미 항공우주국(NASA)의 태양 탐사선 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe·이하 PSP)가 첫번째 금성 플라이바이(fly-by·행성에 근접비행하며 중력을 얻는 것) 수행하는 기록을 남겼다. PSP는 지난 3일(현지시간) 계획대로 금성에 2400㎞까지 접근비행하여 중력도움을 얻었다고 미션 관계자가 밝혔다. 이로써 탐사선은 오는 31일부터 11월 11일까지 태양과 첫 만남을 갖기 위한 장도에 올랐다. 이 12일 동안 PSP는 태양의 구조와 조성 그리고 태양활동에 관해 풍부한 데이터를 수집할 예정이다. 지난 8월 12일에 발사된 PSP는 앞으로 7년 동안 모두 24차례 태양 근접비행을 수행할 예정이며, 태양에 보다 가까이 접근하기 위해 그 동안 6차례 금성 플라이바이를 거칠 계획으로 있다. 2025년에 잡혀 있는 마지막 태양 접근비행에서는 탐사선이 태양 표면으로부터 610만㎞ 거리까지 하강할 계획이다. 이는 태양 지름 140만㎞의 약 4배 남짓한 거리이다. 지금까지 태양에 가장 가까이 접근한 기록은 1976년 미국과 독일이 합작한 헬리오스 2 미션으로 4300만㎞였다. 이번 태양 탐사선 미션이 완료되면 여기서 수집된 풍부한 자료는 태양 활동과 우주 날씨에 대한 과학자들의 이해를 크게 향상시킬 것으로 기대되고 있다고 NASA 관계자는 밝혔다. PSP에 부여된 가장 중요한 미션은 태양의 2대 비밀, 곧 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도보다 수백 배 더 높은 이유, 그리고 태양풍을 구성하는 하전입자가 어떻게 그처럼 빠른 가속을 얻게되는가 하는 미스터리를 풀 실마리를 얻는 것이다. 이 태양폭풍이 강할 경우 지구 행성의 광대한 지역에 정전사태를 가져와 엄청난 재산상의 손실을 초래할 수도 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

마치 수많은 광선이 뿜어져 나오듯 특이한 모습을 한 태양 사진이 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 지난 10일(현지시간) 태양활동관측위성(SDO)이 촬영한 데이터로 제작된 태양의 사진을 공개했다. 사진 속 태양은 표면에서 생성되는 강력한 자기장의 모습을 사진으로 형상화한 것이다. 태양계의 에너지원인 태양은 표면에서 강력한 자기장(magnetic field)을 생성한다. 사진 속 가느다란 선으로 표현된 것이 바로 태양의 자기장으로 이를통해 전문가들은 자기장이 어떻게 뿜어져 나오고 어디로 이동하는지 알 수 있다. 전문가들이 태양의 자기장에 관심을 갖는 이유는 태양계와 지구에 미치는 영향이 크기 때문이다. 태양의 자기장은 흑점과 태양풍, 태양 입자 방출 등을 결정한다. 흑점(sunspot)은 태양 표면의 검은 점으로 주변의 태양 표면보다 섭씨 1000도 정도 온도가 낮아 검게 보인다. 특히 태양의 강력한 자기장으로 만들어지는 흑점이 폭발하면서 태양폭풍이 생기면 지구의 통신과 전기, 위성 뿐 아니라 모든 생명체에도 영향을 미칠 수 있다. 다만 지구 역시 자기장을 갖고있어 강력한 태양풍으로부터 우리를 지켜준다. 마치 자기장이 태양 표면 위에서 춤추는듯 보이는 이 사진은 SDO의 촬영 데이터와 자기 영역을 시각화한 것으로 실제 우리의 눈으로는 볼 수 없다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

초속 190km로 태양에 급강하 　 수십 년에 걸친 과학자들의 치열한 토론과 제작 기간을 거친 끝에 마침내 최초의 태양 밀착 탐사선 파커 솔라 프로브(PSP)가 지난 12일 태양으로의 장도에 올랐다. 총 15억 달러(한화 1조 7000억원)가 투입된 PSP는 앞으로 어떤 행로를 그리며 태양 미션을 수행할까? 우주탐사 역사상 최초로 작열하는 태양 대기 속으로 뛰어들 파커 탐사선의 운명은 과연 어떻게 될까? 발사에서부터 마지막 순간까지 따라가보도록 하자. 가로 1m, 세로 3m, 높이 2.3m, 건조중량 555kg인 파커가 일단 지구 중력을 끊고 우주로 탈출하는 데 사용한 로켓은 강력한 델타 IV 헤비 로켓으로, 세 개의 부스터로 구성된 것이다. 로켓 발사에서부터 약 6분 만에 탐사선은 1단 로켓과 페이로드 페어링(원뿔 모양 보호덮개)을 분리한 데 이어, 2단 로켓과 3단 로켓까지 차례로 분리한 뒤, 발사 40분 뒤에는 PSP가 모든 추진체로부터 분리되어 태양전지판을 펼치고 자체 동력으로 비행하기 시작했다. 그렇다고 탐사선이 곧장 태양을 향해 날아가는 것은 아니다. 태양의 가공할 중력을 버티며 태양 궤도를 선회하려면 탐사선 속도가 엄청나야 한다. ​ 태양이 태양계 전 천체들의 질량에서 차지하는 비중이 무려 99.84%나 되며, 중력의 크기는 지구의 몇십 배에 달한다. 따라서 태양 중력에 붙잡혀 태양 속으로 곤두박질하지 않으려면 탐사선 속도가 초속 190km 이상을 유지해야 한다. 이는 서울-대전 간을 1초에 주파하고, 서울-뉴욕 간 거리 1만 1000km를 1분에 주파하는 속도로, 인류가 만든 비행체로 최고속도를 기록하게 된다. 이 같은 어마무시한 속도는 로켓 힘만으로는 결코 만들어낼 수가 없다. 이럴 때 천체물리학자들이 사용하는 전가의 보도가 있는데, 바로 중력도움이라는 것이다. 중력보조라고도 하는 이 중력도움은 영어로는 스윙바이(swing-by), 또는 플라이바이(fly-by)라고도 하는데, 한마디로 ‘행성궤도 근접 통과’로 행성의 중력을 슬쩍 훔쳐내어 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. PSP가 중력도움을 얻을 대상 천체는 태양으로 가는 길목에 있는 금성이다. 파커는 발사 6주 후인 9월 말경에 금성에 도착하여 9월 28일, 태양과 계산된 중력 춤을 추도록 고안된 기동을 조심스럽게 시작하여 금성을 7차례 ‘플라이바이’한 끝에 태양에 최접근할 때는 시속 69만km까지 가속한다. 물론 파커가 금성을 플라이바이할 때도 그냥 놀게 두지는 않는다. 미 항공우주국(NASA)의 알뜰한 과학자들은 그 기회를 이용해 턱없이 부족한 금성의 과학 데이터를 부지런히 수집하는 '알바'를 시킬 예정이다. 태양풍과 코로나의 비밀을 풀어라 지구를 떠난 지 3달 후인 11월 11일, PSP는 처음으로 태양에 접근해 근일점에서 태양을 중심으로 24궤도 중 첫 번째 궤도 비행을 시작한다. 태양을 밀착 비행하는 각 궤도는 꽃잎 모양을 이루는데, 탐사선은 이 꽃잎 궤도를 따라 우주 멀리 갔다가 다시 태양으로 근접해오는 선회비행을 계속하게 된다. PSP의 ‘태양을 터치하라!'(Touch the Sun)라는 미션 이름은 기존의 어떤 태양 탐사선보다 태양에 가까이 접근하기 때문에 붙여진 것이다. 목표 접근 거리는 616만km로, 이는 1976년 헬리오스 2호가 세운 기록(4300만km)보다 7배나 가까운 거리다. 그렇다고 PSP가 댓바람에 그 거리까지 접근하는 것은 아니다. 궤도를 돌 때마다 조금씩 좁혀나가, 오는 11월 태양에서 2400만km 떨어진 궤도에 처음 진입한 뒤, 2025년 6월쯤 616만km까지 접근한다. 태양과 지구 사이의 거리를 100m라 한다면 태양에 4m까지 바짝 접근하는 셈이다. 이번 태양 미션의 2대 과제는 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도 6000도보다 수백 배나 높은 이유, 그리고 태양풍의 엄청난 풍속이 어디서 기인하는가 하는 비밀을 푸는 것이다. 또한 태양이 어떻게 태양 플레어 같은 현상을 일으키는지 알아내는 것도 포함된다. 태양풍과 태양 플레어는 우주여행, 인공위성, 심지어 지구에서의 삶에 심각한 영향을 미친다. 심우주를 탐사하는 우주인의 건강을 지키기 위해서도 태양풍에 관한 연구는 필수적이다. PSP가 이들에 관한 모든 데이터를 수집하는 동안 지구와의 통신은 중단된다. 대신, 가능한 한 많은 관측을 하는 데 집중할 것이며, 그런 다음 대량의 정보를 일괄적으로 전송한다. 과학자들은 PSP가 오는 11월 최초로 근일점을 통과할 때 태양에 관한 놀라운 통찰을 보여줄 것으로 기대하고 있다. 파커 미션의 기간은 7년으로 2025년 중반까지 지속될 예정이다. 그때까지 탐사선이 여전히 열 방패 뒤에 숨겨진 섬세한 장비를 보호하기 위한 자세 제어용 연료를 가지고 있다면, 담당 과학자들은 파커에게 연장 근무를 명령할 것이 분명하다. 거금을 쏟아부은 만큼 최대한 뽑아내야 하기 때문이다. 그러나 머잖아 연료는 바닥날 것이며, 탐사선은 무동력 상태로 떨어져 하이테크 열 방패도 더이상 쓸모없어진다. 그러면 PSP의 운명은 어떻게 될까? 과학자들은 탐사선의 각종 장비와 골격은 열 차폐막을 제외하곤 아무것도 남지 않을 때까지 천천히 떨어져나갈 것이라고 예상한다. PSP 프로젝트 매니저인 앤드류 드리스먼 박사는 파커의 마지막을 이렇게 시적으로 표현한다. “탐사선이 연료를 소진한 후 장비들이 하나씩 해체되는 데는 10년, 20년이라는 긴 시간이 걸린다. 그러면 이들로 인해 생긴 탄소 디스크가 태양 궤도를 따라 떠돌 것이다. 태양이라는 별이 자신의 에너지로 길러냈던 인간이 기술을 개발해 만들어낸 물건이 자신의 품으로 날아들어 산화하고, 그 유물이 외로이 태양 궤도를 떠돌게 되는 셈이다. 우리는 그것이 얼마나 오래 태양 궤도를 떠돌 것인지 짐작할 수 있다. 아마도 그 탄소 디스크는 태양계가 종말을 맞을 때까지 그렇게 태양 주위를 떠돌 것이다.” 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

