미국항공우주국(NASA)과 미 미시간대가 공동으로 자연 치유하는 물질을 개발해냈다. 마치 공상과학(SF) 영화에 나오는 이야기 같지만 의외로 그 구조는 간단하다. 영국 과학전문매체 뉴사이언티스트 등에 따르면, 폴리머라는 소재를 사용해 벽처럼 만든 이 물질 속에는 산소가 닿으면 응고하는 성질을 지닌 특수 액체(트리부틸보레인)가 들어있다. 이 벽이 무언가에 의해 손상되면 그 액체가 외부로 흘러나오지만 그순간 급속히 응고 반응을 일으켜 새롭게 벽 역할을 하게 된다. 즉 우리 인간의 피부가 손상을 입었을 때 피가 흘러나오다가 딱지가 앉는 것처럼 말이다. 하지만 이처럼 딱지가 앉는데 꽤 오랜 시간이 걸리는 것과 달리 이 벽이 복구되는 데는 단 1초밖에 걸리지 않는다고 연구자들은 말한다. 연구에 참여한 티모시 스콧 미시간대 박사는 최근 미국 과학정보매체 ‘아이플사이언스’(IFLscience)와의 인터뷰에서 자신들이 개발한 물질의 응고 속도를 위와 같이 강조했다. 또 이들의 논문을 발행한 미국화학회(ACS)가 유튜브에 공개한 영상에서는 벽이 실제로 어떻게 복구되는지 보여준다. 이 실험에서는 벽의 두께가 1mm 정도인데 연구진은 이보다 훨씬 얇은 10~100마이크론의 두께까지도 효력에 영향을 미치지 않고 작동할 수 있다고 말한다. 즉 우리 인간의 피부와 적혈구에 해당하는 미세한 수준에서도 그 역할을 톡톡히 할 수 있다는 것이다. 연구진은 원래 이 물질을 국제우주정거장(ISS)의 손상을 수리해야 하는 상황에서 인간의 손을 거치지 않고 스스로 복구하는 것을 목표로 삼고 개발에 임해왔다. 하지만 예상을 뛰어넘는 효과 덕분에 연구진은 기존보다 안전한 항공기 외벽이나 연료 탱크를 제조하는 등 응용을 기대하고 있다. 성급한 이야기일수도 있지만 향후 자동차의 손상도 마음대로 복구하는 데 쓰일지도 모르는 것이다. 물론 복구된 상태까지 관리할 수 있는 기술이 있다면 말이다. 조만간 자연 치유 능력을 갖춘 물질이 일반화되는 시대가 될지도 모르겠다. 한편 이 연구성과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 학술지 ‘매크로 레터스’(Macro Letters) 최근호(7월 27일자)에 게재됐다. 사진=ACS 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

점프하거나 구르고 혹은 뒤집는 동작이 가능한 탐사로봇을 미국항공우주국(NASA)의 과학자들이 개발하고 있는 것으로 알려져 관심이 쏠리고 있다. ‘헤지호그’(고슴도치)라는 명칭으로 불리고 있는 신개념 탐사로봇을 영국 일간 데일리메일 등 외신이 소개했다. NASA는 헤지호그의 견고한 디자인이 우주탐사 임무 도중 지표 환경에 의해 떨어지거나 튀어오르는 등 긴박한 상황에 처하게 되더라도 어떤 손상도 없이 임무를 수행할 수 있게 한다고 말하고 있다. NASA는 “예를 들어 기존의 화성 탐사로봇은 바퀴에 체인을 달아 이동하고 있지만 만일 로봇이 뒤집어지기라도 하면 작동할 수 없다”면서 “중력이 작고 지표가 거친 소행성이나 혜성과 같은 소형 천체에서 이런 로봇을 운용하는 것은 더 위험한 작업”이라고 말했다. ‘헤지호그’ 프로젝트는 NASA 산하 제트추진연구소(JPL)와 스탠퍼드대, 그리고 메사추세츠공과대(MIT)의 연구자들이 참여해 각각 개발하고 있다. JPL팀을 이끌고 있는 리사 네스나스 박사는 “헤지호그는 지표면을 구르고 점프할 수 있다”면서 “큐브처럼 생겼으며 어떤 지표면에서도 운용할 수 있다”고 말했다. 헤지호그의 기본 개념은 내부의 속도 조절 바퀴인 ‘플라이휠’의 회전과 제동으로 움직이는 ‘스파이크’(튀어나온 부분)를 가진 큐브이다. 헤지호그의 스파이크는 험한 지형으로부터 본체를 보호하고 이런 지형을 굴러나갈 때 다리 역할을 한다. “또 이런 스파이크는 헤지호그가 구를 때 지표의 온도를 측정할 수 있는 열감지 장치와 같은 것을 수용할 수 있다”고 네스나스 박사는 설명했다. 헤지호그는 작은 본체와 적은 중력 덕분에 180도로 회전하며 포물선으로 점프해 이동하고 이를 네 차례에 걸쳐 수행할 수 있다. JPL팀은 모래와 거친 바위, 미끄러운 얼음, 부드럽고 부서지기 쉬운 곳 등 다양한 지표 환경을 모방해 만든 실험 공간에서 헤지호그의 기동을 실제로 실험했다. 이 팀의 선임 기술자인 로버트 리드는 “우리는 헤지호그 프로토타입을 혜성과 같은 환경에서 굴리고 점프시키는 실험을 통해 처음으로 운용 가능성을 입증했다”면서 “헤지호그의 극히 간단한 기동은 한쪽으로 기울어지거나 뒤집어져도 할 수 있다”고 말했다. 이들 연구자에 따르면, 헤지호그는 자신이 원하는 방향으로 한두 개의 스파이크를 사용해 먼 거리를 점프하거나 한 면에서 다른 면으로 굴러가며 짦은 거리를 이동할 수 있다. 포물선 실험에서는 헤지호그가 스스로 회전해 점프하는 기동도 수행할 수 있는 것으로 확인됐다. 이런 기동은 모래 싱크홀에 빠지거나 다른 위험한 상황에서도 쉽게 벗어날 수 있도록 한다. JPL의 헤지호그는 스파이크 8개, 플라이휠 3개를 장착하고 있다. 본체 무게는 약 5kg로 카메라와 분광기와 같은 장치를 더하면 약 9kg까지 늘어난다. 반면 스탠포드대가 만든 헤지호그 프로토타입은 조금 더 작고 가벼우며 짧은 스파이크를 갖고 있다. 두 헤지호그는 똑같이 3개의 내부 플라이휠을 기반으로 기동하지만 내부에 쓰이는 브레이크 메커니즘은 서로 다른다. JPL이 만든 헤지호그는 디스크 브레이크를 사용하며 스탠퍼드대의 버전은 마찰 벨트를 사용한다. 스탠퍼드대 팀을 이끌고 있는 마르코 파본 박사는 “브레이크를 사용하는 플라이휠을 제어해 헤지호그의 도약 각도를 조정할 수 있다”면서 “우리는 두 브레이크 체계를 실험해 장단점을 이해하고 있는 것”이라고 말했다. 또 헤지호그에 달린 스파이크의 형태는 도약 궤적에 크게 영향을 준다고 한다. 스탠퍼드대 선임 기술자인 벤자민 혹맨은 “몇 가지 스파이크 구성을 실험해 가장 도약 성이 뛰어난 것을 발견했다”면서 “또한 규브 구조는 제조는 물론 우주선에 싣기도 편하다”고 말했다. 