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　

머나먼 화성 땅에서 수면모드에 들어간 탐사로봇 오퍼튜니티(Opportunity)가 여전히 잠자고 있는 것으로 알려졌다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오퍼튜니티가 여전히 통제센터의 신호에 응답하지 않고있어 깨어나기를 학수고대하고 있다고 밝혔다. 화성 땅에서 14년 째 기적같은 탐사를 이어가고 있는 오퍼튜니티는 5월 말 부터 화성에 불어온 거대한 모래폭풍을 만나 생존투쟁에 들어갔다. 화성의 4분의 1 가량을 휘감은 이 모래폭풍 탓에 오퍼튜니티는 지난 6월 10일 통제센터에 마지막 신호를 보낸 후 연락이 끊겼다. 모래폭풍으로 태양빛이 차단돼 에너지원이 사라지자 전력소모를 줄이기 위해 스스로 휴면상태에 들어간 것이다. 지구의 사막같은 환경을 지닌 화성은 종종 엄청난 크기의 모래폭풍이 부는 것으로 유명하다. 영화 ‘마션’의 주인공 마크 와트니(맷 데이먼 분)를 화성에 홀로 낙오시킨 원인도 바로 모래폭풍이었다. 영화 속에서는 와트니가 화성 땅에 살아 남기위해 홀로 고군분투했지만 오퍼튜니티에게는 14년 째 일상이다. 　 특히 모래폭풍이 야기하는 가장 큰 문제는 오퍼튜니티가 태양광 패널로 가동해 전원 공급에 문제가 생긴다는 사실이다. 실제 지난 2007년에도 오퍼튜니티는 패널이 먼지에 덮여 작동이 중단된 적이 있었지만 다시 훌훌 털고 일어나 보란듯이 탐사를 이어갔다. 그러나 이번에도 과연 과거처럼 태양빛을 충전해 재가동할 수 있을지는 미지수다. 이 때문에 NASA 오퍼튜니티팀의 과학자들은 하루하루 노심초사하면서 탐사로봇의 신호를 기다리고 있다. 흥미로운 점은 과학자들이 매일 비틀즈의 노래 '히어 컴스 더 선'(Here Comes The SUN)과 왬의 '웨이크 업 비포 유 고고'(Wake Me Up Before You Go-Go)를 틀며 오퍼튜니티가 듣기를 기다리고 있다는 사실이다. NASA 제트추진연구소 마이클 스타브 박사는 "아직까지 오퍼튜니티로부터 연락이 없어 팀원들의 사기가 좀 떨어진 상황"이라면서 "현재 화성의 모래폭풍이 점차 걷히는 상태로 태양빛을 충전해 재가동될 수 있을 것으로 기대를 하고 있다"고 밝혔다. 한편 오퍼튜니티는 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 14년이 지난 지금도 여전히 탐사를 진행하며 ‘노익장을 과시하고 있다.　 특히 오퍼튜니티는 지난 2월 17일(현지시간) 부로 ‘5000솔’(SOL은 화성의 하루 단위로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)이라는 기념비적인 업적을 달성했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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

과학을 전공하지는 않았지만 과학에 관심이 많은 일반시민들이 모여 과학자들도 하지 못한 희귀 곤충들의 분포지도를 만드는데 성공했다. 캐나다 맥길대 천연자원과학과, 퀘벡 리무스키대 북부생태다양성연구센터, 몬트리올곤충관 공동연구팀과 시민과학자들은 북미 지역에서 희귀종으로 알려진 북부 검은 미망인 거미(Northern black widow, 학명 Latrodectus variolus)와 검은 지갑거미줄 거미(Black purse-web spider, 학명 Sphodros niger)의 생태 분포 지도를 만들었다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 8일자(현시시간)에 실렸다. 종 분포도는 특정 생물의 생태계를 이해하고 환경변화가 생물의 삶에 어떤 영향을 미치는지 예측하고 관리 전략을 수립하는데 필수적인 도구이다. 더군다나 최근들어 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 생태 환경이 급격히 변화하고 있기 때문에 생태지도 작성은 시급한 문제이기도 하다. 그렇지만 희귀 생물종의 경우는 연구자가 많지 않아 상세한 생태지도를 만들기 쉽지 않다. 이에 연구팀은 곤충박물관과 연구자들이 기존에 모아놓은 데이터베이스와 함께 시민 과학자들이 작성한 데이터를 결합하기로 했다. 결합된 데이터는 전문 과학자들을 통해 다양한 통계적 실험과 모델링을 거쳐 의심스러운 관측결과를 제거함으로써 최종 생태 예측 모델의 유효성을 높였다. 연구팀에 따르면 검은 지갑거미줄 거미의 범위는 캐나다 북부 경계 가장자리를 따라 미국 아칸사스, 미주리, 테네시주까지 확장하고 있는 것으로 밝혀졌다. 