현재 지구 행성 북반구를 뜨겁게 달구고 있는 태양을 향해 인류 최초의 태양 탐사선이 대장정에 올랐다. 미 항공우주국(NASA)은 12일 새벽 3시 31분(한국시간 오후 4시 31분) 플로리다 주 케이프 커내버럴 공군기지에서 탐사선을 실은 델타4 로켓을 성공적으로 발사했다. 애초 NASA는 11일에 발사할 예정이었으나, 기술적인 문제가 발생하여 한 차례 연기한 끝에 이날 성공적으로 발사한 것이다. NASA 수석 과학자 인 짐 그린은 “정말 경이롭다. 우리는 유진 파커가 일어나서 ‘나는 태양이 태양풍을 방출하고 있다고 생각한다’라고 말한 이래 60년 동안 이 일을하고 싶었다”면서 파커 발사에 대한 감회를 표현했다. 이번에 태양으로 쏘아 보내는 탐사선 이름은 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe)다. ‘파커’는 60년 전 태양풍의 존재를 밝히는 등, 평생을 태양 연구에 바친 미국 천체물리학자 유진 파커(1927~)를 기리는 뜻에서 따온 것이다. 생존 인물의 이름을 탐사선 이름으로 삼은 것은 이번이 최초이다. 유진 파커 박사는 태양의 2대 비밀 중 하나인 코로나의 고온에 대해 유력한 가설을 내놓은 천문학자다. 태양 대기의 상층부, 곧 코로나의 온도는 태양 표면 6000℃보다 무려 200배나 높은 수백만℃나 된다. 모닥불에서 멀어질수록 열기는 낮아진다. 그런데도 코로나가 이처럼 고온인 것은 대체 무슨 조화일까? 그 이유는 태양 대기 속에서 초당 수백 번씩 일어나는 작은 폭발(nanoflares)들이 코로나 속의 플라스마를 가열시키기 때문이라는 것이 파커의 이론이다. 이번 태양 미션은 태양의 2대 미스터리를 풀어줄 양질의 데이터를 얻기 위해 탐사선을 전례 없이 태양에 가까이 접근시킬 계획이다. ​‘터치 선'(Touch Sun·태양을 터치하라)이라는 프로젝트 명칭처럼 탐사선은 태양으로부터 620만㎞까지 7차례 근접비행을 하는데, 이는 이전 어떤 탐사선의 접근 거리보다 7배나 가까운 것이다. 지금까지 태양에 가장 가까이 접근한 우주선은 1976년 옛 서독의 우주과학센터(DFVLR)와 NASA의 헬리오스B 탐사선으로, 태양 표면으로부터 4300만㎞ 떨어진 지점까지 접근했다. 파커의 목표 접근 거리는 태양과 가장 가까운 행성인 수성-태양 사이 거리(5790만㎞)의 10분의 1 수준이다. 이 정도만 접근해도 태양은 지구에서 보는 것보다 23배나 크게 보인다. 더 이상 접근한다면 텅스텐도 녹여버리는 지옥불 속으로 떨어지는 꼴이 되고 만다. 문제는 1,370℃까지 치솟는 엄청난 실외 온도, 지구에 비해 475배 강한 태양 복사로부터 어떻게 탐사선과 기기들을 보호하느냐 하는 점인데, 이를 위해 파커 탐사선은 11.43cm 두께의 탄소복합체 외피로 된 열방패로 실내온도 27℃를 유지하도록 설계되었다. 이 태양 탐사선에는 전자기장과 플라스마, 고에너지 입자들을 관측할 수 있는 장비들과 태양풍의 모습을 3D 영상으로 담을 수 있는 카메라 등이 탑재된다. 이 장비들로 태양의 대기 온도와 표면 온도, 태양풍, 방사선 등을 정밀 관측한다. 태양의 두 번째 수수께끼는 태양풍의 속도에 관한 것이다. 태양풍이란 말 그대로 태양에서 불어오는 대전된 입자 바람으로 ‘태양 플라스마’라고도 한다. 태양은 쉼 없이 태양풍을 태양계 공간으로 내뿜고 있는데, 우리 지구 행성을 비롯해 태양계의 모든 천체들은 이 태양풍으로 멱을 감고 있다고 보면 된다. 이런 태양풍이 어떨 때는 엄청난 에너지를 뿜어내기도 하는데, 이를 ‘코로나 질량 방출'(CME)이라 한다. 태양 흑점 등에서 열에너지 폭발이 발생하면 거대한 플라스마 파도가 지구를 향해 초속 400~1000㎞로 돌진한다. 이럴 경우 마치 지구 자기장에 구멍이 난 것처럼 대량의 입자들이 지구에 영향을 미치는데, 이를 ‘태양폭풍’이라 한다. 가장 최근 관측된 태양폭풍은 2013년 10월 말부터 11월 초 사이에 일어났다. 이로 인해 태양을 관측하던 인공위성인 SOHO가 고장나고 지구 궤도를 돌던 우주선들이 크고 작은 손상을 입었으며, 국제우주정거장에 있던 우주인들은 태양폭풍이 뿜어내는 강력한 방사선을 피해 안전지역으로 대피해야 했다. 그런데 이 태양풍의 엄청난 속도가 어떻게 만들어지는지를 아직까지 모르고 있다. 태양 표면에서는 그런 속도를 만들 만한 기제가 없다. 따라서 태양풍은 태양 표면에서 행성까지 오는 공간에서 그런 속도를 얻는다고 볼 수밖에 없는데, 그 원인을 전혀 파악하지 못하고 있다는 말이다. 이것이 이번 태양 미션에서 풀어내야 할 큰 미스터리다. 태양풍에 대한 정확한 관측이 필요한 것은 이를 미리 예측하고 대비해야 인적·물적 피해를 줄일 수 있기 때문이다. 또한 태양풍의 영향을 이해하는 것은 인간이 달과 화성, 나아가 심우주를 탐험하는 데 필수적이다. 파커 솔라 프로브는 이를 위해 2018년에서 2025년까지 24차례 태양에 근접비행하며 태양 궤도를 24차례 돈 후 태양 코로나 속으로 급강하할 예정이다. NASA는 태양으로 보내는 탐사선에 파커 박사의 사진과 그의 논문이 담긴 메모리 칩을 탑재했다. 메모리 칩에는 '앞으로 무슨 일이 벌어질지 두고 보자'(Let’s see what lies ahead)라는 파커 박사의 메시지도 담겨 있다. 10월 초 7차례 금성에 중력 도움을 받은 뒤 11월 태양 궤도에 진입할 것으로 예상되는 파커 솔라 프로브가 과연 태양의 2대 비밀을 풀 실마리를 찾아낼 수 있을 것인지, 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　　

시속 69만㎞… 1분만에 시카고~베이징 11월 첫 태양 궤도 진입 후 24차례 돌아 600만㎞까지 접근… 코로나 비밀 규명 탄소강판 ‘열 방패’로 실내온도 30도 60년전 태양풍 예측 파커 박사 이름 따미지의 영역, 태양 대기의 비밀을 벗길 탐사선 ‘파커 태양 탐사선’이 우주로 날아올랐다.AP통신에 따르면 미국 항공우주국(NASA)은 12일(현지시간) 플로리다주 케이프커내버럴에서 파커 탐사선을 델타4 로켓에 실어 발사했다. 당초 전날 발사하려 했으나, 마지막 순간에 기술적 문제가 생겨 하루 미뤘다. 파커 탐사선은 인류 역사상 처음으로 태양 대기 속으로 들어가 태양 대기의 가장 바깥층을 구성하고 있는 코로나가 태양 표면보다 수백, 수천배 더 뜨거운 이유를 규명한다. 우주로 전하를 가진 입자를 지속적으로 흘려보내는 태양풍의 원인도 찾는다. 태양풍은 해왕성까지도 영향을 미친다. 지구에서는 이 때문에 통신시스템 장애나 정전 등 피해가 발생한다.파커 탐사선의 속도는 시속 69만㎞에 이른다. 미국 시카고에서 중국 베이징까지 1분에 주파할 수 있는 속도다. 인간이 만든 비행체 중 가장 빠르다. 오는 10월 금성을 지나 11월 태양의 궤도에 진입한다. NASA는 이번 임무명을 ‘태양에 닿기’로 정했다. 파커 탐사선이 가장 가까이는 태양 표면으로부터 약 600만 ㎞ 이내까지 근접하기 때문이다. 첫 일주 때 태양에서 2500만㎞까지 다가간다. 이는 NASA의 헬리오스 2호가 4300만㎞까지 접근한 1976년의 최근접 기록을 단숨에 갈아 치우는 것이다. 향후 7년간 태양 주위를 24차례 근접해 돌며 임무를 수행하는 것을 목표로 한다. NASA는 태양의 고온을 견디게 하려고 파커 탐사선 표면에 2.4ｍ 크기의 ‘열 방패’를 달았다. 열보호시스템(TPS)이라고 불리는 이 열 방패는 탄소 강판 사이에 탄소복합재를 넣어 만든 절연체다. 외부에는 흰색 세라믹 페인트를 칠해 열을 반사하게 했다. 두께는 11㎝에 불과하지만, 최대 화씨 3000도(섭씨 1650도)를 견디며 실내온도를 30도 안팎으로 유지한다. 태양 코로나의 온도는 최대 1000만도지만, 선체에 가해지는 열은 화씨 2500도 정도다. 파커 탐사선은 태양궤도를 돌 때마다 점점 더 태양 표면에 가까워진다. 2024~2025년에 3차례 최근접 비행을 하고 산화한다. 이날 발사 현장에는 탐사선의 발사를 지켜보기 위해 수천명이 모였다. 이 중에는 60년 전 태양풍의 존재를 예측한 유진 파커(91) 박사도 있었다. 이번 탐사선의 이름은 파커 박사의 이름을 지은 것이다. NASA가 우주선에 생존 인물의 이름을 붙인 것은 이번이 처음이다. 이번 사업에는 15억 달러(약 1조 7000억원)가 투입됐다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