현재 연구자들은 각자 헤지호그가 지구로부터 어떤 명령을 주지 못한 상황에서도 스스로 수행할 수 있는 동작을 늘리는 등 자율성 확립을 위해 노력하고 있다. 또 헤지호그는 기본 탐사로봇보다 상대적으로 비용이 저렴하고 탐사선에 수송하기도 쉬워 앞으로 탐사 임무에 사용될 가능성이 크다. 눈 깜짝할 사이에 우주 곳곳에서 구르고 점프하는 헤지호그 탐사로봇을 보게 될지도 모른다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-영화 속 NASA 첨단기술들 선보여 새로운 우주탐험 영화 ‘마션’(The Martian)의 제작에 미국항공우주국(NASA)의 과학자들이 깊숙이 관여했다는 사실이 4일(현지시간) NASA의 웹사이트 스페이스닷컴에 의해 밝혀졌다. 우주탐험을 주제로 한 영화로 ‘마션’처럼 리얼리티를 확보한 작품이 드물다는 평가 뒤에는 이러한 NASA 과학자들이 입김이 스며들어 있음이 공개적으로 밝혀진 것이다. 신작 우주영화 ‘마션’은 화성 미션을 수행하기 위해 화성에 갔다가 조난당한 한 괴짜 과학자의 화성 생존 어드벤처를 그린 작품이다. ‘프로메테우스’(2012) 이후 3년 만에 리들리 스콧 감독이 내놓은 이 새 SF영화는 앤디 위어의 동명 소설을 토대로 만들어진 것이다. 컴퓨터 프로그래머 출신인 작가 앤디 위어가 2009년 취미삼아 개인 블로그에 연재를 시작했던 이 소설은 독자들의 요청으로 정식 출간된 즉시 뉴욕타임스 소설 부문 베스트셀러 순위권에 12주 연속 머물렀고, 1년도 채 안 되어 뉴욕타임스 소설 부문 베스트셀러 상위권에 37주 연속 재진입하고 있어 화제가 되고 있다. 최근 언론에 공개된 NASA의 ‘화성으로의 여행’과 리들리 스콧 감독의 ‘마션’ 시사회에서 짐 그린 NASA 행성과학부 부장은 ‘마션’의 이미지를 인용하면서 NASA의 화성 미션을 설명했다. “스콧 감독은 영화의 리얼리티를 최대한 살리기 위해 우리에게 조언을 구했고 우리는 기꺼이 그에 응했다”고 밝히면서 “영화 ‘마션’의 제작에 참여한 것은 정말 흥미로운 경험이었다”고 술회했다. NASA는 이전에도 SF영화 감독이나 배우들을 초청하는 등 SF영화에 많은 관심을 쏟아왔다. 영화의 대중 파급력을 고려한 정책적인 노선이었다. 나사가 우주 미션을 수행하기 위해 들어가는 막대한 예산을 확보하려면 국민여론의 뒷받침이 절대적으로 필요하기 때문이다. 이번 NASA 과학자들의 ‘마션’ 제작 참여는 영화 쪽에서는 리얼리티 확보를, 나사측에서는 국민여론의 지지를 이끌어내는 윈윈 전략이었던 셈이다. 실제로 영화 ‘마션’ 속에는 NASA의 최첨단 기술이 상당히 들어가 있는 것으로 밝혀졌다. 화성의 거주공간과, 농장, 물과 산소 공급 등에 NASA의 첨단 기술이 선보이고 있다. 15세에 미국 국립연구소에서 일하기 시작해 ‘천재 작가’라는 수식어가 따라붙는 작가 앤디 위어의 첫번째 장편소설 ‘마션’은 궤도 역학, 화성의 물리적 환경, 우주비행의 역사, 식물학 등 광범한 과학 지식을 바탕으로 작가 고유의 독특한 문학적 감각을 마음껏 선보인 작품이라는 평가를 받고 있다. “지난 수십 년을 통틀어 이토록 잘 읽히는 소설은 처음이다”, “21세기 과학적 지식이 빛을 발하는 스릴 넘치고 흥미진진한 이야기”라는 언론의 호평이 쏟아졌던 ‘마션’ 줄거리의 씨줄은 화성 탐사의 세 번째 계획인 아레스 3 탐사에 참여한 식물학자이자 공학자인 마크의 화성 생존 분투기이며, 날줄은 그를 구하기 위한 동료들은 눈물겨운 투쟁이다. ‘마션’에는 우리에게 낯익은 배우가 주연으로 나온다. 한국에서 1천만 관중을 불러모아 크리스토프 놀란 감독을 놀라게 했다는 ‘인터스텔라’에 외로운 우주인을 연기했던 맷 데이먼이 주인공 마크 와트니로 연기한다. 마크는 동료들과 함께 화성 표면에 성공적으로 착륙한 후 막사를 짓고 본격적으로 탐사에 나선다. 하지만 단 엿새 만에 예기치 못한 모래 폭풍이 휘몰아치면서 임무는 중단되고 마크를 남겨두고 궤도로 복귀하라는 나사의 지시가 떨어진다. 그러나 동료들은 본부의 지시를 거부하고 마크를 구출하기 위해 절체절명의 모험에 나선다. 완성도 높은 작품성에 을 확보했다는 평을 듣는 ‘마션’은 묵직한 주제 의식까지 담고 있다. ‘우주에서 한 인간이 조난당한다면 우리는 그를 구하기 위해 얼마만한 희생을 치르며 어디까지 노력해야 할까?’ ‘인터스텔라’에 이어 대박을 예감케 하는 ‘마션’은 미국과 국내에서는 다음 달에 개봉 예정이며, 번역본 소설은 지난달에 이미 출간되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

■아마겟돈(EBS1 토요일 밤 11시 5분) 텍사스 크기의 행성이 시속 2만 2000마일의 속도로 지구를 향해 돌진하고 있다. 미국 항공우주국(NASA)의 댄 국장은 행성에 800피트의 구멍을 뚫고 그 속에서 핵탄두를 폭발시켜 행성을 둘로 쪼개는 방법을 생각해 낸다. 댄은 세계 최고의 유정 굴착 전문가인 해리에게 소행성의 중앙에 구멍을 뚫어 핵폭탄을 장착한 뒤 귀환하는 작전의 수행을 부탁한다. 해리의 동료들은 보기에는 형편없지만 굴착 작업에는 귀신들이다. 해리와 동료들은 NASA에서 우주 비행을 위한 기초 훈련을 받은 후 독립과 자유라는 두 대의 우주 왕복선을 타고 소행성을 향한 위험한 항해를 시작한다. 그런데 소행성에 접근하다가 그만 독립호가 유성의 파편에 맞아 추락하게 되고 남은 동료들만으로 굴착 작업을 하던 중 굴착기까지 고장나는 시련을 겪게 되는데…. ■둠스 데이: 지구 최후의 날(OBS 일요일 밤 10시 10분) 전 세계의 생존을 위협하는 치명적인 바이러스가 발생했다. 살인적인 바이러스는 발견된 지 며칠 만에 지구의 수많은 사람들을 감염시켰다. 정부는 ‘위험지역’으로 선포함과 동시에 바이러스의 확산을 막고자 이곳과 연결된 모든 곳을 통행 금지 목적으로 아무도 침입할 수 없는 격리 지역으로 만든다. 그렇게 이곳은 사람들의 기억 속에서 잊혀진 땅이 돼 버린다. 그런데 런던에서는 치명적인 바이러스가 다시 발생하고 안전국의 국장 빌 넬슨은 위성을 통해 아무도 없다고 믿었던 격리 지역에 생존자가 있음을 알게 된다.