또 검은 지갑거미줄 거미의 생태에 있어서 가장 중요한 것은 연중 가장 추운 3개월 동안 평균 온도였고, 북부 검은 미망인 거미에게서 중요한 것은 가장 따뜻한 3개월 평균 온도라는 사실도 새로 밝혀졌다. 연구팀 관계자는 “거미의 생태 분포는 비교적 잘 알려져 있지 않기 때문에 과학자들은 자신이 발견한 지역을 중심으로 연구를 진행해 일반적 생활환경을 쉽게 이해하지 못한다”며 “이번 연구를 통해 덜 알려지고 덜 연구된 종들의 지식을 넓히는데 시민과학자들의 역할이 얼마나 큰지 알 수 있다”고 말했다. 왕 위푸 맥길대 교수는 “이번 연구는 비전문가인 시민들이 과학연구에 적극적으로 참여함으로써 만들어 낼 수 있는 성과가 얼마나 큰지를 보여주고 있다”라면서 “벅 가이드(Bugguide)나 아이내추럴리스트(iNaturalist) 같은 플랫폼을 활용해 생태계 모니터링 프로젝트를 계속 추진해 새로운 대규모 생태 예측 모델을 만들 계획”이라고 설명했다. 시민과학은 과학에 관심이 있는 일반인들이 데이터 수집이나 관찰 등에 참여함으로써 과학자들의 분석을 돕거나 아직 발견하지 못한 새로운 현상까지 알아내는 것이다. 특히 시민과학자들의 참여는 과학에 대한 자연스러운 관심을 불러일으킬 뿐만 아니라 연구 비용은 적게 들이면서 예상치 못했던 연구결과를 갖고 올 수 있어서 생물, 환경, 천문 분야를 중심으로 확산되고 있다. 실제로 지난 1월에는 일반인들이 참여한 시민과학플랫폼 ‘주니버스’가 미국항공우주국(NASA)에서 운용하는 케플러우주망원경 사진 데이터를 분석해 과학자들이 찾지 못한 지구형 행성을 5개나 찾아내 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@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

우리은하에는 과연 별이 몇 개나 있을까? 그리고 천문학자들은 그 별의 개수를 어떻게 알아낼까? 미국 뉴욕의 이타카 대학 천문학과 데이비드 콘라이히 박사에 의하면 천문학자들은 은하의 질량을 계산하여 별의 개수를 추정하는 방법을 쓴다고 밝혔다. 그렇다면 은하의 질량을 어떤 방법으로 알아내는지, 그리고 그 질량값에서 별 수를 어떻게 추산하는지 따라가 보도록 하자. 태양계의 지구가 있는 우리은하는 지름이 약 10만 광년에 달하는 막대 나선은하다. 우리은하를 바깥에서 본다면, 은하 중심의 팽대부에서 4개의 나선팔이 뻗어나와 있는 모습을 볼 수 있을 것이다. 2개의 주요 나선팔은 페르세우스 나선팔과 궁수자리 나선팔이고, 다른 2개는 부차적인 것으로, 우리 태양계는 그중 하나인 오리온 팔에 얹혀 있다. 20세기 초까지만 해도 천문학자들은 우리은하가 곧 우주 전체라고 생각하고, 우주의 모든 별들이 은하계의 내부에 있는 거라고 생각했지만, 1920년대에 이것이 턱도 없는 생각이라는 사실이 밝혀졌다. 미국의 신출내기 천문학자 에드윈 허블이 세페이드 변광성을 이용해 안드로메다 성운까지의 거리를 측정해본 결과, 무려 90만 광년 밖에 있는 또 다른 은하임을 알아냈던 것이다. 이는 우리은하 지름의 9배에 해당하는 거리다. 물론 허블의 측정은 큰 오차를 가진 것으로, 현재 안드로메다 은하까지의 거리는 230만 광년으로 결정되어 있다. 그렇다면 우리은하의 지름 10만 광년은 얼마만한 크기일까? 쉽게 상상이 되지 않는 크기지만, 상상할 수 있는 방법이 있다. 지금까지 인류가 끌어낼 수 있는 로켓의 최대 속도는 초속 23㎞다. 이는 2015년 명왕성을 근접비행한 NASA 탐험선 뉴호라이즌스가 목성의 중력보조를 받아 만들어낸 속도로 지구 탈출속도의 2배가 넘는다. 대략 총알보다 23배가 빠르다고 생각하면 된다. 이 뉴호라이즌스에 올라타고 은하를 호기롭게 가로질러 가보도록 하자. 얼마나 걸릴까? 1광년이 약 10조㎞니까, 10만 광년은 약 100경㎞다. 1 다음에 0이 18개나 붙는 엄청난 숫자다. 이 거리를 뉴호라이즌스가 초속 23㎞로 밤낮없이 달린다면 우리은하를 가로지르는 데 약 14억 년이 걸린다. 이는 우주 역사 138억 년의 약 10분의 1에 해당하는 시간이다. 우리 인류에게 거의 영겁이라 할 만하다. 우리은하만 하더라도 이처럼 광대하다. 여름에 빛공해가 덜한 시골에서 밤하늘을 올려다보면 뿌연 강처럼 보이는 은하가 하늘을 가로지르는 광경을 볼 수 있다. 모두 별들이 뭉쳐져 만들고 있는 풍경이다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 별의 수는 몇천 개에 지나지 않는 만큼 눈으로 우리은하의 별을 다 셀 수는 없다. 뿐더러 1초에 하나씩 센다고 쳐도 100년을 세어야 겨우 30억 개를 셀 수 있을 뿐이다. 