미지의 영역, 태양 대기의 비밀을 벗길 탐사선 ‘파커 태양 탐사선’이 우주로 날아올랐다. 　AP통신에 따르면 미국 항공우주국(NASA)은 12일(현지시간) 플로리다주 케이프커내버럴에서 파커 탐사선을 델타Ⅳ 로켓에 실어 발사했다. 당초 전날 발사하려 했으나, 마지막 순간에 기술적 문제가 생겨 하루 미뤘다.　파커 탐사선은 인류 역사상 처음으로 태양 대기 속으로 들어가 태양 대기의 가장 바깥층을 구성하고 있는 코로나가 태양 표면보다 수백, 수천배 더 뜨거운 이유를 규명한다. 우주로 전하를 가진 입자를 지속적으로 흘려보내는 태양풍의 원인도 찾는다. 태양풍은 해왕성까지도 영향을 미친다. 지구에서는 이 때문에 통신시스템 장애나 정전 등 피해가 발생한다.　파커 탐사선의 속도는 시속 69만㎞에 이른다. 미국 시카고에서 중국 베이징까지 1분에 주파할 수 있는 속도다. 인간이 만든 비행체 중 가장 빠르다. 오는 10월 금성을 지나 11월 태양의 궤도에 진입한다. NASA는 이번 임무명을 ‘태양에 닿기’로 정했다. 파커 탐사선이 가장 가까이는 태양 표면으로부터 약 600만 ㎞ 이내까지 근접하기 때문이다. 첫 일주 때 태양에서 2500만㎞까지 다가간다. 이는 NASA의 헬리오스 2호가 4300만㎞까지 접근한 1976년의 최근접 기록을 단숨에 갈아 치우는 것이다. 향후 7년간 태양 주위를 24차례 근접해 돌며 임무를 수행하는 것을 목표로 한다. 　NASA는 태양의 고온을 견디게 하려고 파커 탐사선 표면에 2.4ｍ 크기의 ‘열 방패’를 달았다. 열보호시스템(TPS)이라고 불리는 이 열 방패는 탄소 강판 사이에 탄소복합재를 넣어 만든 절연체다. 외부에는 흰색 세라믹 페인트를 칠해 열을 반사하게 했다. 두께는 11㎝에 불과하지만, 최대 화씨 3000도(섭씨 1650도)를 견디며 실내온도를 30도 안팎으로 유지한다. 태양 코로나의 온도는 최대 1000만도지만, 선체에 가해지는 열은 화씨 2500도 정도다. 파커 탐사선은 태양궤도를 돌 때마다 점점 더 태양 표면에 가까워진다. 2024~2025년에 3차례 최근접 비행을 하고 산화한다.　이날 발사 현장에는 탐사선의 발사를 지켜보기 위해 수천명이 모였다. 이 중에는 60년 전 태양풍의 존재를 예측한 유진 파커(91) 박사도 있었다. 이번 탐사선의 이름은 파커 박사의 이름을 지은 것이다. NASA가 우주선에 생존 인물의 이름을 붙인 것은 이번이 처음이다. 이번 사업에는 15억 달러(약 1조 7000억원)가 투입됐다.강신 기자 xin@seoul.co.kr

인류 역사상 가장 가까이 태양에 다가서려는 탐사선 ‘파커 솔라 프로브(Parker Solar Probe)’ 발사가 24시간 연기됐다. 미국 항공우주국(NASA)은 11일(현지시간) 오전 탐사선을 실은 델타 4 로켓의 발사를 준비하던 중 기술적 결함이 발생, 당초 계획보다 24시간 뒤인 12일 오전 3시 31분쯤 다시 발사하기로 했다고 밝혔다. NASA는 카운트다운 후 발사 1분 55초를 남겨두고 발사를 정지했다. 로켓은 원래 이날 오전 3시 53분 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 발사될 예정이었다. 파커 솔라 프로브를 중심으로한 NASA의 태양 탐사 프로젝트는 태양 표면 612만㎞ 수준까지 근접하는 것이 목표다. 지금까지 인류가 태양에 가장 근접했던 것은 1976년 헬리오스 2호가 접근한 4300만㎞였다. 탐사선의 주요 임무는 코로나가 태양 표면보다 더 뜨거운 이유를 규명하는 것. 태양 대기의 가장 바깥쪽에 있는 코로나는 온도가 100만도에 달해 최고 1000도에 불과한 태양 표면보다 수백 배는 뜨겁다. 표면이 더 뜨거워야 하는데 반대가 되는 것인데 이 온도 차는 아직 과학이 풀지 못한 영역으로 남아 있다. 탐사선 개발에는 모두 15억 달러(약 1조 7000억원)가 투입됐다. 탐사선에서 태양을 바라보는 쪽에는 약 11.5㎝ 두께의 방열판이 설치돼 1300도까지 견딜 수 있다. 탐사선은 발사 후 7년 동안 태양 주위를 돌며 태양에서 나오는 고에너지 입자들의 흐름인 태양풍 등을 조사할 계획이다. 한편 파커의 속도는 초속 190㎞로 인류의 우주 도전 사상 가장 빠른 속도다. 시속으로 따지면 69만㎞, 뉴욕에서 도쿄까지 1분에 간다는 얘기가 된다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

차세대 '행성 사냥꾼'이 본격적인 임무수행에 앞서 거한 '몸풀기'로 존재감을 과시했다. 지난 6일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주망원경 '테스'가 촬영한 혜성 'C/2018 N1'의 모습을 영상으로 공개했다. 차세대 외계행성 탐색 우주망원경인 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위로 이 때문에 차세대 행성 사냥꾼이라는 별칭이 붙었다. 이번에 NASA가 공개한 C/2018 N1 영상은 지난달 25일 TESS가 촬영한 것으로, 본격적인 가동에 앞선 테스트 성격으로 이루어졌다. 화면 상에서 C/2018 N1은 오른쪽에서 왼쪽으로 움직이는 밝은 점으로 보인다. 또한 혜성 특유의 '꼬리'는 태양풍의 영향으로 인해 움직이며 이 밖에도 희미하게 빛나는 화성과 여러 소행성의 모습도 영상에서 확인할 수 있다. C/2018 N1은 지난 6월 25일 지구에 근접하는 천체를 감시하는 NASA의 ‘네오와이즈'(Neowise) 프로젝트를 통해 처음 포착됐으며 거리는 지구 기준 약 4800만㎞ 떨어져 있다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "우리의 새 행성 사냥꾼이 우주를 볼 준비가 됐다는 사실에 기분이 오싹할 정도"라면서 "우주에는 별보다 더 많은 행성이 존재하는데 낯설고 환상적인 그곳을 발견할 날을 학수고대하고 있다"고 밝혔다. 한편 지난 2009년 발사된 케플러 우주망원경은 외계 행성 탐사에 혁명이라고 불릴 만큼 큰 성과를 거뒀다. 지금까지 확인된 외계행성만 2342개, 또한 2245개의 외계행성 후보가 케플러 우주망원경의 ‘작품’이다. 이중 수십 개는 지구와 비슷한 크기와 환경을 가지고 있을 가능성이 높다. 그간 케플러 우주망원경이 심각한 고장에도 임무를 성실히 수행하는 사이 지구 상에서는 이를 대신할 더 강력한 행성 사냥꾼을 준비해왔는데 그 결실이 바로 TESS다. 지난 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하게 된다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이어 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