미 항공우주국(NASA)의 제트 추진 연구소(JPL) 과학자들이 미래 태양계 여행의 새로운 방식을 제안했다. 이들의 구상은 한마디로 ‘히치하이크’라고 요약할 수 있다. 단 대상은 지나가는 자동차가 아니라 소행성과 혜성이다. ​지구에서 발사되는 우주선은 빠른 속도를 얻기 위해서 더 많은 연료를 실어야 한다. 이는 결국 상당한 비용 부담을 발생시킨다. 그래서 이전부터 나사의 과학자들은 행성의 에너지를 빌려왔다. 중력 도움(gravitational assistance/flyby)이라고 알려진 이 방식은 행성 주변에 근접해서 돌면서 약간의 운동에너지를 얻는 방법이다. 우리가 아는 보이저 탐사선은 물론 최근 명왕성을 지나간 뉴호라이즌스호 모두 이런 방법을 사용했다. ​문제는 상당한 속도를 얻기 위해서는 큰 행성을 사용해야 한다는 것이다. 이렇다 보니 우주선을 아무 때나 발사할 수가 없고 항상 목성 같은 거대 행성을 지나갈 기회를 노려야 했다. 더구나 일단 행성들을 지나가고 나면 가속하거나 감속할 방법은 연료를 사용하는 방법 밖에 없다. 제트 추진 연구소의 ​연구 책임자인 오노 마사히로와 그의 동료들은 대담하게도 우주선 옆을 지나가는 혜성이나 소행성에서 운동에너지를 얻는 방식을 제안했다. 혜성 히치 하이커(Comet Hitchhiker) 프로젝트는 작살과 여기에 연결된 줄을 이용해 혜성이나 소행성이 우주선을 견인하게 만드는 계획이다. ​이는 마치 작살을 던져 고래나 상어를 잡는 것과 비유할 수 있는데, 다른 점은 포획이 아니라 속도를 올리는 데 사용한다는 것이다. 물론 여기에는 상당한 기술적 어려움이 있다. ​일단 첫 번째 기술적 난제는 정확하게 지나가는 소행성에 작살을 던져서 고정하는 것이다. 이 작살은 재사용이 가능한 디자인으로 개발해야 계속 여행이 가능하다. 당연히 말처럼 쉬운 문제가 아니다. 두 번째 문제는 엄청난 힘을 견디는 긴 줄이 필요하다는 것이다. 작살이 고정되면 이 줄은 갑자기 큰 힘을 받게 되므로 마치 큰 고기를 낚을 때처럼 줄을 풀어줘야 한다. 그렇지 않으면 작살이 빠지던지, 줄이 끊어질 것이다. 정리하면 길게 풀 수 있으면서 엄청나게 튼튼하고 가벼운 줄이 필요하다. ​이 방법이 성공한다면, 다시 줄을 감아 목표로 하는 소행성에 접근할 수도 있고 반대로 운동 에너지만 얻고 헤어질 수도 있다. NASA의 과학자들은 이런 방법을 쓰면 카이퍼 벨트에 있는 천체를 5개에서 10개 정도 동시에 탐사할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 문제는 이런 방법이 진짜 가능한 지이다. ​현재 존재하는 섬유소재 가운데 방탄복 소재 등으로 쓰이는 케블라 등을 사용해도 견딜 수 있는 속도 변화는 초당 1.5km 정도다. 과학자들은 최대 초당 10km의 속도 변화도 생길 수 있다고 보고 있다. 따라서 카본 나노튜브 같은 새로운 소재가 필요하다. 그것도 매우 길게 줄로 만들 수 있어야 한다. 현재 기술 수준으로는 아직 어려운 이야기다. ​따라서 혜성 히치 하이커는 아직 개념 탐색의 단계라고 할 수 있다. 물론 언젠가 미래에 가능해진다면 태양계 탐사에 신기원을 이룩할 수도 있을 것이다. 연료를 별로 사용하지 않고도 장거리를 이동할 수 있기 때문이다. 그때가 되면 은하수는 아니지만, 태양계를 여행하는 히치 하이커를 위한 안내서 정도는 나올지도 모른다. ​고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

인류 역사상 이같은 광경을 직접 목격할 수 있는 사람은 과연 몇 명이나 될까? 지난 2일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)의 우주비행사 첼 렌드그린이 국제우주정거장(ISS)에서 촬영한 보석처럼 빛나는 은하수를 배경으로 한 지구의 모습을 공개했다. 자신의 트위터에 게재한 이 사진은 ISS가 태평양 상공 위를 날아가던 중 촬영한 것으로 환상적인 광경에 입이 딱 벌어질 정도다. 재미있는 것은 이 사진에도 한가지 비밀이 숨어있다는 사실이다. 사진 하단에 촬영된 지구 대기에서 동그랗게 빛나는 현상은 바로 번개가 치는 것이다. 순간적으로 번쩍 번개가 치면서 내뿜는 빛이 ISS의 태양 패널에 반사되면서 사진에 도움을 준 것이다. 마치 카메라 플래시가 터지는 것과 비슷한 현상이 일어난 것. ISS는 고도 약 350~460km에서 시속 2만 7740km의 속도로 하루에 16번 지구 궤도를 돈다. 이 때문에 ISS는 일출과 일몰, 오로라, 태풍과 번개, 수많은 별들을 관측하기에 가장 용이한 장소다. 특히 ISS 내에서도 최고의 '명당자리'는 큐폴라(Cupola, 아래 사진)다. 2010년 2월 ISS에 설치된 관측용 모듈인 큐폴라는 로봇 팔을 조종하는 조종실로 우주 비행사들은 7개의 커다란 창을 통해 지구와 우주를 관측하고 사진을 남긴다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-태양에서 약 200억km 인류가 우주로 띄워보낸 '병 속 편지' 보이저 1호가 2015년 9월 현재 지구로부터 약 200억km 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 미국의 무인 우주탐사선 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까 오늘로 꼬박 만 38년을 날아가고 있는 셈이다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세우고 있는 중이다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 18시간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 130배(130AU)가 넘는 거리다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 태양계 최외각의 행성들을 지나온 보이저는 최초로 성간 공간으로 진입한 우주선으로서 각종 데이터를 지구로 보내오고 있는 중이다. 데이터로부터 최근 확인된 상황은 ​태양으로부터 온 '거품(Bubbles)' 효과의 관측으로, 이것이 바로 보이저 1호가 성간 공간으로 들어섰다는 사실을 확인해준 것이다. 그리고 미 항공우주국(NASA)은 지난 2014년 7월 보이저 1호가 성간 공간을 날고 있다는 사실을 재확인했다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어난 722㎏짜리 인간의 피조물이 지금 호수와도 같이 고요한 성간 공간을 주행하고 있다. 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. 보이저 1호는 그간 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만km까지 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 12만km 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리 사이에는 틈새기가 있다는 사실을 밝혀냈다. -파이어니어 10호, 200만 년 후 알데바란에 도착 보이저 1호 다음으로 먼 곳을 달리는 것은 태양으로부터 157억km 떨어져 있는 파이어니어 10호다. 방향은 보이저 1호의 정반대편이다. 하지만 파이어니어 10호는 2003년 1월 23일 마지막으로 희미한 신호를 보내온 후 교신이 끊어졌다. 지구에서 100AU나 떨어진 깜깜한 우주공간에서 영원히 우주의 미아가 되어버린 것이다. 1972년 3월 지구를 떠난 지 꼭 31년 만이다. 미국 아이오와 대 반알렌 교수는 “탐사선은 아직도 태양의 온기를 쬐고 있을 것”이라며 파이어니어 10호가 태양계 언저리 어디쯤에 있을 것이라고 추측했다. 시속 4만 5000km의 맹렬한 속도로 우주공간을 주파하고 있는 파이어니어 10호는 3만 년쯤 후에는 황소자리 붉은 별 로스(Ross) 248별을 스쳐 지나고, 그후 100만 년 동안 10개의 별들 옆을 더 지나갈 것이다. 