그렇다면 천문학자들은 그 많은 숫자를 어떻게 계산했을까? 비결은 우리은하 전체의 질량을 재고, 그 다음 별의 평균 질량으로 나누는 방법이다. 은하의 질량은 은하의 회전속도와 도플러 효과를 이용하면 구할 수 있다. 도플러 효과란 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 더 높게, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 더 낮게 관측되는 현상을 말한다. 관측에 따르면, 모든 은하들은 서로 멀어지고 있으며, 은하에서 오는 빛은 도플러 효과에 따라 파장이 길어지므로 스펙트럼의 붉은색 쪽으로 이동한다. 이를 ‘적색이동’이라고 하고, 그 반대는 ‘청색이동’이라 한다. 어떤 종류의 망원경이라도 이런 종류의 분광 작업을 할 수 있지만, 되도록이면 빛공해와 대기의 방해를 받지 않는 우주망원경이 이상적이라 할 수 있다. 다른 까다로운 것은 그 질량의 얼마가 별로 만들어졌는지를 알아내는 작업이다. 은하의 질량을 계산하는 데 필수적으로 감안해야 하는 사항은 암흑물질이다. 대략적인 경우 은하 질량의 약 90%는 암흑물질이다. 암흑물질은 빛을 방출하지 않지만 우주의 질량 대부분을 차지한다고 여겨진다. 일단 가시물질의 질량을 파악해냈다 하더라도 다른 문제가 또 있다. 은하 유형마다 품고 있는 별들의 종류가 같지 않다는 점이다. 예컨대, 나선은하인 우리은하에 비해 나이 많은 타원은하는 K-M형 적색 왜성이 더 많다. 보통 한 은하의 총질량 중 약 3%가 별을 구성하고 있는 것으로 추산되는데, 우리 태양이 별 중 중간치 질량의 별로 볼 때 우리은하가 품고 있는 전체 별의 개수는 추산 방법에 따라 1000억에서 7000억 개라는 진폭이 큰 값들이 나오는데, 현재는 약 4000억 개라는 주장이 대세를 이루고 있다. ‘코스모스’의 저자 칼 세이건도 4000억 개에 손을 들어주고 있다. 현재 유럽우주국(ESA)의 가이아 탐사선은 우리은하의 별 약 10억 개에 대한 3차원 지도작업을 수행하고 있는 중이다. 가이아의 미션이 끝나면 우리은하의 별 개수를 더욱 정확히 결정할 수 있게 될 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

멀고 먼 우주 속에서 '유령'이 된 초신성의 잔해가 우주망원경에 포착됐다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 스피처 우주망원경으로 촬영된 초신성 잔해인 'HBH 3'의 모습을 사진으로 공개했다. 초신성(超新星)은 마치 새로운 별이 생겼다가 사라지는 것처럼 보여 이같은 이름이 붙었지만 사실은 별의 최후를 의미한다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 우주공간으로 방출하면서 남긴 흔적이 바로 초신성 잔해다. 지구에서 약 6400광년 떨어진 곳에 위치한 HBH 3는 8만 년 전~100만 년 전 어느날 초신성 폭발하며 지금은 그 잔해로만 옛 영광을 추억하고 있다. 사진 속에서 붉은색 줄로 보이는 지역이 HBH 3이며 흰색 구름이 뭉쳐진 듯 보이는 곳에서는 별들이 탄생한다. 곧 초신성은 별의 종말이기도 하지만 한편으로는 잔해가 우주로 확산되면서 수많은 별과 지구와 같은 행성들을 만드는 재료가 된다. HBH 3는 지름이 150광년에 달해 관측된 것 중에서는 가장 큰 초신성 잔해에 속하며, NASA는 이 사진에 '죽은 별의 유령'이라는 재미있는 제목을 붙였다. 한편 10m 길이의 길쭉한 모습의 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학자들이 지금까지 발견된 운석 중 가장 오래된 것을 통해 태양계가 어떻게 형성됐는지에 관한 수수께끼를 풀기 위한 연구를 진행하고 있다. ‘NWA 11119’로 명명된 이 운석은 야구공 크기로 서아프리카의 사하라 사막 서쪽 국가인 모리타니의 한 모래 언덕(사구)에서 발견됐다. 이름에서 NWA는 노스웨스트 아프리카(Northwest Africa)의 약자다. 현재 과학자들은 역대 가장 오래된 운석이 45억 6500만 년 된 것으로 추정하고 있다. 태양계는 지금으로부터 약 46억 년 전, 가까운 곳에서 생을 다한 늙은 별이 초신성 폭발을 일으켜 그 충격으로 가스와 먼지로 이뤄진 거대한 분자 구름의 일부분이 중력 붕괴를 일으켜 형성된 것으로 여겨진다. 이 구름이 붕괴하면서 태양이 중심에 있는 회전 원반을 형성했고 거기에서 행성들이 형성된 것이다. 