어린이날인 지난 5일 미국 캘리포니아주 반덴버그 공군기지에서 무인 화성탐사선 ‘인사이트’를 실은 아틀라스5 로켓이 발사됐다.인사이트는 오는 11월 26일 7개월여의 항해를 마치고 화성 북쪽 엘리시움 평원에 착륙해 본격적인 화성 속살 파헤치기에 나선다. 올해 미국항공우주국(NASA) 캘린더에는 인사이트를 포함해 우주 탐사를 위한 계획들이 빼곡히 기록돼 있다. 특히 올 9월까지는 태양계와 지구 탐사를 위한 위성이 3대가 더 발사될 예정이다. 우선 열흘 뒤인 오는 19일 지구중력장과 기후변화 측정을 위한 ‘그레이스·포’ 위성이 발사되고, 오는 7월 31일에는 태양 에너지 방출에 대한 연구를 수행할 ‘파커 태양 탐사선’이, 9월 12일에는 극지방의 얼음 두께와 지구 지표면 두께, 구름 상태를 관측하는 ‘아이스샛2’ 관측 위성이 발사된다. 플로리다주 케네디우주센터에서 발사되는 파커 태양 탐사선을 제외한 다른 탐사선들은 모두 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 발사될 예정이다. 인사이트는 화성 표면의 물 흔적이나 암석 성분, 지표형태 분석을 통해 생명체 흔적을 찾아 나섰던 패스파인더, 오퍼튜니티 같은 화성탐사선들과는 달리 화성 지각 구조와 지표 내 열분석과 같은 화성 내부 탐사에 집중하게 된다. 이를 위해 인사이트에는 열이 지표면 아래에서 얼마나 빨리 전달되는가를 파악해 지구 지각과 비교 분석하는 열류량 측정기, 화성 지각 내 진동과 혜성이나 소행성과 충돌했을 때 발생하는 충격파 등을 파악하기 위한 초정밀 지진계가 설치돼 있다. 또 라디오파 측정기를 장착해 탐사선의 정확한 위치를 파악하는 한편 화성이 축을 중심으로 얼마나 빠르게 움직이는지를 분석해 중심 핵의 크기와 구성 성분이 액체인지 고체인지를 밝혀내게 된다. 인사이트의 임무는 태양계 생성 기원과 화성의 진화 과정을 알아내는 것이지만 훗날 화성 식민지화를 위한 사전 작업이라는 시각도 있다.열흘 뒤에 발사되는 ‘그레이스·포’는 지구 중력과 기후변화 관측을 목적으로 2002년 발사된 그레이스 위성의 임무를 이어 가기(follow-on) 위한 탐사 위성이다. 그레이스·포 탐사위성은 지하수 저장량의 변화와 대형 호수, 강의 유량 변화에 대한 데이터 등 지구 전체 수자원의 변화를 추적하게 된다. 지하수 저장용량이 변하게 되면 미세한 중력 변화가 나타나기 때문에 이를 통해 지하수 수위를 측정하게 되는 것이다. 지구 수자원의 변화를 파악하는 것은 지구 기후변화를 분석하는 데도 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다.7월 마지막 날 발사되는 인류 최초의 태양 탐사선 ‘파커 태양 탐사선’(PSP)은 태양과 620만㎞ 떨어진 곳까지 근접해 태양 대기 가장 바깥층인 코로나를 분석하는 등 태양 에너지 방출에 대한 연구를 수행한다. NASA 관계자는 “태양풍이나 태양흑점 폭발로 인한 우주 날씨 변화가 인류에 미치는 영향이 점점 커지고 있으며 태양이 태양계 전체 생존에 미치는 영향으로 미루어 볼 때 PSP의 태양 탐사 임무는 매우 중요하다”고 강조하고 있다. 이런 중요성 때문에 나사는 세계적인 천체물리학자이자 태양풍을 처음 예측한 유진 파커 시카고대 명예교수의 이름을 탐사선에 붙이는 한편 태양 탐사에 동참한다는 의미와 탐사의 중요성을 부여하기 위해 마이크로칩에 신청자의 이름을 담아 탐사선과 함께 쏘아 올리는 이벤트를 전 세계를 상대로 펼쳤다.올해 가장 마지막으로 발사되는 ‘아이스샛2’ 위성은 전 세계 얼음의 분포와 두께 변화만을 측정하려는 목적으로 발사되는 탐사위성이다. 이 때문에 다른 탐사위성들과는 달리 ‘아틀라스’라고 불리는 고성능 레이저 측정장치만을 장착하고 발사될 예정이다. 극지방 해빙뿐만 아니라 만년빙이 녹고 사라지는 정도를 파악하기 위한 아이스샛2는 현재 기후 변화의 상황을 극명하게 보여 주게 될 것으로 예상된다. 한편 지구 궤도를 근접해 지나가면서 지구를 위협하는 소행성들을 탐사하기 위한 위성들도 올해 속속 임무에 착수하게 된다. 가장 먼저 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 2014년 12월 3일 발사한 탐사선 ‘하야부사2’는 다음달 1일 지구 근접 소행성 ‘류구’의 궤도에 진입하게 된다. 2016년 9월 8일 나사가 발사한 소행성 무인탐사선 ‘오리시스·렉스’도 오는 8월 17일 소행성 ‘베누’의 궤도에 진입한다. 1999년 처음 발견된 베누는 앞으로 100년 이내에 지구와 충돌할 가능성이 큰 행성으로 알려져 있으며 2135년 9월 말 충돌 가능성이 크다고 알려져 있다. 충돌 위험이 높아질 경우 폭파시키기 위해서는 소행성에 대한 정확한 정보가 필요한데 이를 위해 오리시스·렉스는 베누의 모양과 주요 성분을 관찰하고 샘플을 채취해 지구로 귀환하는 임무를 맡고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구의 자기장은 강력한 태양풍으로부터 우리를 지켜준다. 지구상에 있는 모든 생명체뿐만 아니라 송전망 등 생활에 밀접한 곳에도 영향을 준다. 그런데 이 자기장이 지난 200년 사이에 약 15%나 약해졌고 이는 지구 자극의 반전이 일어날 징후일 가능성이 있다고 일부 과학자들이 지적하고 있다고 영국 일간 데일리메일이 최근 보도했다. 미국 콜로라도대 볼더캠퍼스의 대니얼 베이커 박사는 “실제로 지구의 자극이 반전되면 송전망에 큰 타격을 주고 일부 지역은 생명이 살 수 없게 될 수 있다”고 설명했다. 또한 태양에서 방출되는 강렬한 입자와 우주에서 날아온 방사선인 은하 우주선, 그리고 그 방사선에 손상된 오존층으로 들어온 자외선 등 눈에 보이지 않는 여러 힘이 생명체에 악영향을 줄 수 있다. 역사를 돌아보면 북극과 남극의 자극은 약 20만~30만 년마다 반전을 거듭했다. 하지만 마지막 반전 시기는 78만 년 전쯤으로, 통상 주기는 이미 지나가 버린 것이다. 지구의 자기장을 감시하는 유럽우주국(ESA)의 관측위성 ‘스웜’(SWARM)이 수집한 최신 자료에서는 녹은 철과 니켈이 자기장 발생원 근처의 핵에서 에너지를 유출하고 있어 자극 반전이 임박했음을 시사한다. 반전의 구체적인 메커니즘까지는 알 수 없지만, 전문가들에 따르면, 어떤 ‘가만히 있지 못하는 활동’(restless activity)으로 자기장 반전의 준비가 진행되고 있음을 알 수 있다. 자기장이 반전하면 지구는 태양풍에 노출돼 오존층에 구멍이 뚫릴 가능성이 있다. 그러면 송전망이 파괴돼 대규모 정전 사태가 일어나는 등 막대한 피해가 생길 수 있다. 이는 매우 심각한 일이다. 몇 달간 전력을 사용할 수 없는 상황을 상상할 수 있기 때문이다. 오늘날 문명은 전기 없이 아무것도 할 수 없다. 기후의 격변도 예상된다. 덴마크에서 시행된 연구에서는 온난화가 이산화탄소의 배출보다 자기장과 관련이 있는 것으로 나타났다. 이에 따르면, 현재 지구는 대기에 입사하는 우주선의 양이 줄어 지표면을 뒤덮은 구름이 줄어드는 자연적인 주기를 겪고 있다. 따라서 지상에 닿는 방사선이 늘면 암이 두 배로 증가한다는 가설도 나오고 있다. 영국 유니버시티칼리지런던(UCL)의 콜린 포사이스 박사는 “방사선이 인위적인 오존홀의 증가보다 3~5배나 증가한다. 이뿐만 아니라 오존 홀은 더 크고 장기적인 것”이라고 말했다. 고대의 토기는 자철광이라는 철을 기반으로 하는 광물을 포함하고 있는데 이는 나침반의 바늘처럼 지구 자기장의 흐름에 따라 늘어서는 성질이 있다. 이를 이용해 과거의 자기장 모습을 알 수 있다. 이를 조사한 연구진은 과거에 자기장이 극적으로 변화해 온 사실을 발견했다. 지침이 가리키는 북쪽은 몇십만 년에 1번씩 남북이 반전하고 있었다. 만일 자기장이 이대로 약해져 몇십억 년이 지나면 지구는 화성처럼 될 수도 있다. 화성은 지금은 생명체 등이 살 수 없는 황량한 행성이지만 한때 바다가 존재한 적도 있다. 하지만 지구의 경우 감쇠 속도가 너무 빨라 핵이 단순히 불타 버리는 일은 없다. 대신에 고대의 토기가 말하고 있는 것처럼, 반전이 곧 있을 것으로 예측된다. 영국 지질조사국에 따르면, 지구의 자기장은 몇백만 년마다 4, 5회 자극이 반전됐지만 현재는 그 주기를 한참 지나쳤다. 포사이스 박사는 “자기장 반전의 시기를 정확하게 예상할 수는 없다”고 말한다. 과학자들은 약 170년 동안 자기장을 기록해 왔지만, 이 시기는 반전에 걸릴 것으로 생각되는 시간의 1~15%에 불과하다. 반전이 일어나면 지구의 자기장은 몇천 년 동안에 걸쳐 약화해 우주의 방사선이 통과하게 된다. 영국 랭커스터대학의 짐 와일드 박사는 “우주는 생명체에 좋지 않은 물질로 넘쳐난다. 대기가 없으면 그런 것에 직접 닿는 것”이라면서 “대기를 태양풍으로부터 보호하는 것이 바로 자기장”이라고 설명했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2017년 ‘정유년’도 20여일밖에 남지 않았다. 한 해가 끝날 무렵이 되면 항상 언급되는 단어는 ‘다사다난’이다. 과학과 의학·보건 분야에서도 많은 연구 성과와 이벤트들로 올 한 해는 ‘다사다난’했다. 