그리고 또 200만 년 후에는 지구로부터 65광년 떨어진 황소자리 1등성 알데바란 옆퉁이에 다다를 것이다. 겨울철 남쪽 하늘 오리온자리 옆구리에서 밝게 반짝이는 별이다. (겨울 밤하늘에서 알데바란을 볼 때 주의하기 바란다. 지구-알데바란 간 우주공간을 날고 있는 보이저 1호가 운좋으면 혹 눈에 띌지도 모르니까.^^ ) 한편, 보이저 2호와 파이어니어 11호는 둘 다 명왕성 궤도 바깥을 날고 있고, 또 다른 탐사선 뉴호라이즌 호는 지난 7월 14일 명왕성을 최근접 비행을 성공한 후 외부 태양계를 향해 날아가고 있다. 다음 목표물은 카이퍼 벨트에 있는 소행성 2014 MU69로, 2019년에 도착할 예정이다. 이상에서 보는 바와 같이 우주의 한 변방, 모래알만한 지구에 거주하는 인류라는 지성체가 바야흐로 그의 광막한 고향, 대우주를 탐색하기 위해 용약 분투하고 있는 중이다. -우주의 당구공 치기, 스윙바이 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1호는 당시 최신 기술이던 중력 보조를 사용하도록 설계된 탐사선이다. 중력 보조란 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. 탐사선이 행성의 중력을 받아 미끄러지듯 가속을 얻으며 낙하하다가 어느 지점에서 진행각도를 바꾸면 그 가속을 보유한 채 튕기듯이 탈출하게 된다. 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. 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. 이 항법을 활용하기 위해 보이저는 행성들이 직선상 배열을 이루는 드문 기회(몇백 년에 한 번꼴)를 이용했는데, 목성의 중력이 보이저를 토성으로 내던지고, 토성은 천왕성으로, 천왕성은 해왕성으로, 그 다음은 태양계 밖으로 차례로 내던지게 되는 것이다. 하늘의 당구치기를 하면서 날아갈 보이저 1호와 2호는 이 여행을 염두에 두고 설계됐으며, 발사 시점도 대여행이 가능하도록 맞춰졌다. -보이저 2호, 30만 년 후 시리우스에 도착 쌍둥이 탐사선 보이저 2호는 1호보다 16일 먼저 지구를 떠났지만 1호와는 다른 경로를 택했다. 목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만, 그 뒤 보이저 1호는 태양계 밖으로 향했고, 2호는 천왕성과 해왕성을 차례로 관측하는 경로를 택했다. ​2015년 9월 현재 보이저 2호는 지구로부터 110AU(천문단위), 164억km 떨어진 태양권덮개(헬리오시스)에 있으며, 성간 가스의 압력에 의해 태양풍이 있는 태양권의 가장 바깥자리에서 항해 중이다. 빛의 속도로 15시간 걸리는 거리다. 이는 인류가 만든 확인된 물체 중 지구로부터 두 번째 멀리 떨어져 있는 것이다. 보이저 2호도 이미 태양권 덮개 영역으로 들어선 것으로 알려졌다. 29만 6천 년 후 보이저 2호는 지구로부터 8.6광년 떨어진, 밤하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스에 도착할 예정이다. 태양계를 완전히 벗어난 뒤 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. 하지만, 보이저가 가장 가까운 별인 켄타우루스 프록시마 별까지 가는 데만도 4만 년 정도가 걸리고, 탐사선의 크기도 너무 작기 때문에 발견될 가능성은 극히 낮다. 따라서 이 음반을 정말 누군가가 받는다고 해도 영원처럼 먼 미래의 일일 것이다. 따라서 정말로 외계인과 교신하기 위한 시도라기보다는 상징적인 뜻이 더 많다. -인류가 보낸 ‘우주 척후병' 보이저 1호의 최후는? 태양계를 벗어난 보이저 1호는 어느 천체의 중력권에 붙잡힐 때까지 관성에 의해 계속 어둡고 차가운 우주로 나아갈 운명이다. 연료인 플로토늄 238이 바닥나는 2020년께까지 보이저 1호는 아무도 가보지 못한 태양계 바깥의 모습을 지구로 타전할 것이다. 지난 30여 년간 보이저 1호가 보내온 각종 영상과 데이터는 태양계에 대한 인간의 인식을 넓혀주었다. 1980년엔 최초로 완벽한 태양계의 모습을 촬영했다. 지구에서 60억km쯤 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 찍어보낸 그 유명한 지구 사진, 흑암의 무한 공간 속에 한낱 먼지처럼 부유하는 '창백한 푸른 점'도 보이저 1호의 작품이다. 또한 목성에도 토성과 비슷한 고리가 있다는 사실, 토성의 고리가 1,000개 이상의 가는 선으로 이뤄졌다는 사실, 목성의 위성 유로파가 얼어붙은 바다로 덮여 있다는 사실 등이 모두 보이저 1호가 밝혀낸 것들이다. 보이저 프로젝트의 책임자인 에드 스톤 박사는 “지금까지 보이저 1, 2호가 우주에서 발견한 것들은 우리가 세상을 바라보는 생각을 변하게 했다”면서 보이저 1호 대장정의 의미를 규정했다. 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 30,000년이 걸린다. 그 다음부터 40,000년 동안에는 그 진로상에 어떤 별도 없다. 약 70,000년을 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. 인류가 우주로 띄워보낸 '병 속의 편지' 보이저 1호는 어쩌면 50억 년쯤의 시간이 흐르는 동안에도 누구의 손에 의해서도 회수되는 일 없이 항진을 계속할는지도 모른다. 그러면 인류의 메시지를 담은 음반이 재생되는 일도 영원히 없을 것이다. 50억 년이란 인류에겐 긴 세월이다. 장엄하게 빛나던 태양도 종말을 맞을 것이며, 이미 지구는 바짝 구워져 염열지옥이 되어버렸을 시간이다. 인류는 어떻게 되었을까? 다른 행성으로 떠나갔거나 지구에서 멸종되었거나 둘 중 하나일 것이다. 그때면 보이저 1호만이 사라져버린 지구 문명의 희미한 잔영을 지닌 채 우리은하를 벗어나 심우주로 몇조 년을 그대로 항행할지도 모른다. 지금 이 순간에도 태양계 바깥의 성간 공간에서 '검은 우주'를 향해 맹렬히 내달리고 있을 인류의 '병 속 편지' 보이저 1호는 과연 우주의 어느 언저리에서, 언제쯤 그 오랜 항해를 멈추고 영원한 잠에 빠져들 것인가 궁금하다. 동영상 넣기 https://www.youtube.com/embed/BXUAiKkfJtA 이광식 통신원 joand999@naver.com

우리의 개념이 모이는 '그 곳' 안드로메다 은하 속 푸른 성단의 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 안드로메다 은하의 모자이크 사진을 공개했다. 우리에게 가장 친숙한 은하인 '안드로메다 은하’(The Andromeda Galaxy)는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 200만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보인다. 이번에 홈페이지를 통해 공개된 사진은 허블우주망원경이 촬영한 총 414장의 안드로메다 사진을 모자이크 한 것이다. 상단 사진은 안드로메다의 무수히 많은 별들과 산개성단(散開星團) 모습을 담고있다. 그리고 하단 왼쪽 사진은 상단 박스의 확대 사진이며 그 옆 6개의 푸른 성단 사진은 이를 다시 확대한 것이다. 성단(星團)은 중력으로 뭉쳐 있는 별들의 무리를 일컫는데 그 모양에 따라 구상성단(球狀星團)과 산개성단으로 나뉜다. 공처럼 둥글게 모여있는 것이 구상성단이며 모양이 일정치 않으면 산개성단으로 불린다. 특히 주로 늙은 별들이 모여 있는 구상성단에 비해 산개성단은 높은 온도의 푸른빛을 내는 '젊은이'들이 모여있다. 　 