연구를 주도한 뉴멕시코대(UNM)의 푸르나 스리니바산 연구원은 자신의 대학과 미국항공우주국(NASA) 존슨우주센터 시설에 있는 전자탐침미세분석기(EPMA) 및 컴퓨터 단층촬영(CT) 분석을 사용해 이 운석의 조성 등 광물학 특성을 조사했다. 이를 통해 이 운석에서 옅은 녹색의 흔치 않은 결합 지각이 포함돼 있다는 것을 알아냈다. 스리니바산 연구원은 “이 운석의 광물학 특성은 우리가 이전에 연구했던 어떤 운석과도 다르다. 이 운석을 구성하는 모든 단계를 이해하기 위해 이번 조사를 진행했다”면서 “처음 발견한 주요한 특성 중 하나는 석영 광물과 비슷한 인규석의 이산화규소 결정이 크다는 것”이라고 말했다. 이어 “인규석을 정량화하기 위해 추가적인 이미지 분석을 시행했을 때 우리는 현재 양이 전체 운석의 30%임을 발견했다. 이 양은 운석에서 전례가 없다”면서 “지구의 특정 화산암에서만 이만큼이 발견된다”고 덧붙였다. 연구팀은 이 운석을 분석해 이런 태양계 형성 과정에 관한 새로운 사실을 밝혀내길 기대하고 있다. 연구에 참여한 미국 애리조나주립대(ASU) 운석연구소의 대니얼 던랩 박사는 “우리가 연구한 이 운석은 지금까지 알려진 어떤 운석들과도 다르다. 이산화규소(실리카)가 가장 풍부하며 알려진 어떤 화성암 운석보다 가장 오래됐다”면서 “이런 운석은 행성 형성의 전조였고 태양계 안에서 지구형 행성들의 형성에 있어 중요한 단계를 보여준다”고 설명했다. 역시 연구에 참여한 칼 어기 UNM 운석연구소 소장은 “이 연구는 태양계 초기에 행성들의 구성 요소가 어떻게 형성됐는지에 관해 보여주는 핵심이 된다”면서 “우리는 잃어버린 퍼즐 조각을 하나 발견한 것”이라고 말했다. 자세한 연구결과는 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 사진=UNM, ASU 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리가 사는 우리은하와 똑닮아 '클론'이라는 별명으로도 불리는 NGC 6744의 역대 가장 디테일한 이미지가 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경에 장착된 광시야 카메라(WFC-3)로 관측한 NGC 6744의 모습을 공개했다. 지구에서 약 3000만 광년 떨어진 공작자리에 똬리를 튼 NGC 6744는 우리은하와 같은 나선형 은하다. 특히 나선팔의 형태와 그 안을 수놓고 있는 많은 별들의 모습이 우리은하와 비슷해 쌍둥이 은하로도 불린다. 다만 우리은하의 지름이 10만 광년에 달하는 데 반해 NGC 6744는 20만 광년 크기로 펼쳐져 있어 두 배에 달한다. NASA 측은 "우리은하처럼 NGC 6744의 중심에도 나이먹은 노란색 별들이 뭉쳐져있다"면서 "중심에서 벗어난 나선팔 부근에는 활발하게 별들이 생성되고 있는 분홍색 지역과 어린별들로 가득찬 파란색 지역이 확인된다"고 설명했다. 이어 "NGC 6744는 여전히 활발하게 살아있는 은하"로 "언뜻 보면 우리은하로 착각할 정도"라고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

중국의 ‘중국제조 2025’ 전략에 맞춘 첨단기술 확보에 비상이 걸렸다. 첨단 기술이 중국으로 유출될 것이라는 우려감이 고조되면서 미국에 이어 유럽연합(EU)의 최대 경제국인 독일이 중국 자본의 자국 기술기업 투자를 잇따라 거부하고 나섰기 때문이다. 일본 니혼게이지이신문의 영문판 자매지 닛케이아시안리뷰는 30일 독일 정부가 중국 기업의 정밀기계업체 라이펠트메탈스피닝 인수를 허용하지 않을 방침이라고 보도했다. 중국 기업의 라이펠트 인수는 공공질서와 국가안보에 위협이 되는 탓에 금지됐다고 독일 여당의 한 관계자가 설명했다. 독일 경제부는 다음 달 1일 이를 공식 발표할 예정이다. 직원 200여 명을 둔 강소(强小)기업인 라이펠트는 항공우주와 원자력 산업에 쓰이는 첨단 정밀기기를 생산한다. 미 항공우주국(NASA)의 로켓을 만드는 데 쓰인 기술을 보유하고 있을 만큼 기술 경쟁력이 뛰어나다. 인수를 추진한 중국 기업은 원자력 관련 장비를 취급하는 옌타이타이하이(煙臺臺海)그룹인 것으로 알려졌다. 독일 정부는 앞서 27일 정책금융기관인 독일재건은행(KfW)을 동원해 송전회사 ‘50헤르츠’의 지분 20%를 취득했다고 밝혔다. 재건은행의 지분 인수는 중국 국가전망공사(國家電網公司·SGCC)의 지분 인수를 차단하기 위한 것이 주목적이다. 50헤르츠는 독일 4대 송전회사 중 하나로 SGCC가 올해 초부터 지분 매입을 본격적으로 추진해왔다. 독일 정부는 “국가 안보 차원에서 정부는 주요 에너지 시설 보호에 큰 관심을 가지고 있다”고 밝혔다. 독일 정부의 이같은 조치는 외국 자본의 기업 인수와 관련해 강화된 규제를 처음으로 적용한 것이다. 