많은 분야에서 연말이 되면 한 해 동안 가장 주목받았던 소식들을 꼽아 발표하는데 과학 분야에서는 미국 일간 뉴욕타임스가 가장 먼저 ‘2017년 눈길을 끌었던 과학적 성과와 이벤트’를 정리해 소개했다. 가장 먼저 선정된 것은 지난 8월 21일 오전 9시 6분(미국 태평양시간)부터 오전 11시 41분까지 약 2시간 30분가량 이어진 ‘역대 최고의 우주쇼’로 주목받았던 ‘그레이트 아메리칸 이클립스’였다.태양과 달, 지구가 나란히 놓여 달이 태양면을 가리며 생기는 일식은 월식보다 더 자주 일어나는 천체현상이지만 대부분 바다에서 관측이 가능하다. 그런데 이번 개기일식은 미국 오리건주를 시작으로 사우스캐롤라이나주까지 미대륙 14개 주를 관통하며 펼쳐졌다. 이번 일식과 정확히 같은 위치로 지나가며 발생하는 개기일식은 375년 만의 일이다. 이 때문에 미국항공우주국(NASA)도 우주선 11대, 관측비행기 3대, 풍선형 관측기 50여대를 비롯해 국제우주정거장(ISS)까지 동원해 관측하고 생중계하기도 했다. 또 지난 9월 15일 임무를 종료한 토성 탐사선 카시니호가 마지막 ‘유작’으로 보내온 토성 사진도 올해 주목해야 할 과학적 이벤트로 꼽혔다. 1997년 발사된 카시니호는 약 35억㎞의 거리를 7년 동안 날아가 2004년 7월 토성 궤도에 진입해 토성은 물론 타이탄과 엔셀라두스 등 위성을 정밀탐험해 다양한 데이터와 사진을 지구로 보내왔다. 카시니호는 13년 동안의 임무를 마치고 지난 9월 15일 토성 대기권으로 떨어지면서 ‘산화’했다. NASA 관계자는 “카시니호의 탐험은 태양계에 대한 통찰력을 준 동시에 과학자들에게 다양한 연구거리를 던져 줬다”고 평가했다. ●중력·전자기파 동시 관측도 주목받아 지난 2월 미국, 벨기에, 영국, 스위스, 프랑스, 남아공, 사우디아라비아, 모로코 등 8개국 국제공동연구진이 지구로부터 39광년 떨어져 있는 ‘트라피스트1’이라는 왜성을 공전하는 지구형 행성 7개를 발견한 것도 선정됐다. 연구진은 관련 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표하고 워싱턴에 있는 NASA 본부에서 기자회견을 별도로 갖는 등 외계생명체 발견 가능성에 주목했지만 자외선과 태양풍의 직접적인 영향 때문에 생명체가 존재하기는 매우 힘들다는 후속 분석 결과가 나와 실망을 안기기도 했다. 지난 10월에는 올해 노벨물리학상 수상 업적인 중력파 발견에 지대한 공헌을 한 라이고·비르고 중력파 관측단 등 국제공동연구팀이 중성자별끼리 충돌하는 것을 처음으로 중력파와 전자기파로 동시에 관측해 주목받았다. 중성자별 충돌의 증거로 예측돼 온 킬로노바라는 현상을 처음으로 관측한 것이다. 이 발견을 통해 중력파뿐만 아니라 전자기파 등 다른 관측수단을 함께 이용해 천체 현상을 연구하는 ‘다중신호 천문학’이라는 학문이 본격적으로 시작됐다는 평가가 나오고 있다. 의학 및 보건 분야는 물론 생물학 분야에서도 주목할 만한 이벤트와 연구 성과들이 많았다. 숲모기에 의해 전파되면서 임신부가 감염될 경우 태아가 소두증을 갖고 태어난다고 해서 2015년 말부터 올 초까지 전 세계를 공포로 몰아넣었던 ‘지카바이러스’가 확산 가능성이 낮아졌다. 지카바이러스의 예방과 치료에 대한 다양한 연구 덕분인데 보건의학계에서는 지카바이러스 감염으로 인해 소두증을 갖고 태어난 아이들에 대한 치료와 관리 등 후속 조치에 대해서도 관심을 가져야 한다고 지적했다. ●‘늑대, 애완동물로 못 키운다 ’도 관심 또 최근 다양한 동물을 애완용으로 키우는 사례가 늘고 있는 가운데 캐나다와 미국, 헝가리 연구진이 개의 친척인 늑대도 애완용으로 키울 수 있는가를 실험해 어린 늑대는 가능하지만 성장하면서 늑대의 본성이 드러나기 때문에 애완용으로 키울 수 없다는 연구 결과를 발표한 것도 관심의 대상이었다. 실제로 약 1만 5000년 전후로 늑대와 개는 유전학적으로도 분리돼 진화해 왔기 때문에 늑대는 애완용으로 적합하지 않다는 설명이다. 한편 비만의 확산, 북미 지역을 중심으로 성적 접촉 이외의 방식으로 확산되는 매독, 유전자 가위기술을 비롯한 유전자 기술을 이용한 맞춤형 아기 탄생 가능성도 관심이 집중되는 올해 과학적 성과로 꼽혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주정거장에서 포착된 오로라(북극광)의 모습이 최근 공개됐다. 이 영상은 유럽우주항공국(ESA) 우주비행사 파올로 네스폴리가 지난 15일 촬영한 사진 711장을 타임랩스로 구현한 것이다. 커튼 모양의 찬란한 빛이 만들어내는 오로라의 향연은 신비로움과 함께 감탄을 자아낸다.한편 매년 북극에서는 약 200회에 달하는 신비로운 오로라가 펼쳐진다. 이 현상은 1초에 1,000킬로미터의 속도로 확산되는 플라스마의 흐름인 태양풍과 지구 자기장 사이에 일어나는 상호작용의 결과다. 사진·영상=European Space Agency, ESA/유튜브 김형우 기자 hwkim@seoul.co.kr

1977년 9월 5일 지구를 떠난 이래 운행을 계속하고 있는 보이저 1호가 만 40년을 맞았다. 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진입한 유일한 우주선인 보이저 1호는 현재 지구로부터 약 140AU(1AU는 지구-태양간 거리 1.5억㎞), 208억㎞ 떨어진 우주공간을 날고 있는 중이다. 이는 초속 30만㎞로 달리는 빛으로도 꼬박 20시간이 걸리는 먼 거리다. 총알 속도의 17배인 초속 17㎞의 속도로 날아가고 있는 722㎏짜리 인간의 피조물인 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세우고 있는 중이다. 보이저 1호가 공식적으로 확인된 성간공간 진입 시간은 출발 35년 만인 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호는 1977년 8월 20일에 2호가 먼저 발사되었고, 1호는 2주 뒤에 발사되었다. 이 같은 발사시간은 176년 만에 이루어지는 태양계 행성 정렬에 맞춘 것이다. 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력도움을 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있는 여행이다. 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1호는 당시 최신 기술이던 중력도움(스윙바이)을 사용하도록 설계된 탐사선이다. 중력도움이란 행성의 중력을 이용해 공짜로 가속을 얻는 항법을 말한다. 보이저는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만㎞의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1㎜ 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 현재까지 인류가 개발한 추진 로켓의 힘은 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 인류는 외부 행성들을 비롯해 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 출발은 늦었지만 보이저 1호는 다른 지름 경로를 통해 목성에 먼저 도착한 보이저 1호는 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만㎞까지 다가가 아름다운 목성의 모습을 촬영했다. 당시만 해도 미지의 행성이었던 목성의 대적반(거대 폭풍)과 대기가 보이저 1호에 처음 포착되면서 목성의 비밀이 하나씩 벗겨지기 시작했다. 이듬해에는 토성에서 12만㎞ 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리 사이에는 틈새기가 있다는 사실을 밝혀냈다. NASA 측은 “보이저 호가 없었다면 주노, 카시니, 뉴호라이즌스 호도 없었다”면서 “보이저 호가 목성, 토성 등을 사전 탐사하면서 이들 우주선들이 안전하게 도착할 수 있는 길을 열어주었다”고 평가했다. 현재 보이저 2호는 현재 약 139AU, 171억㎞ 떨어진 곳을 날고 있으며, 2019년 말이나 2020년 초쯤에 성간공간으로 진입할 것이라고 발표했다. 인류의 우주탐사 꿈을 싣고 한 세대를 지나는 세월 동안 고장 한 번 나지 않은 기적의 항해를 이어가고 있는 보이저 1, 2호는 목성, 토성을 지나며 보석 같은 과학 정보들을 지구로 보낸 후, 인류 역사상 처음으로 태양계를 벗어나 미지의 영역인 ‘검은 우주’ 속으로 돌진하고 있는 중이다. 외계의 지적 생명체와 조우할 경우를 대비해 보이저 1, 2호에는 외계인들에게 보내는 지구인의 메시지를 담은 금제 음반도 싣고 있다. 이 음반의 내용은 칼 세이건이 의장으로 있던 위원회에서 결정되었는데, 115개의 그림과 파도, 바람, 천둥, 새와 고래의 노래와 같은 자연적인 소리와 함께 수록된 55개 언어로 된 지구인의 인삿말에는 한국어도 포함되어 있다. NASA는 보이저 발사 40주년을 맞아 2종의 기념 포스터 무료 다운로드, 보이저 40년의 역사에 대한 과학자들의 해설 등을 자사의 웹사이트( JPL website)에 올리는 등 다양한 행사를 펼치고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