최소 1억 개 이상의 별들로 모여있을 것으로 추정되는 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하는 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 사진= NASA/ESA, J. Dalcanton, B.F. Williams, L.C. Johnson (Univ. of Washington), PHAT team, and R. Gendler 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난달 25일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 홈페이지에 국제우주정거장(ISS)에서 촬영된 재미있는 사진 한장이 게재됐다. 미국의 우주비행사 첼 렌드그린이 막 배달된 신선한 과일을 비닐백에 담으면서 함박웃음을 짓고 있는 모습이다. KBS '개그콘서트' 속 코너인 '우주라이크'에서 처럼 음식이 멀리 사라지는 불상사는 생기지 않았으나 극미중력 상태인 ISS 내부에서 둥둥 떠다니는 과일 모습은 웃음을 자아낸다. ISS 우주비행사들이 과일을 먹는 '호사'를 누릴 수 있었던 것은 그 전날 도킹에 성공한 일본의 우주화물선 코우노토리 5호(HTV-5)에 이 '특식'이 실려있었기 때문이다. 특히 이들 우주인들은 지난달 중순에는 사상 처음으로 ISS 내에서 직접 재배한 상추도 먹은 바 있다. 이렇듯 우주비행사들의 '식탁'이 점점 '신선'해지는 이유는 있다. 우주에서의 과일 재배는 아직 전이지만 유인 화성탐사와 달의 인류 기지 건설 등 장기적인 우주여행이 현실화되는 상황에서 자체적인 동식물 재배가 필수적인 상황이 됐기 때문이다. 이를 위해 NASA측은 ‘Veg-01’이라는 프로젝트를 시작해 우주선 안에서 안전한 야채를 공급할 ‘텃밭’을 개발해 왔다. 우주에서의 식사는 인류 우주탐사 역사와 똑같다. 1961년 러시아의 우주비행사였던 유리 가가린은 고기를 으깨어 물을 넣고 걸쭉하게 만든 퓌레(Puree)를 치약 튜브처럼 생긴 용기에 넣고 빨아먹었다. 이후 우주비행사의 개인 식성에 맞춘 다양한 음식들이 개발됐는데 최근에는 완전히 조리된 음식의 부분 또는 전체를 진공상태 혹은 냉동상태로 포장해 ISS 내에서 만들어 먹기도 한다. 지난 2월 미국 우주인 테리 버츠는 우주에서 직접 만든 치즈버거를 공개한 바 있다. 버츠는 진공 포장된 소고기 패티와 머스타드 소스, 토마토, 치즈 등 다양한 재료로 그럴듯한 치즈버거를 만들어 먹었다. 또한 에그타르트부터 액체상태의 콜라도 포장돼 ISS로 배달되며 추수감사절 등 특별한 날에는 우주비행사들도 지구에서와 마찬가지로 특식을 먹기도 한다. 우주비행사들은 이렇게 먹고 소화한 소변을 모아뒀다가 재활용해 물로 마신다. ISS에는 긴급사태에 대비해 2000ℓ 분량의 물이 예비용으로 있지만 보통 소변을 정화해 식수로 마시는데 재미있는 사실은 러시아 우주인들은 땀과 입김, 쓰고 남은 물만 정수해 먹고 소변은 안마신다는 점이다. 이에 몇몇 서구언론은 '미국 우주인은 러시아인의 소변을 마신다' 는 웃기는 제목을 달기도 했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

유럽 우주국이 야심 차게 발사한 로제타 우주선과 혜성 착륙선인 필레는 여러 가지 과학적 성과를 달성했다. 그러나 정작 혜성 표면에 착륙한 필레는 우여곡절을 겪으면서 현재 다시 교신이 되지 않는 상태이다. 이는 아무리 잘 준비했더라도 혜성처럼 중력이 작고 대기가 없는 천체에 착륙하는 일이 얼마나 어려운지를 보여주는 좋은 사례다. 미국항공우주국(NASA) 케네디 우주 센터의 스웜프 웍스(Swamp Works)의 엔지니어들은 이런 환경에서도 완벽하게 표면을 비행하면서 탐사를 진행할 수 있는 일종의 우주 드론을 개발 중이다. 이는 안전한 착륙에 유리한 것은 물론이고 이동하면서 탐사를 하는 것이 더 과학적으로 큰 성과를 거둘 수 있기 때문이다. 소행성 탐사 비행체(Asteroid Prospector Flyer)라고 명명된 이 탐사선들은 작은 드론처럼 생겼는데, 공기가 없는 우주 공간에서 작동할 수 있도록 프로펠러 대신 특수하게 개발된 로켓 모터를 탑재한 점이 큰 차이점이다. 소행성이나 혜성 주변을 비행할 때 문제가 되는 부분은 역설적으로 낮은 중력이다. 적당히 낮은 중력은 비행에 유리하지만, 작은 소행성이나 혜성의 중력은 대부분 매우 낮아서 거의 없는 것과 마찬가지다. 따라서 필레처럼 정확히 원하는 위치에 착륙이 쉽지 않다. 조금만 힘을 받아도 바로 다시 우주로 튕겨 나가기 때문이다. NASA의 소행성 탐사 비행체 프로토타입은 이 문제를 해결하기 위해 아주 미세하게 출력을 조절할 수 있는 다수의 로켓 모터를 탑재하고 있다. 이 로켓 모터는 불꽃을 내뿜는 대신 산소 같은 기체를 조금씩 분사해 자세와 위치를 조절한다. 사진에서는 짐볼이라고 불리는 미세중력 상태를 구현하는 테스트 기기에 탑재되어 있는데, 아직 테스트 단계이므로 최종 디자인은 변경될 가능성이 있다. 화성이나 달은 로버를 보낼 수 있을 만한 중력이 있지만, 작은 소행성과 혜성은 사실상 불가능하므로 소행성 탐사 비행체는 이런 천체를 아주 가까이서 폭넓게 탐사할 수 있는 유일한 대안이기도 하다. 개발 성공 여부는 아직 알 수 없지만, 개념적으로 봤을 때 소행성 탐사 비행체는 미래 태양계 탐사에 새로운 길을 제시할 가능성이 크다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

마치 동그란 공이 두둥실 우주에 떠있는 것 같은 환상적인 천체 사진이 공개됐다. 지난 31일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 무인탐사선 카시니호가 지난 5월 포착한 토성에 '푹 안긴' 위성 디오네(Dione)의 모습을 뒤늦게 공개했다. 약 230만 km 거리에서 촬영된 이 사진 속 중앙의 줄은 바로 토성의 신비로운 고리다. 그 위 검은색으로 떠있는 천체가 디오네이며 뒷 배경이 거대한 크기를 자랑하는 토성이다. 이는 위성 디오네가 토성 앞을 지나가다 잠시 빛이 잠식되는 현상을 포착한 것으로 천문학계에서는 이를 트랜싯(Transit)이라 부른다. 이 사진에도 살짝 드러나듯 디오네는 수많은 상처와 곰보 자국으로 가득하다. 우리의 달처럼 디오네 역시 수많은 크레이터로 가득찬 이유는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동으로 인한 것으로 추측된다. 특히 디오네는 마치 하얗게 화장을 한 듯 밝게 빛나는데 이는 이웃한 위성인 엔셀라두스(Enceladus) 때문이다. 지름이 약 500km에 불과한 엔셀라두스는 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나오는 것이 특징이다. 이 간헐천은 위성의 표면을 눈송이처럼 하얗게 만드는데 수증기가 순식간에 얼어서 미세 얼음 입자가 되기 때문이다. 바로 이 미세입자가 이웃한 디오네의 표면까지 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든 것이다. 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 디오네는 지름 1123㎞, 공전주기는 2.7일이며 2년 전 NASA 제트추진 연구소가 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모은 바 있다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“한 인간에게는 작은 발자국이지만 인류에게는 위대한 도약이다.” 1969년 7월 16일 닐 암스트롱과 버즈 올드린, 마이클 콜린스를 태운 아폴로 11호는 미국 플로리다 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 발사됐다. 7월 20일 선장 암스트롱은 인류 최초로 달 표면에 발자국을 남기며 이 유명한 말을 했다. 이후 1972년 12월 11일 아폴로 17호의 달 착륙을 마지막으로 달에 발을 디딘 사람은 더이상 없다. 