지난해 7월 독일은 EU 밖에 있는 해외 기업의 투자나 인수가 공공질서나 국가안보를 위협할 경우 전략적으로 주요 기업의 지분 25% 이상을 외국 기업이 인수하지 못하게 이를 거부할 수 있도록 관련법을 제정했다. 외국 기업의 인수·합병(M&A)이 공공질서나 국가안보를 저해하는지 조사하는 기간도 2개월에서 4개월로 늘렸다. 이 규정은 중국의 첨단기술 확보 시도를 정조준한 것이라고 월스트리트저널(WSJ)이 설명했다. 독일의 움직임이 핵심 산업에 대한 중국의 투자를 선별 또는 억제하려는 미국과 유럽의 조치 중 일부라는 것이다 미국은 지난해 중국의 알루미늄 생산업체인 중왕(忠旺)그룹의 미 알루미늄 기업 알레리스 인수와 중국계 사모펀드 캐넌브리지의 미 반도체 기업 래티스반도체 인수를 잇따라 불허했다. 미국은 이어 지난 주에는 의회를 통해 자국 기술과 관련된 해외 투자와 거래에 대한 심사 절차를 강화했다. 영국 정부도 국가 안보를 침해할 수 있다고 여겨지는 기업이나 특허, 기타 자산에 대한 해외 인수를 막을 수 있는 권한을 강화할 계획을 발표했다. 후오타리 미코 독일 싱크탱크 메르카토르중국학연구소(MERICS) 연구원은 “중국의 해외 자산에 대한 욕구로 인해 향후 발생할 수 있는 문제를 선진국들이 깨닫기 시작했다”고 말했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 새로운 행성사냥꾼이 공식적으로 업무를 시작했다. 태양에서 비교적 가까운 거리에 있는 별들의 행성계를 찾아내기 위해 설계된 TESS(Trans Exoplanet Survey Satellite) 우주망원경은 지난 25일(현지시간)부터 과학 데이터를 수집하기 시작했다고 TESS 미션팀이 발표했다. TESS는 8월에 이 초기 데이터를 지구로 전송할 것이며, 1궤도 주기인 13.5일 후 새로운 관측이 이루어질 것이라고 미션팀이 성명서에서 밝혔다. NASA 천체물리학 파트의 폴 헤르츠 부장은 “우리 행성 사냥꾼이 새로운 세계를 찾기 위해 태양계 뒤뜰을 빗질할 준비가 된 것을 기쁘게 생각한다”면서 “우주에는 별보다 더 많은 행성들이 있는데, 우리는 이상하고 환상적인 세계를 발견해낼 수 있기를 기대한다”고 소감을 밝혔다. TESS는 지난 4월 18일 지구 주위의 궤도에 진입한 다음 기기들의 작동 상태를 확인하기 위해 테스트를 받았고, 5월에 첫 번째 사진인 테스트 이미지를 보내왔다. 그 이미지는 20만 개의 별을 보여주었는데, 그 중 많은 별들이 적어도 각각 하나의 행성을 갖고 있을 거라고 보고 있다. TESS는 태양의 이웃에 있는 수십만 개의 별들을 조사하고, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 검색하는 방법으로 외계행성을 찾아낸다. 이를 트랜싯 방법이라 하는데, NASA의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 팀은 미션이 끝나면 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 거라고 자신있게 말했다. 그러나 케플러는 1차 임무 중 하늘의 한 작은 한 구역을 작업장으로 제한한 반면, TESS는 계획된 2년 간의 관측기간 동안 거의 모든 하늘을 '빗질'할 계획이다. 이 조사는 하늘에 있는 20만 개의 가장 밝은 별에 중점을 둘 것이다. 말하자면 별지기들에게 친숙한 별자리의 거의 모든 별들 주위를 뒤져 외계행성을 찾아낸다는 듯이다. 미션 팀은 TESS가 지구 크기를 포함한 외계행성 약 1600개를 새로 발견해낼 것으로 기대하고 있다. TESS가 발견할 일부 행성들은 앞으로 발사될 제임스웹 우주망원경의 연구 대상이 된다. 제임스웹은 해당 행성의 대기를 연구하는 등, TESS가 관리할 수 있는 것보다 더 자세하게 행성의 특징을 파악하게 될 것이다.​ TESS의 최종 과학궤도는 다른 우주선이 사용하지 않던 궤도로, 지구상에서 가까이는 10만 8000km, 멀리는 37만 3000km 거리의 13.5일짜리 타원형 궤도이다. 이 궤도는 매우 안정적이며 TESS는 낮은 방사능 노출과 온도 편차의 환경에 있을 것이라고 TESS팀원들이 설명했다. TESS의 기본 미션은 적어도 2년 동안 지속될 예정이다.​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

