의 첫 방에서조차 나오지 못하는 것이 보통이다. 실제로 0점을 기록하는 것이다. OpenAI의 새 프로그램은 AI가 미래를 예측하는 방식에 변화를 주었다. 정확한 방법론(Random Network Distillation · 무작위 연결망 추출)은 복잡하다. 하지만 연구팀은 이를 게임의 모든 화면에 프로그램이 찾아야 할 비밀을 숨겨놓는 것에 비유한다. 예컨대 “화면 왼쪽 꼭대기는 무슨 색인가?”같은 것이다. AI에게 ‘TV 노이즈 화면 덫’에 취약하지 않으면서도 탐색을 계속하게 만들어준다. 이 덫은 새로운 경험을 추구하도록 프로그램된 AI가 무작위 패턴에 중독되는 현상을 말한다. 다음 장면을 예측하기가 불가능하기 때문이다. 이번의 개선된 프로그램은 이런 인간보다 나은 성적을 보였다. 9차례의 시도에서 평균 1만점을 기록했다. 사람의 평균 점수는 4000점이다. 한 번은 게임의 1단계를 단번에 돌파했다. OpenAI 연구팀은 말한다. 이런 유형의 호기심 기반 학습 시스템은 현실서 작동하는 로봇을 만드는 데 훨씬 유망하다. 실제 세계는 즉각 보상이 주어지는 경우는 드물기 때문이다. 우리는 오랜 기간 일하고 배우고 탐색한 다음에야 보상으로 얻는다. 호기심은 우리를 계속 앞으로 나아가게 만든다. AI를 장착한 로봇에도 도움을 줄 수 있을 것이다.

미 항공우주국(NASA)은 20년에 걸쳐 4대의 로버를 화성에 보내 현지의 환경을 정밀하게 조사했다. 화성 로버는 그간 수많은 과학적 성과를 거뒀고 이 성과에 고무된 NASA는 5번째 로버를 보내기 위해 준비 중이다. 하지만 화성을 탐사하려고 하는 단체는 NASA만이 아니다. 유럽우주국(ESA) 역시 엑소마스 로버(ExoMars Rover)를 화성에 보내기 위한 막바지 테스트로 분주하다. 동시에 엑소마스 로버 다음 타자가 될 후속 로버 개발도 한창이다.ESA의 주요 회원국인 독일항공우주센터(DLR)와 DFKI 로봇혁신센터(DFKI Robotics Innovation Centre) 연구팀은 셰르파 TT(Sherpa TT)라는 바퀴와 다리를 조합한 독특한 형태의 로버를 개발했다. NASA의 큐리오시티 로버나 ESA의 엑소마스 로버처럼 검증된 디자인이 아니라 마치 다리가 네 개인 거미같은 새로운 디자인을 채택한 이유는 복잡하고 거친 지형도 통과하기 위해서다. 셰르파 TT는 무게 150㎏ 정도의 중형 로버로 큐리오시티 로버의 1/6 정도 무게지만, 다리를 모두 펼치면 2.4m로 길이가 늘어나며 높이도 최대 1.8m까지 조절할 수 있다. 반대로 다리를 모두 접으면 폭 1m, 높이 0.8m로 크기가 줄어든다. 당연히 기존의 로버로는 지나기 어려운 바위나 도랑도 쉽게 지날 수 있다. 다만 셰르파 TT를 화성으로 보내기 전에 바퀴가 달린 긴 다리의 내구성과 성능에 대한 철저한 검증이 필요하다. 한 번 고장 나면 누군가 화성까지 가서 수리하기는 불가능하기 때문이다. 셰르파 TT는 지난해 미국의 사막에서 야외 테스트를 시작했고 올해에는 모로코의 사막으로 자리를 옮겨 테스트를 진행하고 있다. 아무래도 화성과 비슷한 황량한 환경으로는 사막이 제격이기 때문이다. 셰르파 TT가 기존의 화성 로버와 한 가지 더 다른 점은 바로 자율주행 기능이다. 최근에 개발된 자율주행차에 흔히 사용되는 라이더(Lidar), 카메라, 레이저 거리 측정기를 탑재해 인간의 지시 없이 자율적으로 움직이고 탐사 목표를 찾을 수 있다. 덕분에 평균 초속 0.1m의 느린 속도로 움직이지만, 기존의 화성 로버보다 더 빠르게 탐사가 가능하다. 셰르파 TT는 모로코에서 진행한 테스트에서는 1.3㎞를 스스로 이동해 목표를 찾아냈다. 현재 ESA와 여러 회원국은 화성 로버는 물론이고 드론 등 다양한 형태의 탐사 로봇을 개발하고 있다. 따라서 셰르파 TT가 최종 승자가 될지는 알 수 없지만, 이런 시도가 우주 탐사에서 새로운 혁신을 만드는 주춧돌이 된다는 점은 분명하다. 물론 실패도 있을 수 있지만, 과거에 성공한 방법만 고집하면 새로운 혁신을 이룰 수 없기 때문이다. 아마도 이 이야기는 단지 화성 로버에만 해당하는 이야기가 아닐 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

이웃 행성에서 온 완벽한 ‘크리스마스 카드’ 사진이 공개됐다. 유럽우주국(ESA)은 20일(현지시간) 화성탐사선 마스익스프레스가 보내온 사진을 발표했다. 마치 한 곳에만 동그랗게 하얀 눈이 쌓인 것처럼 보이는 이 사진은 화성 북극 근처에 있는 운석구덩이 ‘코롤료프 크레이터’를 촬영한 것으로, 중심에 보이는 흰색 물질은 두꺼운 얼음층이다.코롤료프 크레이터는 지름 약 82㎞, 깊이 약 1.9㎞로 측정될 만큼 매우 거대하며, 그 안에는 일 년 내내 깊이 약 1.8㎞의 얼음층이 쌓여있다. 이는 얼음층 때문에 그 위에 있는 대기가 냉각돼 차가운 층을 만들어 얼음이 녹지 않고 계속 남게 되는 콜드 트랩(cold trap) 현상이 원인이라고 ESA 전문가들은 말한다. 크레이터의 이름은 소련 로켓 개발의 아버지로 불리는 세르게이 코롤료프(1906~1966)를 기리기 위해 붙여졌다. 마스익스프레스는 2003년 6월 발사돼 같은 해 12월 25일 화성 궤도에 도달했으며, 이번 사진은 고정밀카메라를 사용해 촬영한 것이다. 화성에는 미국항공우주국(NASA)의 지질탐사선 ‘인사이트’도 지난달 26일 착륙해 사진 촬영과 지표조사를 벌이고 있다. 19일에는 지표에 과학장비인 지진계(SEIS)를 내려놓는 데 성공했다. 지구 외의 행성에서 지진계가 설치된 사례는 이번이 처음이다. 지진계는 탐사선으로부터 로봇팔을 뻗칠 수 있는 최대 거리인 약 1.6m 거리에 배치됐다. 지진계는 화성의 지진을 탐지해 화성 내부 구조를 파악하는 단서를 제공할 수 있다. 이는 화성의 지하 각 층을 통과하는 지진파를 분석함으로써 각 층의 깊이와 구성 성분 등을 파악해 낼 수 있다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계에는 여러 위성이 존재하지만, 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 엔셀라두스는 생명체 존재 가능성 때문에 특별한 관심을 받고 있다. 작은 얼음 위성이지만, 목성과 토성의 중력에 의해 내부에서 열이 발생해 얼음을 녹일 수 있다. 나사의 카시니 탐사선과 갈릴레오 탐사선은 이 두 위성의 얼음 지각 아래에 액체 상태의 물이 있다는 여러 가지 증거를 발견했다. 그 양은 지구의 바다와 견줄 만큼 많은 것으로 생각된다. 액체 상태의 물이 있고 강력한 방사선으로부터 보호해 줄 두꺼운 얼음 지각이 존재하며 내부에 열에너지가 계속 공급된다는 사실은 이 얼음 위성이 생명체 탄생에 유리한 조건을 갖추고 있음을 시사한다. 하지만 그것이 생명체가 반드시 존재한다는 의미는 될 수 없다. 결국 외계 생명체가 존재하느냐는 질문에 답하기 위해서 탐사선을 직접 보내 확인할 필요가 있다. 과학자들이 직면한 가장 큰 문제는 최고 수십km에 달하는 얼음 지각을 뚫고 어떻게 내부를 탐사하느냐는 것이다. 나사는 우선 얼음 지각을 뚫고 나오는 수증기와 얼음, 그리고 위성 표면을 먼저 조사할 예정이지만, 목성과 토성 주변은 생명체가 살기에 적합한 환경이 아니기 때문에 여기서는 살아있는 생명체를 발견하지 못할 수도 있다. 따라서 나사의 과학자들은 유로파의 얼음 지각을 녹일 수 있는 원자력 로봇을 구상하고 있다. 나사 글렌 연구소의 컴퍼스 팀 (NASA Glenn Research COMPASS team)을 이끄는 일리노이 대학의 앤드류 봄바드 (Andrew Dombard) 교수는 터널봇 (tunnelbot)의 개념을 공개했다. (사진) 터널봇이 얼음 지각을 뚫는 방식은 드릴을 사용하는 것이 아니라 열에너지로 녹이는 것이다. 그런데 목성의 위성까지 탐사선을 보내기 위해서는 최대한 무게를 줄여야 하는 데다 오랜 시간 얼음을 뚫어야 하므로 동력원으로는 원자력 이외의 다른 대안이 없다. 연구팀은 소형 원자로를 이용하는 방법과 보이저 1/2호처럼 장거리 우주 탐사선에서 사용된 원자력 전지 (RTG)에서 나오는 열에너지를 사용하는 방법 중 하나를 검토 중이다. 하지만 원자력 에너지를 사용한다고 해서 모든 기술적 문제가 해결되는 것은 아니다. 수십km 깊이의 얼음 아래로 파고든 상태에서 지구와 어떻게 통신을 할 것인지, 그리고 여기서 생명체를 어떻게 확인할 것인지 등 여러 가지 어려운 문제를 해결해야 한다. 따라서 아직 터널봇은 개념 검토 단계라고 할 수 있다. 그러나 유로파의 얼음 지각 아래를 직접 탐사할 수 있는 유일한 방법이라는 점에서 주목을 받고 있다. 현재 나사는 유로파를 상세하게 탐사할 우주선인 유로파 클리퍼 프로젝트를 진행 중이다. 유로파 클리퍼가 보내온 자료를 분석해 얼음 지각의 정확한 두께와 가장 탐사에 적합한 지역을 물색하는 것이 우선 과제다. 터널봇을 포함한 유로파 표면 탐사선은 그다음 단계로 실제로 시행되는 것은 빨라도 수십 년 이후가 될 가능성이 크다. 비록 시간은 걸리겠지만, 인간의 호기심과 도전 정신은 언젠가 얼음 위성이 수십억 년간 품은 비밀을 밝혀낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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