오는 21일(현지시간) 미 대륙의 동해안에서 서해안까지 이어지는 개기일식이 코앞으로 다가와 현지들의 관심이 고조되고 있는 가운데, 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 내년 2018년 태양 탐사선 파커(Parker)가 지옥 같은 태양 대기 속으로 뛰어들 것이라고 19일(현지시간) 보도했다. 미 항공우주국(NASA)은 이번 태양 미션에서 보다 양질의 데이터를 얻기 위해 탐사선을 전례없이 태양에 가까이 접근시킬 계획이다 ​ 태양 탐사선 파커는 평생을 태양 연구에 바친 미국 천체물리학자 유진 파커(1927~)를 기리는 뜻에서 명명된 것이다. 생존 인물을 탐사선 이름으로 삼은 것이 이번이 최초다. 파커 박사는 태양 대기의 상층부, 곧 코로나의 온도가 태양 표면보다 200배나 높은 이유에 대한 유력한 가설로, 태양 대기 속에서 일어나는 초당 수백 번의 나노플레어(nanoflares)라 불리는 작은 폭발들이 코로나 속의 플라스마를 가열시켜 태양 표면보다 훨씬 높은 고온을 만들어낸다는 이론을 발표한 바 있다. 2018년 7월에 발사될 파커 탐사선은 태양으로부터 620만km까지 7차례 접근비행을 하는데, 이는 이전 어떤 탐사선의 접근거리보다 가까운 것이다. 꽤 먼 거리로 생각될지 모르지만, 더 이상 접근한다면 지구에서보다 520배나 높은 온도의 지옥불 속으로 떨어지는 꼴이 되고 만다. 문제는 섭씨 1,370도까지 치솟는 엄청난 온도와 지구에 비해 475배 강한 태양 복사로부터 어떻게 탐사선과 기기들을 보호하느냐 하는 것인데, 이를 위해 파커 탐사선은 11.43cm 두께의 탄소복합체 외피로 보호될 것이라 한다. 만약 계획대로 추진된다면, 파커 탐사선은 2018년에서 2025년까지 24차례 태양에 근접비행을 할 것이며, 태양 코로나의 비밀을 비롯해 태양의 구조와 태양 자기장 및 전기장에 관한 다양한 데이터와 함께 태양풍으로 쏟아져나오는 강한 에너지를 띤 입자들에 관한 정보도 수집할 계획이다. 이러한 정보들은 과학자들에게 오랜 숙제가 되어온 다음 두 가지 의문점을 해소하는 데 크게 도움이 될 것으로 보인다. 하나는 광속에 가까운 태양풍 입자들이 어떻게 그런 추동력을 받는가 하는 것이고, 다른 하나는 태양 대기권 위의 코로나가 왜 태양 표면보다 훨씬 높은 온도를 갖고 있는가 하는 문제라고 NASA 관계자는 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미국의 로렌스 리버모어 국립 연구소에는 세계에서 가장 큰 레이저 연구 시설이 있습니다. 국립 점화 시설(NIF, National Ignition Facility)이라고 불리는 이 장치는 192개의 초강력 레이저를 2mm가 채 안 되는 작은 점에 집중시키는 장치로 1.85MJ 에너지 혹은 500TW(Terawatt. 테라와트=1조 와트)의 출력을 낼 수 있습니다. 이렇게 강력한 에너지를 한 점에 집중시켜 수소 핵융합 반응을 일으키는 것이 목적입니다. 지난 2009년에 완공되어 2012년 최대 출력에 도달했으며 건설비만 30억 달러에 달하는 대형 과학 장치입니다. NIF는 포괄적 핵실험 금지 조약 이후 실제 수소 폭탄 실험 없이 관련 데이터를 수집하는 목적도 있지만, 인류를 위한 꿈의 에너지인 핵융합 에너지를 개발하기 위한 연구도 같이 진행합니다. 하지만 초고온 초고압 환경이 필요한 연구에 더 폭넓은 응용이 가능합니다. 최근 NIF는 새로운 연구 목표를 발표했습니다. 그것은 우주에 흔한 행성인 슈퍼지구의 내부를 연구하는 것입니다. 슈퍼지구는 지구보다 몇 배 큰 질량을 가진 암석형 행성으로 태양계에는 존재하지 않지만, 다른 행성계에는 매우 흔한 천체 가운데 하나입니다. 따라서 과학자들은 슈퍼지구에 생명체가 살기 적합한지 연구하고 있습니다. 생명체가 존재하기 위해서는 여러 가지 조건이 필요하지만, 중요한 것 가운데 하나는 외부 환경에서 대기를 지켜줄 자기장의 존재입니다. 화성 역시 30~40억 년 전에는 표면에 액체 상태의 물이 있을 만큼 따뜻한 환경이었지만, 약한 자기장과 중력 때문에 대기의 대부분을 잃어버리고 지금 같이 춥고 생명체가 살기 힘든 행성이 되었습니다. 반면 지구는 강한 자기장이 있어 태양에서 나오는 태양풍과 태양 폭풍을 막아주기 때문에 대기를 온전히 유지할 수 있습니다. 특히 슈퍼 지구 가운데는 지구보다 훨씬 강한 항성풍에 시달리는 행성들이 많기 때문에 지구보다 강력한 자기장이 없다면 대기와 바다를 지키기 힘들 것입니다. 이론적으로 생각하면 슈퍼지구는 지구보다 더 강력한 자기장을 지닐 가능성이 있지만, 구체적으로 얼마나 강할지는 모릅니다. 불행히 멀리 떨어진 외계 행성의 자기장을 직접 측정할 방법은 없습니다. 하지만 행성 자기장에 큰 영향을 미치는 행성 핵의 환경을 연구해서 간접적인 추정은 할 수 있습니다. 문제는 수백만 기압이 넘는 고온 고압 환경을 실험실에서 재현하기 어렵다는 것입니다. 사실상 다른 방법으로는 연구가 어렵고 NIF의 500조 와트 레이저가 필요한 상황입니다. 과학자들은 NIF의 강력한 레이저와 TARDIS (target diffraction in situ)라는 장치를 이용해서 5~20megabar에 달하는 고압 환경 연구를 진행할 예정입니다. 행성 핵을 이루는 주요 성분인 철을 이런 환경에서 어떤 변화가 일어나는지 관찰해서 슈퍼 지구 중심부는 물론 지구 중심부 환경에 대한 연구를 진행할 수 있습니다. 그리고 슈퍼 지구의 자기장의 세기도 간접적으로 추정할 수 있을 것입니다. 미국이 과학 기술 분야에서 세계를 선도할 수 있는 이유 중 하나는 이렇게 다른 나라에서 경쟁하기 힘든 수준의 거대 과학 시설에 투자를 아끼지 않기 때문입니다. 이런 과학 장비가 결국 여러 분야에 활용되면서 다른 분야까지 같이 발전시키는 것이죠. 우리가 모두 따라 할 순 없겠지만, 선택적으로 과감한 투자가 필요할 수 있다는 것을 보여주는 사례입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

1977년 지구를 떠난 이래 운행을 계속하고 있는 보이저 1호는 오는 9월 5일이면 만 40년을 맞는다. 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입한 유일한 우주선인 보이저 1호는 6월 2일 현재 지구로부터 약 206억km 떨어진 우주공간을 날고 있는 중이다. 이 거리는 지구-태양 간 거리의 139배(139AU)에 해당하는 거리로, 초속 30만km의 빛이 달리더라도 꼬박 19시간이 걸리는 아득한 거리다. 총알 속도의 17배인 초속 17km로 날아가고 있는 722㎏짜리 인간의 피조물 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아가는 기록을 세우고 있는 중이다. 보이저 1호가 공식적으로 확인된 성간공간 진입 시간은 출발 35년 만인 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 태양계 최외각의 행성들을 지나온 보이저는 최초로 진입한 성간공간에서 각종 데이터를 지구로 보내오고 있는 중이다. 데이터로부터 최근 확인된 상황은 ​태양으로부터 온 ‘거품(Bubbles) 효과’의 관측으로, 이것이 바로 보이저 1호가 성간공간으로 들어섰다는 사실을 확인해준 것이다. 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호는 1977년 8월 20일에 2호가 먼저 발사되었고, 1호는 2주 뒤에 발사되었다. 이 같은 발사시간은 176년 만에 이루어지는 태양계 행성 정렬에 맞춘 것이다. 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력 보조를 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있는 여행이다. 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1호는 당시 최신 기술이던 중력 도움을 사용하도록 설계된 탐사선이다. 중력 도움이란 탐사선의 속도를 높이기 위해 중력을 이용한 슬링 숏 기법(새총쏘기)을 말하는 것으로, 행성의 중력을 이용해 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 스윙바이(swingby) 또는 플라이바이라고도 하는 이것은 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 보이저는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만km의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 현재까지 인류가 개발한 추진 로켓의 힘은 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 출발은 늦었지만 보이저 1호는 다른 지름 경로를 통해 목성에 먼저 도착하는 등 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만km까지 다가가 아름다운 목성의 모습을 촬영했다. 당시만 해도 미지의 행성이었던 목성의 대적점(거대 폭풍)과 대기가 보이저 1호에 처음 포착되면서 목성의 비밀이 하나씩 벗겨지기 시작했다. 이듬해에는 토성에서 12만km 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리 사이에는 틈새기가 있다는 사실을 밝혀냈다. 3개의 원자력 전지가 전력을 공급받고 있는 보이저 1호는 2020년경까지는 지구와의 통신을 유지하는 데 충분한 전력을 공급받을 수 있을 것으로 보이나, 2025년 이후에는 전력 부족으로 더 이상 어떤 장비도 구동할 수 없게 되고, 지구와의 연결선이 완전 끊어지게 된다. 그러나 보이저의 항해는 그후로도 여전히 계속될 것이다. 태양계를 벗어난 보이저 1호가 먼저 만나게 될 천체는 혜성들의 고향 오르트 구름이다. 하지만 300년 후의 일이다. 이 오르트 구름 지역을 빠져나가는 데만도 약 3만년이 걸린다. 그리고 4만년 후에는기린자리의 항성 'AC+79 3888'에서 1.6광년 떨어진 곳까지 비행할 것으로 보인다. 그때까지 거의 빈 우주를 지날 것으로 과학자들은 예상한다. 약 7만년을 날아간 후 보이저 1호는 18광년 떨어진 기린자리의 글리제 445 별을 1.6광년 거리에서 지날 것이며, 그 다음부터는 적어도 10억 년 이상 아무런 방해도 받지 않고 우리은하의 중심을 돌 것이다. 외계의 지적 생명체와 조우할 경우를 대비해 보이저 1호에는 외계인들에게 보내는 지구인의 메시지를 담은 금제 음반도 싣고 있다. 이 음반의 내용은 칼 세이건이 의장으로 있던 위원회에서 결정되었는데, 115개의 그림과 파도, 바람, 천둥, 새와 고래의 노래와 같은 자연적인 소리와 함께 수록된 55개 언어로 된 지구인의 인삿말에는 한국어도 포함되어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

미 항공우주국(NASA)이 태양의 대기 속으로 뛰어드는 역대급 ‘태양 미션’의 세부적인 계획을 곧 발표할 것이라고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 28일(현지시간) 보도했다. ‘태양 탐사 플러스’(Solar Probe Plus)로 불리는 이 계획은 내년 여름 탐사선을 발사하여, 작열하는 태양 표면으로부터 640만km 고도의 궤도로 진입시키는 것이다. 이 미션의 설계에 참여한 과학자들은 31일 오전 11시(현지시간) 항성의 활동과 주요 우주 기상 변화에 관한 메커니즘을 밝히기 위한 이 미션 계획을 발표할 예정이다. 올해 초, NASA는 인류의 생존을 위협할 수 있는 위험한 태양 활동을 탐사하기 위해 탐사 로봇을 보낼 계획임을 처음으로 밝힌 바 있다. 이번 태양 터치 미션을 위해 보낼 탐사선은 태양으로부터 640만km 떨어진 궤도를 돌면서 태양열과 복사에 최대한 근접하는 범위까지 뛰어들 예정으로, 모두 7차례에 걸쳐 시행될 이 근접비행은 이제껏 어떤 탐사선도 시도해보지 않은 극한 비행이다. NASA에 따르면, 탐사선이 최적의 관측 지점(vantage point)에서 행할 관측활동을 통해 항성 활동의 물리적 메커니즘을 밝혀내고 우주 기상 변화를 예측하는 능력을 더욱 강화할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 우주 기상 변화는 지구상의 인류와 인공위성 그리고 국제우주정거장의 우주인들의 안전에 커다란 영향을 미친다. NASA의 발표회는 시카고대학의 위리엄 에카트 연구연구세터의 강당에서 열리며, NASA TV로 생중계될 예정이다. 과학자들은 오래 전부터 태양풍과 태양풍이 태양계로 뿜어내는 물질을 보다 잘 이해하기 위해 태양의 상부 대기층과 코로나로 탐사선을 보내고 싶어했다. NASA 고다드 우주비행센터의 에릭 크리스천 연구 과학자는 “이것이 바로 우리가 태양으로 가는 이 미션의 목적”이라면서 “우리는 태양 표면까지 접근할 수는 없지만 세 가지 중요한 물음에 대한 해답을 얻을 수 있을 거리까지는 접근할 예정”이라고 밝혔다. 강한 태양풍은 지구의 자기장을 교란시켜 통신을 방해하고 정전 등의 재난사고를 일으킬 수도 있다. 최근 발표된 미국국립과학아카데미의 한 연구에 따르면, 강력한 태양풍은 미국에서만도 2조 달러의 피해를 입힐 가능성을 경고하고 있다. 이 미션을 성공하기 위해 탐사선은 섭씨 1377도의 고열을 견딜 수 있어야 한다. 이런 이유로 탐사선은 11.43cm 두께의 탄소복합체 외피로 보호될 것이라 한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구의 잠재적 거주지로 가장 유력하게 주목받고 있는 화성의 공기층이 태양풍과 방사선으로 인해 사라졌다는 연구결과가 나왔다. 미국 콜로라도 볼더대, 항공우주국(NASA) 고다드우주센터, 아리조나대, UAE 아메리칸 유니버시티 오브 샤르자 공동연구팀은 화성 상층대기에 포함된 ‘아르곤’(Ar)의 동위원소를 분석한 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 31일자에 발표했다. 화성 대기는 이산화탄소 다량(95%)과 질소 3%, 아르곤 1.6%, 미량의 산소와 수증기, 그 밖의 원소로 구성된 것으로 알려져 있다. 연구팀은 2013년 나사에서 화성의 대기 분석을 위해 발사한 탐사선 ‘메이븐’(MAVEN)이 보내온 자료를 바탕으로 아르곤 동위원소의 양을 화성 대기의 높이에 따라 측정했다. 아르곤은 공기보다 1.4배 무겁기 때문에 대기 중에서 쉽게 사라지지 않는다는 데 착안한 것이다. 연구진은 24종류의 아르곤 동위원소 중 가장 안정적인 것으로 꼽히는 36과 38 아르곤을 분석에 활용했다. 그 결과 화성의 대기에 포함돼 있던 아르곤의 대부분이 사라진 것은 태양풍이나 태양방사선 때문인 것으로 분석됐다. 대기 가스의 구성성분들은 다양한 방법으로 사라지는데 가장 큰 원인을 화학반응과 태양풍으로 보고 있다. 그렇지만 아르곤 가스는 다른 종류의 원소들과 잘 섞이지 않는 무색무취의 불활성(不活性) 물질이기 때문에 화학적 원인으로 소멸된 것이 아니라 태양풍과 태양방사선으로 인한 전기적 반응으로 사라졌다는 설명이다. 또 이 같은 대기 손실은 최근에 발생한 것이 아니라 화성이 만들어진 초창기에 일어났을 것으로 추정했다. 브루스 자코스키 콜로라도 볼더대 교수는 “화성의 대기조성 변화는 지구의 진화와 잠재적 거주 가능성을 이해하는 데 매우 중요한 요소”라며 “화성 대기 손실은 화성 생성 초기 따뜻하고 습한 환경을 춥고 건조한 환경으로 만들었다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

-NASA, 2018년에 솔라 프로브 플러스 발사한다 미국항공우주국(NASA)이 2018년에 태양 탐사선을 발사할 계획이라고 1일(현지시간) 우주 전문사이트 스페이스닷컴이 보도했다.​ 인류는 달과 화성, 그리고 더 먼 곳에 있는 명왕성에까지 우주선을 보냈다. 보이저 1호는 숫제 태양계를 벗어나 아득한 성간 공간을 날고 있는 중이다. 그런데 초고온으로 작열하는 태양에 우주선을 보낼 수가 있을까? 답은 '그렇다'이다. 머지않아 우리는 태양에 우주선을 보낼 것이다. 미우주항공국(NASA)는 2018년에 태양에 우주선을 보내는 '솔라 프로브 플러스(Solar Probe Plus)' 미션을 계획하고 있다. 태양은 지구로부터 약 1억 5천만km 떨어져 있다. 이는 지구-달 거리인 38만km의 약 400배나 되는 거리로, 시속 100km로 달리는 차를 타고 밤낮으로 달리면 약 200백 년이 걸리는 거리다. 솔라 프로브 플러스가 태양에 최대한 접근할 수 있는 거리는 600만km다. 그러니까 1억 4천만km 이상 날아가야 하는 셈이다. NASA 고다드 우주항공센터 연구원 에릭 크리스천은 "이것이 태양까지 날아가는 우리의 첫번째 미션이 될 것"이라면서 "태양 표면까지 바짝 접근할 수는 없다. 다만 충분히 가까운 거리까지 접근해 세 개의 중요한 질문에 대한 답을 얻어낼 수는 있다."고 밝혔다. 첫째, 광구라고 불리는 태양 표면의 온도가 왜 태양 대기인 코로나보다 낮은가 하는 의문을 밝혀내는 것이다. 광구의 온도는 섭씨 5500도인 데 비해, 코로나의 온도는 무려 2백만 도나 된다. 참으로 이상하지 않은가? 열원으로부터 멀어질수록 온도가 낮아져야 하는데, 이 역전 현상은 어떻게 된 걸까? 크리츠천 박사는 이것을 태양에 관한 최대 미스터리 중의 하나로 꼽았다. 둘째, 과학자들은 태양풍이 어떻게 높은 속도를 얻는가 알고 싶어한다. 태양풍이란 하전된 입자의 흐름으로, 태양은 시속 160만km의 태양풍을 온 우주공간으로 내뿜고 있다. 크리스천 "우리는 태양풍이 무엇에서 에너지를 받아 그처럼 고속으로 부는지 모르고 있다"고 말했다. 셋째, 태양은 때때로 고에너지 입자 태양풍을 방출하는데, 적절히 보호되지 않은 우주선이나 우주인에게 치명적인 손상을 줄 수도 있는 것이다. 이 고에너지 입자풍이 발생하는 메커니즘을 지구에서 규명하기란 어려운 일이다. 1억 5000만km라는 거리의 장벽이 가로막고 있기 때문이다. 그러나 태양에 600만km 거리까지 접근한다는 것은 엄청난 모험이다. 문제는 열이다. 우주선의 기기들이 태양의 고온을 견딜 수 있는가가 미션 성공의 관건이다. 나사는 고온을 견뎌내기 위해 두께 11.4cm의 탄소복합체 보호덮개를 설계했다. 솔라 프로브 플러스 미션의 연구 협력기관인 존스홉킨스대 응용물리학 연구소에 따르면, 이 덮개는 섭씨 1370도의 고온을 견딜 수 있다. 또한 탐사선은 선내로 스며든 열을 우주공간으로 내보내기 위한 열 방출기를 비롯해, 태양의 복사열로부터 전기 회로, 특히 메모리를 보호하기 위해 특수 보호장비를 갖추고 있다. 이러한 단열장치들에 의해 탐사선 내부는 실내 온도를 유지할 수 있게 된다. 이 태양 탐사선은 무인 우주선이다. 그러나 시간도 예산이 충분히주어진다면 사람을 태운 우주선을 태양에 600만 km까지 보낼 수 있다고 크리스천 연구원은 밝혔다. ​ 만약 솔라 프로브 플러스가 성공한다면 지금까지 태양에 가장 가까이 접근한 우주선으로 기록될 것이다. 종래의 기록을 보면, 1974년 12월에 발사된 헬리오스 1이 태양에 4700만km까지 접근했고, 1976년 4월에 날아간 헬리오스 2는 헬리오스 1보다 300만km 더 접근한 것이 최고기록이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미 항공우주국(NASA)의 허블 망원경이 미지의 영역을 날고 있는 보이저 1, 2호의 여정을 담은 로드 맵을 ​공개했다. 인류가 우주로 띄워보낸 ‘병 속 편지’ 보이저 1호는 2017년 1월 현재 지구로부터 약 206억km 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까, 올 9월이면 꼬박 만 40년을 날아가고 있는 셈이다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아가는 기록을 세우고 있는 중이다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 19시간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 138배(138AU)가 넘는 거리다. 탐사선의 전력이 바닥나는 2030년까지 보이저 호는 탐사활동을 계속하며 지구와 교신을 이어갈 것으로 보인다. 또한 전력이 끊어진 후에도 허블 망원경은 계속 보이저의 항로를 따라가며 관측활동을 계속할 것이다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 인류의 우주탐사 꿈을 싣고 한 세대를 지나는 세월 동안 고장 한번 나지 않은 기적의 항해를 이어가고 있는 보이저 1호는 목성, 토성을 지나며 보석 같은 과학 정보들을 지구로 보낸 후, 인류 역사상 처음으로 태양계를 벗어나 미지의 영역인 ‘검은 우주’ 속으로 돌진하고 있는 것이다.​ 현재 미션은 태양권 계면 탐사와 및 태양풍, 성간물질 입자 관측이다. 보이저 1, 2호의 주요 미션은 목성과 토성 탐사였다. 지난 30여 년간 보이저 1호가 보내온 각종 영상과 데이터는 태양계에 대한 인간의 인식을 넓혀주었다. 목성의 위성 이오에서 화산활동이 있다는 사실을 발견했으며, 토성의 고리가 복잡한 구조를 가지고 있다는 것도 최초로 확인해주었다. 뿐만 아니라, 1980년엔 최초로 완벽한 태양계 가족사진을 촬영했다. 태양계 가장자리에서 돌아본 지구의 모습과 태양계 풍경을 최초로 인류에게 보여준 감동적인 사진으로, 지구에서 62억km쯤 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 찍어보낸 그 유명한 지구 사진, 흑암의 무한 공간 속에 한낱 먼지처럼 부유하는 ‘창백한 푸른 점’도 보이저 1호의 작품이다. ​ 보이저 항로 동행하는 허블 망원경 웨슬리언 대학의 천문학자 세스 레드필드는 “보이저호가 우주공간에서 직접 관측한 자료와 허블 망원경으로 수집한 자료를 비교 분석해볼 수 있는 엄청난 기회"라면서 “보이저의 항로에 비해 허블 망원경을 통한 관측은 보다 넓고 먼 영역을 아우를 수 있다"고 설명했다. 허블 망원경으로 수집한 정보를 분석한 결과, 태양계 너머의 성간공간은 갖가지 입자들과 수소 분자가 뒤섞인 구름들이 여기저기 떠돌고 있음을 보여주었다. 또한 태양권 계면이라고 불리는 태양계 경계에 이르면 태양풍의 영향과 성간풍의 영향이 거의 같아진다는 사실을 알려주었다. 태양계를 감싸고 있는 태양권(heliosphere)은 태양풍에 의해 지배되고 있는 영역으로, 거대한 자기권을 형성하고 있다. 주로 양성자(수소의 원자핵)와 전자로 구성되고, 태양 코로나 안에서 초속 400km까지 가속되는 고에너지 입자군인 태양풍은 태양의 자전에 실려 확대되기 때문에, 소용돌이를 그리면서 밖으로 퍼져 나가고 있다. 이 태양풍과 태양계 외부의 항성에서 오는 항성풍의 압력이 서로 상쇄되는 경계가 바로 태양계의 경계가 되는 셈이다. 초음속의 태양풍 흐름이 갑자기 느려지는 영역을 말단 충격(termination shock)이라 하는데, 여기가 태양계의 가장 바깥 언저리라 할 수 있다. 그 바깥쪽으로는 태양권 계면(heliopause)이 시작된다. 태양권 계면 바깥에는 뱃머리 충격파 지역이 있는데, 이 지역은 태양권 계면과 성간매질의 상호작용이 격렬해지는 곳이다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어나 호수와도 같이 고요한 성간 공간을 주행하고 있는 722㎏짜리 인간의 피조물인 보이저 1호의 몸통에는 이색적인 물건 하나가 부착되어 있다. 지구를 소개하는 인사말과 영상, 음악 등을 담은 골든 레코드가 바로 그것이다. ​혹시 있을지도 모를 외계인과의 만남을 대비해 지구를 소개하는 갖가지 정보를 담은 레코드를 만들어 보이저에 실었던 것이다. 이 음반을 보이저 호에 동봉하자는 아이디어를 낸 사람은 ‘코스모스’의 저자인 천문학자 칼 세이건(1934~1996)이었다. ​세이건은 일찍이 “이 우주에 지구에만 생명체가 존재한다면 엄청난 공간의 낭비”라고 말하며 외계인의 존재를 강력히 믿었다. 그리하여 그와 뜻을 같이하는 과학자들이 모여 지구를 대표할 수 있는 사진과 음악, 소리를 선정해서 ‘우리가 여기에 있다’는 메시지를 골든 레코드에 담아냈던 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com