지난달부터 하늘 위에서 펼쳐진 토성과 화성의 '우주쇼'가 허블우주망원경에 포착됐다. 지난 26일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 6~7월 허블우주망원경으로 촬영한 신비로운 토성과 화성 사진을 공개했다. 그간 수많은 토성과 화성 사진이 공개됐지만 이번 '작품'이 의미가 있는 것은 두 행성이 지구와 가장 가까이 다가온 상황에서 촬영됐기 때문이다. 먼저 포문은 토성이 열었다. 토성은 지난달 27일 지구를 사이에 두고 태양의 정반대인 '충'(衝·opposition)으로 다가왔다. 충은 태양과 행성사이를 지구가 지나가면서, 지구에서 봤을 때 행성이 태양의 정반대 방향에 위치하는 것을 말한다. 일반적으로 행성은 충 시점에서 지구와 가장 가까워진다. 태양계에서 '사진발' 가장 잘받는 토성의 이 사진은 지난달 6일 촬영됐으며 거리는 무려 14억㎞지만 그래도 올해에는 가장 가깝다. 그로부터 한달 후인 27일은 '이웃' 화성이 충 위치에 놓인다. 우리시간으로 27일 오후 2시로 거리는 5776만8016㎞, 31일에는 5758만9633㎞로 지구와 화성은 2003년 이후로 가장 가까워진다. NASA가 공개한 화성 사진은 지난 18일 촬영한 것으로 당시 거리는 약 5938만㎞였다. 특히 화성의 모습이 평소와 달리 분칠을 한듯 뽀얀 공처럼 보이는데 이는 최근 화성 전체를 휘감은 모래폭풍 때문이다.　 　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리나라를 포함 지구촌이 연일 이어지는 찜통더위로 폭염피해가 속출하고 있지만 하늘 위는 그저 평상시와 다를 바 없는 하루일 뿐이다. 26일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 국제우주정거장(ISS)에서 촬영된 아름다운 지구의 모습을 사진으로 공개했다. 푸른 지구를 배경으로 아름다운 구름과 멀리서 빛나는 태양이 인상적인 이 사진은 하루에 16번 일출과 일몰을 볼 수 있는 유럽우주국(ESA) 소속 독일인 우주비행사 알렉산더 게르스트(42)가 촬영한 것이다. 그는 "빙운(氷雲). 이렇게 더운 날에도 유럽 위에 떠있는 높은 궤도의 구름은 얼어있다"(Ice clouds. Even on such a hot day, these high level clouds above Europe are frozen)고 자신의 트위터에 적었다. 곧 현재 유럽 대륙이 40도에 육박하는 폭염으로 몸살을 앓고있지만 하늘 위는 다르다는 것을 사진으로 보여준 것. 실제 그의 말처럼 현재 우리나라를 비롯한 유럽과 북미 등 지구촌 곳곳은 펄펄 끓고있는 상태다. 게르스트의 고향인 독일의 경우도 땡볕에 활주로가 변형돼 공항 운용이 중단되는 사태까지 벌어졌다.　 한편 ISS는 고도 약 350~460㎞에서 시속 2만 7740㎞의 속도로 하루에 16번 지구 궤도를 돈다. 이 때문에 ISS는 일출과 일몰, 오로라, 태풍과 번개, 수많은 별들을 관측하기에 가장 좋은 명당자리다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아프리카 사하라 사막의 면적이 갈수록 확대되고 있는 가운데, 해외 연구진이 사하라 사막이 재난으로 이어질 수 있는 기상현상을 막아주는 역할을 할 수 있다는 연구결과를 내놓았다. 사하라 사막은 1923년 이래 약 100년 동안 10% 이상 넓어졌으며, 현재 면적은 약 980만㎢로 미국 크기만 하다. 미국 텍사스주립대학교 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 위성 이미지와 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 통해 사하라 사막이 기후에 미치는 영향을 분석‧예측했다. 사하라 사막에서 불어오는 모래먼지에는 모래와 각종 미네랄 물질이 포함돼 있으며, 바람을 타고 대서양과 멕시코만 등 인근 지역의 대기를 수시로 덮는다. 연구진에 따르면 이렇게 모래와 유기물질을 가득 담고 있는 먼지가 공기를 타고 이동할 경우, 사막 먼지에 휩싸인 지역의 기온이 낮아지는 현상이 나타났으며, 이것이 폭풍 형성에 큰 영향을 미치는 구름이 만들어지는 것을 방해하는 것으로 나타났다. 이는 즉 대기에 모래 먼지가 많은 지역일수록 허리케인과 같은 폭풍이 더 적게 발생할 수 있다는 뜻이다. 연구진은 “사하라 모래 먼지는 태양빛이 지상에 닿기 전 빛을 흡수하거나 반사한다. 따라서 지구 표면에 닿는 빛의 양을 줄이는 동시에 기온을 낮추는 역할을 한다”면서 “폭풍은 대기나 바다의 표면 온도가 낮아질 경우 에너지를 덜 공급받게 되며, 결국 강력하지 않은 폭풍이 된다”고 설명했다. 이어 “모래 먼지는 바다 표면의 온도를 낮추고, 낮아진 바다 온도는 허리케인을 억제하는 현상으로 이어질 수 있다. 며칠 동안 모래 먼지가 하늘을 뒤덮었다면, 그것이 구름이 생성되는 것을 명백하게 막아주면서 며칠 동안은 뭉게구름이 더 적게 관찰될 것”이라면서 “실제로 멕시코만 일대에서 관측되는 허리케인의 횟수가 줄어들었고 이는 사하라 사막 먼지의 영향으로 볼 수 있다”고 덧붙였다. 한편 미국 메릴랜드대학 연구진은 사하라 사막의 확장에 자연적인 기후 사이클과 인간이 야기한 기후변화가 복합적으로 작용했지만, 후자가 약 3분의 1을 차지하는 것으로 보인다는 연구결과를 내놓은 바 있다. 사하라 사막 먼지의 영향과 관련한 자세한 연구결과는 미국 기상학회가 발행하는 ‘저널 오브 클라이미트’(Journal of Climate) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