대중의 관심은 줄어들고 유인 우주선 발사에 드는 비용은 천문학적이라는 이유로 외면했던 달 탐사에 대해 최근 미국과 러시아, 중국, 일본 등 우주 선진국들이 다시 관심을 갖고 있다. 최소 1900억원의 예산이 투입돼야 하는 달 탐사에 주요국이 다시 주목하는 이유는 뭘까. 한국항공우주연구원 조광래 원장은 “달 탐사 준비 과정에서 첨단 기술들이 대거 개발되는데 이 가운데 민간부문으로 확산(스핀오프)되는 것들이 상당하다”며 “달에는 미래 자원으로 불리는 희토류 같은 것들도 많은 것으로 알려져 있는 만큼 미래 세대에게 경제적 효과를 물려준다는 차원에서 투자가치가 높다”고 설명했다. ●미래 자원·우주의 기원 ‘두 토끼 잡기’ 현재 달에 궤도선을 쏘아 올린 국가는 미국과 러시아, 유럽, 일본, 중국, 인도뿐이다. 미국과 러시아를 제외하고 지금까지 달 착륙선을 보낸 나라는 2013년 ‘창어 3호’를 쏜 중국뿐이다. 심(深)우주 탐사와 함께 달 탐사는 우주 프로젝트를 계획하고 있는 나라들의 핵심목표 중 하나다. 많은 나라들이 달 탐사를 시도하는 이유는 과학소설에서 등장하는 것처럼 거주 목적이 아닌 달의 자원분포 파악과 우주의 기원에 대한 호기심 때문이다. 달 탐사 계획에서 가장 앞선 나라는 미국이다. 미국은 1972년 아폴로 프로젝트가 끝난 지 반세기 만인 오는 2020년까지 다시 달에 사람을 보내고, 2025년에는 달 표면에 유인기지를 건설하겠다는 계획을 세우고 있다. 중국도 2020년에 유인 우주실험실을 만들고, 2025년에 유인 달 탐사선 발사를 준비하고 있다. 일본도 2018년에 달 착륙선 ‘셀레네 2호’를 발사하고 2025년에 달에 사람을 보내겠다는 계획을 세우고 있다. 러시아와 유럽, 인도 등도 달 탐사 계획을 준비하고 있는 것으로 알려져 있다. 우리나라 역시 2018년 12월 달 궤도 위성 발사를 시작으로 2020년 달 착륙선 발사를 계획하고 있다. 현실성 있는 달 탐사 프로젝트를 진행하고 있다는 평가를 받고 있는 우리나라는 2018년 1단계 계획만 성공하더라도 달 탐사에 성공한 세계 7번째 나라로 이름을 올릴 수 있게 된다. ●‘우주인터넷’ 등 한국형 융합연구 성과 기대 한국항공우주연구원과 15개 정부출연연구기관은 지난 1년 동안 수행한 달 탐사 기초연구 성과를 공개하는 ‘한국형 달탐사 융합연구 및 우주핵심 기초연구 성과발표회’를 지난 20일 열었다. 이 자리에서는 달 탐사선 융합기술, 탑재체 기반연구, 지상국 및 로버(달탐사선) 등 달 탐사에 필요한 핵심기술들이 공개됐다. 우리나라는 2018년까지 미국항공우주국(NASA)의 도움으로 달에 시험용 궤도선을 보낼 계획이다. 2020년에는 우리 손으로 만든 한국형 발사체(KSLV2)에 달 궤도선과 달 착륙선을 실어 보내는 방안을 추진 중이다. 2018년 발사될 시험용 달 궤도선은 무게 550㎏으로 1년 동안 달의 100㎞ 상공을 돌며 우주인터넷과 달 탐사용 관측장비를 시험한다. 우주인터넷은 지구와 달 궤도선, 착륙선, 탐사용 로버 사이의 원활한 통신을 위한 필수 기술이다. 이를 위해 지름 26~34m 크기의 심우주네트워크(DSN) 안테나가 2018년 국내에 설치된다. 또 우주인터넷을 실험하기 위해 안드로이드 스마트폰을 탑재체로 하는 ‘미니 위성’(폰샛) 계획도 진행 중이다. 폰샛은 NASA에서도 시도해보지 않은 기술이다. 한국전자통신연구원(ETRI) 이병선 위성시스템연구실장은 “안드로이드 스마트폰에는 고성능 프로세서가 들어가 있어 웬만한 과학위성 기능을 충분히 수행할 수 있을 정도”라며 “폰샛은 달 궤도에서 지상사진을 찍고 우주인터넷 품질을 실험하는 임무를 맡게 된다”고 설명했다. ●원자력 전지·탐사선 보호 소재기술도 개발 폰샛뿐만 아니라 극한의 우주환경에서 탐사선과 착륙선에 원자력으로 전력을 공급하는 기술도 국내 최초로 개발되고 있다. 한국원자력연구원과 한국전기연구원, 현대자동차는 영하 180도 이하 환경에서 2주간 햇빛을 받지 못해도 전기를 안정적으로 공급할 수 있는 원자력 전지를 개발 중이다. 방사성 물질인 ‘스트론튬90’과 ‘이트륨90’에서 발생하는 붕괴열을 전기로 바꾸는 원자력 전지는 달 궤도선과 착륙선, 로버의 전원 공급에 활용된다. 전북대와 서울대 연구진은 달 탐사선이 발사 과정에서 폭발하거나 달 귀환선이 대기권을 들어오는 과정에서 타버릴 경우 원자력 전지 폭발을 막기 위한 보호소재를 개발 중이다. 우주선이 대기권으로 재진입할 때 외부 온도가 수천 도까지 올라가기 때문에 이 상황에서도 버틸 수 있는 소재를 찾는 것이다. 최기혁 항우연 달탐사연구단장은 “달 탐사를 위해 개발되는 소재와 에너지 기술은 대부분 해외에서 이전을 꺼리는 전략기술이기 때문에 향후 우주개발과 국방안보는 물론 무인기나 전기차 등 산업 분야에도 파급효과가 클 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화성 표면 사진에서 미스터리한 사물을 발견했다고 늘 주장하는 전 세계 ‘음모론자’들에게 NASA가 침묵을 깨고 일침을 가해 화제가 되고 있다.　그동안 UFO 마니아, 화성 음모론자 등은 화성탐사로봇 큐리오시티가 보내오는 관측 사진들에서 관, 이구아나, 골프공, 우주선, 피라미드, 거대 거미 등 화성에 존재할 수 없는 미스터리한 형체를 발견했다고 수차례 주장해왔다. 이러한 음모론들에 그동안 별다른 말을 않던 NASA가 드디어 입을 연 것은 최근 이와 같은 주장 제기가 사그러들기는커녕 점점 더 잦아지고 있기 때문이다. 실제로 지난달에만 화성에서 괴물체를 발견했다는 주장이 두 차례 제시됐다. UFO 전문가 스콧 C 워닝은 지난주에 “화성 표면에서 우주선의 잔해로 보이는 검은 형체를 발견했다”는 글을 자신의 홈페이지에 게재했다. 또한 지난달 초에는 ‘화성 표면으로의 여행’(Journey to the Surface of the Mars)이라는 이름의 단체 역시 화성사진에서 영화 에일리언에 등장한 외계인 ‘페이스허거’를 닮은 존재를 발견했다고 주장하기도 했다. 특히 ‘화성 표면으로의 여행’은 “그들은 화성에 대한 진실을 알려주지 않을 것이다”라는 슬로건을 내걸고 있다. 이는 대부분의 UFO 마니아와 음모론자들이 가진 태도이기도 하다. 화성에 문명이나 생명이 존재하며 NASA가 이를 의도적으로 숨기고 있다는 것이다. 이에 대해 큐리오시티 로버 프로젝트에 참여하고 있는 어쉬윈 버사버다는 CNN과의 인터뷰를 통해 “실제로 화성에서 그런 것이 발견된다면 우리보다 기뻐할 사람이 어디 있겠는가?”라며 ‘은폐 의혹’을 일축했다. 그는 “사람들이 내세우는 주장을 실질적으로 뒷받침할 만큼 확실한 근거가 발견된 적은 아직 한 번도 없다”고 말했다. 그는 사람들이 화성 표면에서 각종 사물을 닮은 물체를 찾아내는 것은 불규칙한 자극 속에서 익숙한 패턴을 찾으려는 심리 현상인 ‘파레이돌리아’(Pareidolia, 변상증) 때문인 것으로 보인다고 말했다. NASA 전문가들은 이 현상이 인파 속에서 친구의 얼굴을 찾는 등의 활동에는 도움이 되지만 아무것도 없는 환경 속에서 익숙한 물건을 찾았다고 착각하게 만드는 원인이기도 하다고 전했다. 사진=ⓒNASA 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

러시아 연방우주청(로스코스모스)가 10년 가까이 개발해 온 새 우주선의 모습을 공개해 눈길을 사로잡고 있다. 아직 정식 명칭이 공개되지 않은 이 우주선은 미국항공우주국(이하 NASA)의 유인 화성탐사선인 ‘오리온’과 매우 유사한 형태를 띠고 있다. ‘종’ 형태의 이 우주선은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 원뿔형이며 전면에 러시아 국가가 부착돼 있다. 이를 디자인한 업체는 러시아 연방우주청과 밀접한 관계를 맺어 온 RSC Energia사다. 이 업체는 앞으로 수 개월간 테스트를 진행한 뒤 2021년 첫 비행에 나설 예정이라고 밝혔다. 올해 초, 러시아는 2030년 달에 유인우주선을 보낼 계획을 발표한 바 있다. 러시아가 우주계획에 있어서 데드라인을 설정한 것은 이번이 처음이며, 이는 미국에 뺏긴 ‘우주강국’ 자존심을 되찾겠다는 의지로 해석된다. 러시아 연방우주청 관계자는 “2024년까지 NASA와 함께 우주정거장(ISS)에서의 미션을 함께 수행할 것”이라고 밝힌 바 있다. 사실 미국과 러시아는 ‘우주’를 사이에 두고 그간 잦은 잡음을 빚어왔다. 미국의 경우 지난 2011년 30년간 운영해왔던 우주왕복선 프로그램을 중단했다. 예산 절감 때문이었다. 이에 NASA는 러시아의 소유즈 로켓에 의존해 우주비행사들을 ISS로 보내왔다. 최근 미국은 러시아의 우주선에 자국 우주비행사들을 태우는 대가로 러시아에 4억9000만 달러의 운송계약을 했다. 이는 러시아가 소유즈 로켓 한 자리 당 가격을 8200만 달러 수준으로 책정한 것으로, 대안이 없는 미국 입장에서는 울며 겨자 먹기로 받아들일 수밖에 없는 상황이다. 미국과 NASA의 ‘위기’는 여기서 그치지 않는다. 지난 6월 블라드미르 마르킨 러시아 정부 조사 위원회 대변인은 NASA가 인류 최초로 달 착륙 장면을 담은 비디오 원본을 지운 것에 대해 철저한 진상조사를 요구했다. 강력한 라이벌(미국)이 이룩한 인류의 가장 위대한 업적(달 착륙)에 흠집을 내려는 의도가 강하다는 것이 전문가들의 평이다. 다만 우주산업에 있어서 최고의 기술력을 보유한 두 나라인 만큼 협력을 약속하기도 했다. 러시아는 현재 달 유인비행을, 미국은 화성 유인비행을 목표로 삼고 각기 다른 행보를 가고 있다. 러시아연방우주청 관계자는 “러시아는 현재 화성 비행을 염두하지 않고 있다. 러시아와 미국은 서로 도울 것”이라고 말했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

해수면 상승으로 전 세계에 닥칠 재앙적 상황이 기존 최악의 시나리오 또는 그 이상이 될 것으로 미국 항공우주국(NASA)이 전망했다. NASA는 이르면 100년, 늦어도 200년 안에 해수면이 1m 이상 높아져 도쿄나 싱가포르 등 세계 주요 도시들이 물에 잠겨 사라질 것이라고 경고했다. 기존의 믿을만한 최신 데이터는 2013년 유엔 기후변화 정부 간 위원회(IPCC) 보고서다. IPCC는 당시 금세기 말까지 해수면이 1~3피트(30.5~91.5cm) 상승할 것으로 전망했다. 온실가스 방출량과 기후변화 등 여러 요인에 따라 연간 0.35~1cm 가량씩 높아진다는 것이다. 그러나 NASA가 최신 데이터들에 근거해 미국 대학 주요 전문가 등과 공동 분석해 지난주 발표한 전망은 이보다 더 암울하다고 CBS를 비롯한 미국 언론 매체들이 29일 보도했다. 20세기 100년 동안 지구 해수면 상승폭은 약 20.3cm, 연평균 2.03mm였다. NASA가 1992년 이래 23년 동안 위성데이터를 분석한 결과 세계 해수면이 평균 7.38cm 높아졌다. 연평균 상승폭이 3.21mm로 훨씬 높아진 것이다. 더욱이 상승 속도가 길수록 높아지고 있다. NASA는 IPCC 전망치 중에서도 최악의 것(91.5cm 상승)이 현실화될 가능성이 높다고 밝혔다. 그보다 더 나쁠 수도 있다고 상황을 평가했다. IPCC의 기존 전망은 기온 상승으로 빙상 표면이 녹는 것만을 계산했다. NASA의 이번 연구는 빙상 테두리가 갈라져 붕괴하고 융해되는 점까지 충분히 고려했다는 점이 우선 다르다. 해수면 높이 상승의 원인은 크게 해양 수온 상승, 북극해 그린란드와 남극 얼음층 해빙, 기타 산악지대와 알래스카 빙하 해빙 3가지다. 각각 미치는 영향은 대략 3분의 1씩이다. 연간 소실되는 극지 빙상은 수백기가(giga)톤이나 되며 이로 인해 해수면이 매년 1mm 가량 높아진다. 기가톤은 10억톤이나 되는 어마어마한 양이다. 단순히 얼음대륙의 표면만 녹는 게 아니라 끝부분이 기둥처럼 갈라지며 무너져 내리면서 바다를 떠돌며 녹는게 더 문제다. 특히 북극지역에 인접한 그린란드 얼음층이 매우 빨리 녹고 있어 심각하다. 언제가 될지, 실제 이뤄질지 모르지만 그린란드 빙상이 다 녹으면 해수면이 60m나 높아진다. 올해 초여름 그린란드의 거대 빙상 제이콥스헤븐이 갈라져 바다로 떠내려가며 녹고 있다. 제이콥슨헤븐 빙상만 완전히 녹아도 세계 해수면이 0.5m나 높아진다. NASA의 이번 발표 자료엔 그린란드 등의 빙상 소실과 해수면 상승을 인공위성 등으로 정밀 촬영하고 분석한 결과가 포함돼 있다. 연합

종종 '개념'도 보내버릴 만큼 우리에게 가장 친숙한 은하가 있다. 바로 '은하철도 999'를 탄 철이가 가고자 했던 그 곳 '안드로메다 은하'(The Andromeda Galaxy)다. 지난 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)이 나선형 '몸매'를 자랑하는 안드로메다 은하의 모습을 '오늘의 천체사진'으로 공개해 눈길을 끌었다. 미국의 아마추어 천문학자인 로버트 젠들러가 촬영한 이 사진은 총 20장의 이미지를 모자이크해 만든 것으로 거대한 위용을 자랑하는 안드로메다의 모습이 화려하게 담겨있다. 'M31'로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 200만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다'(Milkomeda)다. 사진=Robert Gendler 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-제단자리 ESO 179-13의 지름 5만 광년 고리 지름 5만 광년의 고리를 가진 은하계가 발견되었다고 미국 천문잡지 ‘스카이 앤드 텔레스코프’(S&T)지가 28일(현지시간) 인터넷판에 보도했다. 천문학자들이 한 쌍의 은하인 ESO 179-13을 최초로 발견한 것은 1974년이었다. 남반구 하늘 깊숙이 있는 제단자리에 자리한 이 은하계는 왜소 나선은하와 그 북동쪽에 있는 볼품없는 조그만 은하로 이루어져 있다. 그러나 ESO 179-13 은하계는 지난 몇십 년 동안 그다지 관심을 받지 못했다. 우리은하 원반면의 별들이 붐비는 장소에 자리잡고 있다는 것이 그 한 이유였다. 홍콩 대학과 호주 천문관측소에 적을 둔 쿠엔틴 파커와 그의 동료들은 이 소외된 은하계에 눈을 돌려 다양한 파장의 스펙트럼과 이미지를 조합해 면밀한 관측을 수행해왔다. 그 결과 하나의 놀라운 발견을 하게 되었는데, 이 은하계를 둘러싸고 있는 거대한 수소 가스 고리를 보았던 것이다. 고리는 크고 작은 덩어리들이 뭉쳐져 있는 형상으로 은하를 빙 두르고 있었다. 그것은 마치 화살 과녁처럼 보여 천문학자들은 왜소과녁은하(Dwarf Bull’s-eye Galaxy)라는 이름을 붙였다. 거대한 수소 가스 고리는 몇천만 년 전 작은 은하가 나선은하를 총알처럼 관통할 때 찢겨져나온 것으로 보인다. 천문학자들은 ESO 179-13 같은 유형의 은하를 적어도 20개 정도는 알고 있다. 형태가 마치 수레바퀴처럼 보여, 그 대표적인 은하인 ESO 350-40은 수레바퀴 은하라는 이름을 얻었다. ESO 179-13 은하계는 지구에서 겨우 3000만 광년밖에 떨어져 있지 않은 가장 가깝고도 가장 작은 우주 수레바퀴이다. 고리의 지름은 고작 2만 광년밖에 되지 않으며(그래도 우리 태양계의 약 700만 배나 되지만), 가운데 있는 나선은하의 질량은 우리은하의 동반 은하인 마젤란은하와 비슷하다. 어쨌든 이 ESO 179-13 은하계가 천문학자들에게 매력적으로 보이는 것은 우리은하 질량의 100분의 1밖에 안되는 작은 은하도 우주 공간에서 서로 충돌하며 이처럼 아름다운 고리를 가진 은하계를 만들어낸다는 사실 때문이다. ​ 사진=NASA(위), Ivan Bojicic 이광식 통신원 joand999@naver.com

지구의 이웃 행성인 화성에서 우리 인류가 살 수 있는 환경을 구축하기 위한 최장기간 격리 실험이 마침내 시작됐다. AFP통신 등 외신에 따르면, 미국 하와이 마우나로아 산에 있는 화성 가상 실험실에서 28일(현지시간) 6명의 참가자가 바깥세상과 격리된 생활을 하게 되는 실험에 들어갔다. 이번 실험은 미국항공우주국(NASA)이 2030년까지 실현을 목표로 하는 ‘유인 화성탐사’의 준비를 위한 두 번째 실험으로, 1차 실험보다 4개월 더 긴 1년 동안 진행된다. 이번 2차 실험에는 프랑스의 우주생물학자와 독일의 물리학자, 그리고 미국인 조종사와 건축가, 의사 겸 저널리스트, 토양과학자가 참가한 것으로 알려졌다. 이들은 앞으로 장기간의 우주여행과 화성 체류가 신체에 어떤 영향을 미치는지 분석하기 위해 향후 실제 화성 환경에 지어질 우주기지와 똑같이 만든 실험실에서 생활하게 된다. 실험실은 실제 화성과 가장 비슷한 환경으로 알려진 마우나로아 화산의 북쪽 경사면에 있는데 지름 11m, 높이 6m 정도 되는 30평대의 제한된 돔형 시설이다. 실험실 내부에는 총 6명이 거주할 수 있는 시설이 마련돼 있다. 6개의 개별 방이 있으며 주방, 샤워실, 식사실 및 냉동식품 저장실 등이 있다고 한다. 이들은 실험 기간 내내 주어진 공간에서만 머물러야 하며 시설 밖으로 나갈 때는 허가된 우주복을 착용해야만 한다. 외부와의 유일한 소통 수단으로 알려진 이메일은 돔 실험실 밖으로 전달되는데 24분이 소요되며, 샤워는 1주일에 한 번, 단 8분만 가능하다. 운동과 식사 등도 모두 통제된 환경에서 지시를 받아야 가능하다. 시설은 2층으로 구성돼 있으며, 각각의 침실은 침대 하나와 간단한 생활도구로만 채워져 있다. 공동 공간인 식사 공간은 공상과학(SF) 영화에서처럼 모든 사람이 동시에 이용하게끔 설계됐으며, 전반적으로 단순하고 차가운 느낌이 주를 이룬다. 한편 이번 실험은 하와이 시간으로 오후 3시(한국 시간 29일 오전 10시)부터 시작돼 앞으로 1년간 진행될 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

러시아 연방우주청(로스코스모스)가 10년 가까이 개발해 온 새 우주선의 모습을 공개해 눈길을 사로잡고 있다. 아직 정식 명칭이 공개되지 않은 이 우주선은 미국항공우주국(이하 NASA)의 유인 화성탐사선인 ‘오리온’과 매우 유사한 형태를 띠고 있다. ‘종’ 형태의 이 우주선은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 원뿔형이며 전면에 러시아 국가가 부착돼 있다. 이를 디자인한 업체는 러시아 연방우주청과 밀접한 관계를 맺어 온 RSC Energia사다. 이 업체는 앞으로 수 개월간 테스트를 진행한 뒤 2021년 첫 비행에 나설 예정이라고 밝혔다. 올해 초, 러시아는 2030년 달에 유인우주선을 보낼 계획을 발표한 바 있다. 러시아가 우주계획에 있어서 데드라인을 설정한 것은 이번이 처음이며, 이는 미국에 뺏긴 ‘우주강국’ 자존심을 되찾겠다는 의지로 해석된다. 러시아 연방우주청 관계자는 “2024년까지 NASA와 함께 우주정거장(ISS)에서의 미션을 함께 수행할 것”이라고 밝힌 바 있다. 사실 미국과 러시아는 ‘우주’를 사이에 두고 그간 잦은 잡음을 빚어왔다. 미국의 경우 지난 2011년 30년간 운영해왔던 우주왕복선 프로그램을 중단했다. 예산 절감 때문이었다. 이에 NASA는 러시아의 소유즈 로켓에 의존해 우주비행사들을 ISS로 보내왔다. 최근 미국은 러시아의 우주선에 자국 우주비행사들을 태우는 대가로 러시아에 4억9000만 달러의 운송계약을 했다. 이는 러시아가 소유즈 로켓 한 자리 당 가격을 8200만 달러 수준으로 책정한 것으로, 대안이 없는 미국 입장에서는 울며 겨자 먹기로 받아들일 수밖에 없는 상황이다. 미국과 NASA의 ‘위기’는 여기서 그치지 않는다. 지난 6월 블라드미르 마르킨 러시아 정부 조사 위원회 대변인은 NASA가 인류 최초로 달 착륙 장면을 담은 비디오 원본을 지운 것에 대해 철저한 진상조사를 요구했다. 강력한 라이벌(미국)이 이룩한 인류의 가장 위대한 업적(달 착륙)에 흠집을 내려는 의도가 강하다는 것이 전문가들의 평이다. 다만 우주산업에 있어서 최고의 기술력을 보유한 두 나라인 만큼 협력을 약속하기도 했다. 러시아는 현재 달 유인비행을, 미국은 화성 유인비행을 목표로 삼고 각기 다른 행보를 가고 있다. 러시아연방우주청 관계자는 “러시아는 현재 화성 비행을 염두하지 않고 있다. 러시아와 미국은 서로 도울 것”이라고 말했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

-뉴호라이즌스의 두번째 행선지는 2014 MU69 소행성 지난달 명왕성 근접비행을 성공했던 뉴호라이즌스의 두번째 행선지를 결정했다고 미 항공우주국(NASA)이 28일(현지시간) 발표했다. ​뉴호라이즌스 팀이 제2의 목표물로 잡은 것은 명왕성으로부터 16억km 떨어진 2014 MU69라는 이름의 소행성이다. 나사는 2019년까지 연장된 뉴호라이즌스 미션을 공식적으로 승인할 예정이다. "뉴호라이즌스가 명왕성을 떠나 카이퍼 벨트로 향하면서 계속 데이터를 보내오고 있는 중에도 우리는 이 대담한 탐험의 다음 목표물을 정하기 위해 외부 태양계를 쉬지 않고 훑어보았다"고 나사 과학임무위원회의 존 그런스펠드 위원장이 기자회견에서 밝혔다. ​7억 2천만 달러(한화 약 7500억원)가 투입된 뉴호라이즌스 미션을 위해 탐사선은 거의 10년 동안 지구-태양 간 거리의 30배가 넘는 48억km를 날아가 명왕성과 그 위성들을 만났다. 이 첫번째 미션에서 수집한 왜소행성 시스템에 대한 최초의 데이터는 앞으로 16개월 동안 지구로 전송하게 된다. 7월 14일에 있었던 성공적인 명왕성 근접비행은 뉴호라이즌스가 다음 미션에서도 대성공을 거둘 수 있을 거라는 확신을 심어주었다. 그런데 다음 미션에 들어가기 위해 뉴호라이즌스 팀은 미션 확대 제안서를 제출해야만 한다. 그러면 나사에서는 전문가들로 이루어진 독립적인 기구에 심사를 의뢰한 후, 그 결론에 따라 다음 단계를 밟게 되는데, 미션 확대 제안이 들어오면 대개는 승인하는 게 관례이다. 제안서는 2016년까지 제출되어야 하지만, 뉴호라이즌스 팀은 2014 MU69 소행성 미션을 위한 세부계획에 즉시 착수하지 않으면 안된다. 왜냐하면, 제2의 목표를 만나려면 올해 10월과 11월에 탐사선을 4차례 기동해서 새 항로로 접어들어야 하기 때문이다. 만약 이 시점이 늦추어진다면 그만큼 더 많은 연료를 소비할 것이며, 또한 미션 완수 성공도도 낮아지게 된다. 2014 MU69이 선택된 데에도 연료 문제가 가장 큰 요인으로 작용했다. 만약 미션 확대 제안서가 승인받는다면, 뉴호라이즌스는 약 3년 반 뒤인 2019년 1월에 2014 MU69에 도착하게 된다. 콜로라도 볼드에 있는 사우스웨스트 연구소의 앨런 스톤 뉴호라이즌스 책임 연구원은 2014 MU69의 선정에 대해 '위대한 선택'이라는 수식어를 사용했다. ​ 허블 우주망원경에 의해 2014년에 발견된 이 소행성은 지름이 약 48km 이하로, 명왕성 크기의 약 2%에 지나지 않은 것이다. 허블 망원경은 2014년에 명왕성을 지난 후 뉴호라이즌스의 다음 미션을 정하기 위해 카이퍼 벨트에서 5개의 잠재적 표적을 찾아냈다. 얼마 후 목표물은 2개로 압축되었고, 이제 최종적으로 2014 MU69으로 결정된 것이다. 아직까지 탐사된 적이 없는 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데, 단주기 혜성의 고향으로 알려져 있다. 나사의 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호가 카이퍼 벨트를 통과했지만, 어떤 천체도 만나지 못한 채 지나갔다. 과학자들은 카이퍼 벨트에 있는 천체들이 46억 년 전 태양계가 탄생할 당시의 물질들을 고스란히 간직하고 있는 일종의 타임 캡슐로 믿고 있으며, 어쩌면 지구와 태양계 생성의 비밀을 지닌 실마리를 갖고 있을지도 모른다는 기대감을 품고 있다. 그것이 이번 미션을 추동케 한 강력한 요인이기도 하다. 이광식 통신원 joand999@naver.com