목성 표면의 높은 고도에서 구름이 형성되고 있는 놀라운 장면을 잡은 이미지를 탐사선 주노가 지구로 보내왔다. 지구에서 볼 수 있는 갖가지 구름의 모습도 아름답지만 목성의 구름이 보여주는 구름의 상도 이에 못지않음을 과시하고 있는 이 이미지는 20일(현지시간) 우주 전문 사이트 스페이스닷컴을 통해 공개되었다. 이 놀라운 이미지는 지난 2년 동안 목성 궤도를 돌면서 정밀 탐사활동을 계속해온 미 항공우주국(NASA)의 목성 탐사선 주노가 그 동안 건져올린 수많은 과학적 ‘월척’ 중의 하나에 지나지 않는다. 주노는 화려한 줄무늬를 자랑하는 이 거대 가스 행성 목성 대기의 화학 조성과 온도, 구조를 밝히기 위한 중요한 미션을 수행하고 있는 중이다. 이번 탐사에서 주노는 이러한 목성 구름이 높은 고도에서 시작하여 목성의 표면으로 3,000㎞까지 뻗어 있다는 결론을 내렸다고 주노 미션팀의 한 연구자가 밝혔다. 주노의 장비 중 하나는 '목성발 우편엽서'를 고향 행성으로 보내는 데 헌신하고 있는데, 주노캠(JunoCam)이라 불리는 이 장비는 공개 투표를 거쳐서 각 궤도에서 촬영할 타깃을 선택한다. 그런 다음 아마추어 프로세서가 가공, 보정할 수 있도록 가공되지 않은 원 이미지를 모두 공개한다. 그 결과는 목성의 줄무늬 중 눈길을 사로잡는 것 중 하나인 북반구 온대 벨트(North Temperate Belt)를 보여주는 이 같은 놀라운 이미지가 건져진 것이다. 이 이미지를 찍었을 무렵 주노는 행성의 구름 꼭대기에서 겨우 6,200㎞ 떨어져 있었다. 목성 지름이 14만㎞임을 감안한다면 이는 놀라운 접근이라 할 수 있다. 지난 19일 NASA가 발표한 이 이미지는 주노의 14번째 근접에서 잡은 것이다. 주노 탐사선은 2021년 7월까지 목성 궤도를 계속 돌며 탐사를 수행할 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

미국항공우주국(NASA)는 막대한 비용이 들어간 아폴로 프로젝트의 성공 이후에 비용을 획기적으로 절감할 방법을 연구했습니다. 값비싼 로켓을 일회용으로 쓰고 버리는 것이 문제라고 생각한 나사의 과학자들은 항공기처럼 쉽게 정비할 수 있고 여러 차례 재활용이 가능한 새로운 우주선을 구상했습니다. 하지만 그 결과 만들어진 우주 왕복선은 기술적 어려움과 예산 부족으로 처음 구상과 달리 매우 복잡한 형태로 개발됐고 그 결과 오히려 비용이 더 증가했습니다. 여기에 두 차례의 폭발 사고를 겪으며 안전성 문제도 제기되 전부 퇴역하는 운명이 됐습니다. 그럼에도 불구하고 재사용이 가능한 로켓에 대한 연구는 민간과 정부에서 계속 진행됐고 이제는 성과를 내고 있습니다. 최근 스페이스 X에서 개발한 팔콘 로켓은 성공적으로 1단을 회수해 재사용했습니다. 나사는 차세대 대형 로켓인 SLS에 집중하고 있지만, 다른 미국 정부 기관인 방위 고등연구계획국(DARPA)은 보잉을 사업자로 선정해서 여러 번 재사용이 가능한 우주 항공기를 개발하고 있습니다. 팬텀 익스프레스 (Phantom Express)로 알려진 이 발사체는 나사의 우주 왕복선처럼 수직으로 발사한 후 항공기처럼 활강해 수평으로 착륙합니다. 다만 우주 왕복선처럼 별도의 고체 로켓 부스터와 외부 연료 탱크가 없는 단순한 구조로 되어 있습니다. 우주 왕복선보다는 작지만, 그래도 길이 30m, 날개 너비 19m의 중형 우주 항공기로 AR-22 로켓 엔진을 이용해 비행하며 최고 속도는 마하 10 이상입니다. 물론 이 속도로는 인공위성을 발사할 수 없기 때문에 등 위에 인공위성 궤도 진입을 위한 로켓을 매달고 발사합니다. (사진) 이 작은 로켓만 일회용이고 팬텀 익스프레스 본체는 항공기처럼 계속해서 사용하는 것이 목표입니다. 따라서 발사 1회당 비용을 500만 달러로 크게 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 페이로드는 1360kg입니다. 하지만 DARPA의 목표는 이것만이 아닙니다. 팬텀 익스프레스의 궁극적인 목표는 군용 인공위성을 손실해도 매우 빠른 속도로 보충하는 것입니다. 따라서 10일간 10회 발사가 가능한 내구성을 요구하고 있습니다. 이 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다 엔진이 중요합니다. 팬텀 익스프레스에 탑재되는 AR-22 로켓 엔진은 과거 우주 왕복선의 메인 엔진을 개량한 것으로 이 분야 전문 기업인 에어로젯 로켓다인 (Aerojet Rocketdyne)사가 개발 중입니다. 에어로젯 로켓다인사는 과거 우주 왕복선의 경험을 반면교사로 삼아 훨씬 정비가 쉽고 내구성이 좋은 엔진을 개발했습니다. 최근 AR-22 엔진은 나사의 스테니스 우주 비행 센터에서 연소 테스트를 성공적으로 진행했습니다. 10일간 10회의 연소 테스트를 진행해도 엔진이 견딜 수 있다는 점을 증명한 것입니다. 비록 엔진이 작동하는 시간은 수분 정도에 불과하지만, 짧은 시간 동안 일반 제트 엔진과는 비교할 수 없이 높은 열과 압력을 받기 때문에 항공기 엔진처럼 쉽게 정비할 수 있는 로켓 엔진을 개발하기는 쉽지 않습니다. 하지만 제조사 측에 따르면 현재까지 개발은 순조로운 편입니다. 하지만 앞으로 극복해야 할 문제는 엔진만이 아닙니다. 대기권에서 극초음속으로 움직이는 팬텀 익스프레스는 매우 가볍고 열과 마찰에 잘 견디는 동체를 지녀야 합니다. 또 무인으로 초음속 비행을 한 후 스스로 착륙해야 하기 때문에 고도의 자율 비행 능력이 필요합니다. 아무리 미국이 우주 항공 분야에서 앞선 기술을 지녔다고 해도 극복해야 할 기술적 과제는 만만치 않을 것입니다. 만약 팬텀 익스프레스가 성공한다면 발사 속도와 비용 모두 기존의 위성 발사체보다 우수하기 때문에 민간 위성 시장에 강력한 경쟁자가 될 수 있을 것으로 생각됩니다. 우주 왕복선의 심장을 물려받은 팬텀 익스프레스가 우주 왕복선이 이루지 못했던 꿈을 달성할 수 있을지 결과가 주목됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인류가 초래한 기후변화 탓에 지구온난화가 진행된 지 오래다. 하지만 올해 역시 바뀐 것은 아무것도 없는 것으로 나타났다. 19일(이하 현지시간) 매셔블에 따르면, 2018년 1월부터 6월까지 올해 상반기 지구의 평균 표면 온도는 지난 1880년부터 기록 측정을 시작한 이래 역대 세 번째 더운 시기였다. 이는 미국항공우주국(NASA) 고다드우주연구소와 미국 컬럼비아대 연구팀이 지난 16일 발표한 보고서에 실린 내용이다. 최근 우리나라 역시 폭염이 기승을 부리고 있어 올해가 매우 더운 한해임을 실감하고 있는 사람들도 많을 것이다. 물론 올해 만 유독 더운 것은 아니었다. 2015년부터 2018년까지 4년 동안의 상반기 기온은 역대 1위부터 4위에 오른 것이다. 단일 월이나 연도의 기록 경신도 유력한 증거가 되지만, 이런 장기적 추세는 과학적으로 그 이상의 의미가 있다. 이에 대해 미국 미시간공과대의 환경화학자인 사라 그린 박사는 매셔블과의 인터뷰에서 “기록이 한 번 깨지면 그건 요행이다. 그 일이 다시 일어나면 그건 우연”이라면서 “세 번 일어날 때는 그건 추세이지만, 매년 일어날 때는 그건 변동”이라고 설명했다. 특히 보고서에 함께 공개된 기상 변화 예측 GISTEMP(GISS Surface Temperature Analysis) 세계 지도는 이런 추세가 지구 곳곳에서 일어나고 있다는 것을 일깨워준다. 전 세계의 기후가 이산화탄소를 비롯한 대기 중 온실가스에 크게 영향받고 있다는 것이다. 그린 박사 역시 “안정된 기후에서는 한곳이 평소보다 따뜻하면 다른 곳은 춥다. 이 지도는 이제 더는 그렇지 않다는 것을 보여준다”면서 “이는 거의 모든 곳이 더 뜨거워진 것”이라고 말했다. 이 문제는 지구의 광대한 바다도 마찬가지다. 왜냐하면 바다는 암석 표면보다 훨씬 더 흡수율이 높기 때문이다. 따라서 지구에 축적되는 열의 90% 이상은 바다에 갇히게 된다. 그린 박사는 “특히 바다의 끊임없는 온도 상승이 우려된다. 땅 온도는 바람의 방향이나 구름의 변화 등에 따라 바뀌지만, 해수면의 온도 상승은 온실가스에 의해 지구에 열이 점점 쌓이고 있다는 것을 보여준다”고 말했다. 또한 이번 보고서 작성에 참여한 NASA 고다드우주연구소와 컬럼비아대 소속 마키코 사토 박사는 “전반적으로 지난 4년 동안의 상반기 온도는 산업혁명 이전보다 약 1.1℃ 더 높았다”면서 “이는 실제로 지구온난화가 일어나고 있음을 보여준다”고 설명했다. 사진=NASA(위), 컬럼비아대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr