2020년대에 들어서 우주 선진국을 중심으로 유인 우주 탐사에 관한 관심이 높아지고, 달과 화성에 인간을 보내기 위한 준비가 진행되고 있다. 과학적 호기심도 있겠지만 ‘제2의 지구’나 희귀 자원 채굴 같은 실질적 목표 때문이기도 하다. 사람이 우주 탐사나 거주를 위해서는 오랜 시간 지구와는 전혀 다른 환경에서 살아야 한다는 전제가 있다. 문제는 사람이 오랫동안 우주에 나가 있을 때 어떤 신체적·정신적 변화가 발생할 것인가다. 미국 캘리포니아 어바인대 의대 방사선종양학과 연구팀은 현재의 우주 탐험 기술로 사람이 6개월 이상 우주방사선에 노출되면 전두엽 피질의 뉴런 연결과 중추신경계의 밀도가 약해지고 뇌세포에 변형이 발생해 기억력 저하, 치매, 중증 우울증 등 각종 인지·뇌 기능 장애가 발생할 수 있다는 연구 결과를 내놓은 바 있다. 지난해 미 플로리다대 응용생리학·운동학과, 미 항공우주국(NASA) 휴스턴 존슨우주센터 등의 과학자로 구성된 연구팀은 우주 여행시간이 길어질수록 뇌실이 확장되고 뇌 체액 순환에 문제가 생겨 중추신경계에 악영향을 미칠 수도 있다는 연구 결과를 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표했다. 과학 저널 ‘사이언스’도 인류가 안전한 우주여행을 위해서는 ▲우주방사선 ▲고독감 ▲우주 곰팡이 ▲미세중력 ▲인적 오류라는 5가지 문제를 해결해야 한다는 분석을 내놓기도 했다. 이런 가운데 네덜란드 레이던대 메디컬 센터 연구팀은 장기간 미세중력 상태에 있게 되면 두통 병력이 없는 사람도 심각한 편두통과 긴장성 두통을 앓게 된다는 연구 결과를 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 3월 14일자에 발표했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA), NASA, 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 소속 우주비행사 24명에 대한 우주 비행 중 건강 데이터와 설문조사 결과를 분석했다. 이들은 2011년 11월부터 2018년 6월 사이에 최장 26주 동안 국제우주정거장(ISS) 임무에 파견됐다. 실험에 참여한 우주비행사들은 우주 비행 이전에는 편두통이나 원발성 두통, 긴장성 두통 진단을 받은 적이 없었다. 분석 결과 우주비행사의 92%가 비행 중 두통을 경험했다. 전체 두통 중 가장 많이 발병한 것은 스트레스, 피로, 수면 부족, 환경 변화 등으로 인해 나타나는 긴장성 두통이었으며 편두통을 앓은 사람도 많은 것으로 조사됐다. 21명의 우주비행사는 한 가지 이상의 두통을 경험한 것으로 나타났다. 특히 10일 이상 우주에서 체류하는 장거리 우주 비행에서는 누구나 두통을 경험한 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 두통은 우주 비행 첫 주에 나타나기 시작해 두통의 강도가 점점 심해진 것으로 확인됐다. 지구로 귀환한 다음 3개월까지는 두통이 지속됐다고 연구팀은 밝혔다. 대부분의 우주비행사에게 우주 두통을 비롯한 각종 뇌신경 질환이 쉽게 나타날 수 있는 만큼 이 문제를 해결하지 않고는 장기간 유인 우주 비행은 쉽지 않을 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 W.P.J. 판 오스터하우트 박사는 “우주 비행으로 인한 중력 변화는 뇌를 비롯한 신체 여러 부위의 기능에 영향을 미친다”고 말했다.

태양은 지구가 생명체가 살기에 적당한 온도를 유지하는 데 필요한 에너지를 공급할 뿐 아니라 생명체가 필요로 하는 에너지까지 직접 공급한다. 우리는 모두 태양 덕분에 따뜻한 지구에서 살 수 있고 광합성을 통해 에너지를 얻은 식물이나 이 식물을 먹은 동물을 먹으며 살아간다. 따라서 태양은 우리에게 없어서는 안 될 귀한 존재다. 하지만 종종 태양 표면에서는 강력한 폭발이 일어나 사방으로 고에너지 입자를 내뿜는다. 이 가운데 일부는 지구까지 도달해 화려한 오로라를 만든다. 인류 문명이 전기와 무선 통신을 사용할 수 있을 만큼 발달하기 전까지는 태양 폭풍이 인류에게 미칠 수 있는 영향은 아름다운 오로라 정도였다. 그러나 전기와 전파를 사용할 수 있을 만큼 과학 문명이 발달하면서 태양 폭풍은 인류에게 새로운 위협이 됐다. 강력한 태양 폭풍은 인공위성이나 무선 통신을 방해할 수 있으며 매우 강력한 경우 지상 전력망까지 파괴해 정전을 유발할 수 있다. 따라서 과학자들은 위험한 태양 폭풍을 빠르게 예측하고 대응하기 위해 지상과 우주에 관측 시스템을 마련하고 이를 연구하고 있다. 그런데 태양 활동을 연구하던 과학자들은 2021년 4월 17일 흔치 않은 기회를 포착했다. 이날 발생한 강력한 태양 표면 폭발이 주변으로 고에너지 태양 입자인 SEPs(solar energetic particles)를 내뿜었는데, 마침 미 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA), 일본 JAXA의 탐사선들이 적당한 위치에 있다가 이를 포착해 전체적인 모습을 확인할 수 있었다. 태양 에너지 입자를 가장 강렬하게 맞은 것은 유럽 일본 합작 수성 탐사선인 벱피콜롬보 (BepiColombo)였다. NASA의 태양 탐사선인 파커 솔라 프로브는 태양에 더 가까운 위치에 있었으나 반대 방향에 있어 태양 에너지 입자는 많이 받지 않았다. 하지만 덕분에 태양 고에너지 입자가 퍼지는 각도를 측정할 수 있었다. 이보다 약간 먼 궤도에는 NASA의 쌍둥이 태양 관측 위성인 스테레오(STEREO) 두 대가 서로 다른 위치에서 태양 에너지 입자를 관측했고 지구 주변 궤도에서는 NASA와 ESA 합작인 소호(SOHO) 위성과 NASA의 윈드(wind) 위성이 태양 에너지 입자를 관측했다. 마지막으로 화성 주변을 공전하는 NASA의 메이븐(MAVEN) 탐사선이 태양 에너지 입자를 관측했다. 운 좋게 각 탐사선들이 적당한 거리와 각도에서 태양 에너지 입자가 퍼져 나가는 것을 포착한 덕분에 과학자들은 그 각도가 생각보다 넓은 210도에 달한다는 사실을 확인했다. (사진) 물론 가운데에서 가장 강력하고 주변으로 갈수록 약해지지만, 상당히 넓은 범위에 걸쳐 영향을 미치는 셈이다. 또한 과학자들은 고에너지 입자 가운데 전자와 양성자가 도달하는 시점이 서로 다르다는 점도 확인했다. 국제 과학자팀에 따르면 이는 두 입자가 서로 다른 방법으로 생성되기 때문으로 풀이된다. 전자의 경우 태양 폭발에 의해 직접 생기는 반면 양성자는 태양 주변의 코로나 물질이나 가스와 충돌하면서 나중에 생성되는 것으로 보인다. 핀란드 투르쿠 대학교의 니나 드레싱이 이끄는 국제 과학자팀은 이 연구 결과를 천문학 및 천체물리학 저널 최신호에 발표했다. 앞으로도 NASA와 ESA는 태양을 연구하기 위해 여러 대의 탐사선을 발사할 계획이다. 한 대가 아니라 여러 대의 탐사선이 서로 다른 위치에서 태양 폭발을 관측하면 폭발의 세기와 특징, 범위를 연구하는 데 큰 도움이 될 것으로 예상된다. ‘백지장도 맞들면 낫다’라는 속담처럼 관측도 하나가 아니라 여럿이 같이하면 더 많은 정보를 얻을 수 있다. 그리고 이렇게 얻은 정보가 앞으로 인류를 지키는 데 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

글로벌 융복합 창업 페스티벌인 ‘GSAT 2024’가 다음 달 1일~3일 경남 창원컨벤션센터 일원에서 열린다. GSAT는 경남(G)이 과학발전(S)과 문화예술(A) 융합으로 글로벌 기술(T) 창업 활성화를 이끈다는 의미를 담았다. 경남도는 콘텐츠 산업 등 비제조업을 새로운 성장동력으로 키우고자 ‘GSAT 2024’를 추진한다고 6일 밝혔다. 행사는 기조연설·강연·토크콘서트, 스타트업 캠프, 개방형 혁신·전시, 창업 경진대회, 문화콘텐츠 특별관 운영 등으로 크게 구분한다.기조연설은 미 항공우주학회(AIAA) 연구원, 미 항공우주국(NASA) 자문위원을 역임한 우주항공 로봇분야 전문가 데이비드 민델(David A. Mindell) MIT 항공우주학과 교수 한다. 주제별 강연에는 미국 보잉사 한국기술연구소장 딜런 존스(Dylan Jones), 국제 학술지 네이처와 사이언스 편집장 출신 크리스 앤더슨(Chris Anderson), 세계에서 가장 영향력 있는 의사 CEO 50인 중 한 명인 미국 보건정책 권위자 리드 턱슨(Reed Tuckson) 등이 참석한다. 토크콘서트에는 100만 구독자 유튜버 궤도, 자원재생 창업기업을 운영 중인 개그맨 장동민 등이 나선다. 창업에 첫발을 내딛는 지역 청년·청소년도 만날 수 있다. ‘Youth 스타트업 캠프’로, 지역 14개 대학 창업동아리, 지역 18개 고교 창업동아리가 캠프에 참여해 창업문화를 경험한다. 동아특수금속·삼성중공업·두산에너빌리티·티아이씨·한화오션·로만시스·한국항공우주산업 등 경남권 대·중견기업은 ‘오픈 이노베이션’ 형태로 다양한 신기술을 소개하고, 창업기업들과 협업과제를 찾는다. 사전 심사를 통과한 20개 팀은 창업 경진대회 ‘G-스타트업 컨버전스 리그’를 벌인다. 행사 기간 열리는 본선 경영에서는 4개 팀을 최종 선정해 최대 2000만원 상금과 앙코르 현장 발표 기회를 준다. 또 대중견기업, 스타트업과 협업 기회도 제공한다. 개방형 혁신·전시에는 140여 개 기업과 참여한다. ‘세계 최초·최고 기술과의 만남’을 통해 대중견기업과 창업기업 간 상생 발전을 이끄는 장이다. 개방형 혁신은 기술분야에서 세계 최고 수준 경쟁력을 갖춘 지역 소재 대중견기업에서 협업과제를 제시하고 수요에 맞는 창업기업들이 이에 대응해 양자 간 기술개발과 판로개척 등 다양한 협업을 이루는 방식으로 진행된다. 전국 유망 창업기업들은 자신들의 기술과 서비스를 전시하고 지역 내 다양한 창업 수요와 연결을 도모한다. 이밖에 주력산업에 비해 상대적으로 성장이 더딘 웹 기반 콘텐츠 산업 분야 창업을 활성화하고자 문화콘텐츠 특별관을 운영한다. 가상현실(VR)·증강현실(AR)·드론 체험, 굿즈·캐릭터 제작 체험 등 다양한 체험 공간도 운영해 콘텐츠 분야 창업 관심을 높이고 자본유입도 유도할 예정이다. 이재훈 경남도 창업지원단장은 “‘2024년 창업문화 확산의 해’를 상징하는 이번 행사는 ‘최초, 최고’의 개념들을 행사 곳곳에 녹여 기존 창업 행사와 차별화를 도모했다”며, “이번 행사가 글로벌 창업생태계를 연결해 지역 역량을 높이고 지역 창업문화를 확산하는 계기가 되길 바란다”고 말했다.

불과 5년 전인 2019년 2월 22일, 무인 우주 탐사선이 달 주위 궤도에 배치되었다. 베레시트라는 이름으로 이스라엘 민간단체인 스페이스일(SpaceIL)과 이스라엘 항공우주산업(IAI)가 개발한 이 우주선은 연착륙을 수행하는 최초의 민간 우주선이 될 예정이었다. 탐사선의 탑재체 중에는 최악의 혹독한 환경에서도 생존할 수 있는 능력으로 유명한 완보동물이 있었다.​ 우주선의 방향을 파악하여 모터를 적절하게 제어하기 위한 ‘별 추적기’ 카메라가 작동하지 않아 임무는 시작부터 문제에 부딪혔다. 관제 센터가 일부 문제를 해결할 수 있었지만, 착륙 당일인 4월 11일에는 상황이 더욱 악화되었다.​ 달로 가는 도중에 우주선은 빠른 속도로 날아가고 있었기 때문에 연착륙하려면 속도를 상당히 줄여야 했다. 불행하게도 제동 조작 중에 자이로스코프가 고장나서 주 엔진이 막히고 말았다. ​ 150m 고도에서 베레시트는 시속 500km의 속도로 움직이고 있었는데, 이는 연착륙하기에는 너무 빠른 속도였다. 충격은 강력했다. 탐사선은 산산조각이 나고 잔해는 약 100m 거리까지 흩어졌다. 이 장소는 4월 22일 미 항공우주국(NASA)의 달정찰궤도선(LRO)에 의해 촬영되었다.​ 최강의 생존력을 가진 완보동물 그렇다면 탐사선을 타고 달까지 여행하던 완보동물들은 어떻게 되었을까? 완보동물은 이제껏 알려진 생명체 중 최강의 생명체로, 영하 273℃, 영상 151℃에서도 생존할 수 있으며, 생물에게 치명적인 농도의 방사성 물질 1,000배에 달하는 양에 노출되어도 죽지 않는 동물이다.이같은 놀라운 생존력을 고려할 때, 그들이 과연 달에서도 살 수 있을까? 어쩌면 그들이 번식하고 달에 정착할 수 있을는지도 모른다.​ 완보동물은 길이가 1mm 미만인 작은 동물이다. 뉴런, 접을 수 있는 코 끝에 열린 입, 미생물군을 포함하는 창자, 발톱으로 끝나는 관절이 없는 4쌍의 다리를 갖고 있으며, 대부분 눈이 2개 있다. 크기는 작지만 곤충이나 거미류와 같은 절지동물과 공통 조상을 공유한다.​ 대부분의 완보동물은 수생 환경에 살지만, 도시 환경에서도 발견될 수 있다. 활동적으로 클로렐라와 같은 미세조류를 먹고 움직이고 성장한다. 번식하려면 완보동물이 물막으로 둘러싸여 있어야 한다. 그들은 처녀생식을 통해 유성 또는 무성생식으로 번식하거나, 심지어 자웅동체를 통해 자가 수정으로 번식한다. 알이 부화되면 완보동물의 활동적인 수명은 3개월에서 30개월까지 지속된다. 지구상에 총 1,265종의 종이 기술되어 있다.​ 완보동물은 최악의 환경에서도 생존하는 동물로 유명하다. 그들은 체수분의 최대 95%를 잃으면 스스로 신진대사를 중단시키고 동면에 들어간다. 탈수 과정에서 완보동물은 몸을 정상 크기의 절반으로 줄일 수 있으며, 다리는 사라지고 발톱만 남게 된다. 크립토바이오시스(cryptobiosis)라고 알려진 이 상태는 생활조건이 다시 좋아질 때까지 지속되다가 깨어난다. 달에 간 완보동물은 살았을까, 죽었을까? 그렇다면 완보동물이 달에 추락한 후 어떻게 되었을까? 완보동물이 탐사선의 추락 충격으로 죽지는 않았을 게 분명하니까, 그중 달의 표토 몇 미터에서 수십 미터 깊이까지 다양한 먼지층 아래 묻혀서 아직도 생존하고 있을까?​ 달의 표면은 태양 입자와 우주선, 특히 감마선으로부터 보호되지 않지만, 그래도 완보동물은 너끈히 살 수 있다. 실제로 독일 킬 대학 교수인 로베르 비머-슈바인그루버와 그의 팀은 달 표면에 닿는 감마선의 양이 영구적이지만 총 선량은 약 1 Gy로 낮은 수준이다.​ 하지만 달에는 다른 문제도 있다. 완보동물은 물 부족과 더불어 밤에는 -170~-190°C, 낮에는 100~120°C의 온도를 견뎌야 한다. 달의 낮이나 밤은 지구의 15일 미만으로 오래 지속된다. 불행하게도 완보동물은 액체 물, 산소, 미세조류의 부족 문제만은 극복할 수 없다. 결코 재활성화할 수 없고, 번식도 불가능하다. 따라서 그들의 달 식민지화는 불가능하다. ​ 또한 생명체를 외계 천체로 보는 데는 윤리적 문제가 있다고 에딘버러 대학의 생태학자 매튜 실크가 지적했다. 더욱이 우주탐사가 활발해지는 시기에 다른 천체를 지구 물질로 오염시킨다면 외계 생명체를 발견할 기회를 잃게 될 수도 있다.

“위이이잉…” 지난달 28일 오후 4시 30분 전남 고흥군 도심항공교통(UAM) 실증단지에서 국내 개발 기체 오파브(OPPAV)가 하늘로 날아올랐다. 오파브는 130m 상공을 12분간 시속 160㎞로 주행했지만, 지상에선 일상 대화가 가능할 정도로 소음이 들리지 않았다. 항공 촬영을 위해 하늘에 뜬 드론 소음이 더 크게 들릴 정도였다. 이날 측정된 오파브의 운항 소음은 61.5㏈A. 헬기가 떴을 때 소음이 85㏈A인 것에 비해 현저히 조용하다. 도시의 일반적인 소음 65㏈A과 비교하면 오파브가 도심 내 하늘을 질주해도 소음이 전혀 들리지 않는다는 의미다. 오파브는 항공우주연구원이 국내 기술로 처음 개발한 UAM 기체다. 날개폭 7m, 최대속도 시속 240㎞인 오파브는 전기 수직이착륙기(eVTOL) 기술 개발과 인증기술 확보가 주목적이어서 1인승으로 제작됐고, 기본적인 소음 저감 외에는 소음 저감기술이 적용되지 않았다. 다인승 UAM 국내 기체가 개발되고 해외의 UAM 기체 수입이 이뤄지면 오파브보다 소음 수준이 더 낮아질 거라는 게 국토교통부 설명이다. 지난해 11월 첫 비행에 나선 오파브는 그간 20번 넘게 하늘을 날아올랐다. 지금은 무인으로 운항하고 있지만, 오는 8월부터 유인 비행에도 나설 계획이다.UAM 상용화를 위한 핵심 열쇳말 중 하나가 소음이다. 정부는 UAM이 도심 내 꽉 막힌 도로를 대체해 하늘을 나는 교통수단으로 이용할 수 있도록 상용화한다는 목표를 세웠다. 주거 단지에서도 UAM을 탈 수 있으려면 소음이 없어야 한다. 오파브가 상공을 나는 단계에서의 소음은 합격점이지만, 이착륙 시 소음은 더 크기 때문에 추후 개발될 UAM 기체에서 해결해야 할 과제다. 고흥 UAM 실증단지가 주목받는 이유도 그 때문이다. 고흥 UAM 실증단지의 활주로 바닥 등에는 마이크로폰 80여개가 설치돼 UAM 기체의 운용 소음을 측정한다. 정기훈 항우연 K-UAM 그랜드챌린지 운용국장은 “소음 측정 시스템은 나사(NASA·미 항공우주국)가 유일하게 가진 시스템인데, 국토부 지원으로 우리나라가 두 번째로 갖게 됐다”고 말했다. 또 하나의 핵심 키워드는 ‘안전성’이다. 서울 상공에서 UAM이 추락이라도 하면 대규모 인명피해가 불가피하다. 최승욱 국토부 도심항공교통정책과장은 “헬기는 프로펠러가 고장 나면 곧장 추락하는 데 비해, UAM은 10개 정도의 회전날개를 달고 비행하기 때문에 1~2개가 고장 나도 안전한 착륙이 가능하다”고 강조했다. 전남 고흥에서의 실증사업은 1단계로 올해 8월부터는 도심인 수도권에서 실증 2단계가 시작된다. 1단계를 통과했을 경우만 2단계로 나아갈 수 있다. 준도심 구간인 인천 드론시험인증센터~계양신도시 아라뱃길 구간에서 먼저 운항하고, 고양 킨텍스~김포공항, 김포공항~여의도를 잇는 한강 구간에서 정해진 노선인 회랑을 실증한다. UAM을 이용하면 김포공항에서 여의도를 5분 만에 주파할 수 있다. 상용화 시점은 내년 말이다. 당장은 UAM이 개인 교통수단으로 이용되지 않는다. 공공이나 긴급의료행위 등에 먼저 활용되고, 택시요금 정도로 누구나 탈 수 있는 대중화 단계는 2030년 이후가 될 전망이다. 당분간 UAM은 조종사가 탑승해 기존 회랑을 따라 운행하지만, 2035년 이후엔 무인으로 수요에 따라 자율주행을 목표로 한다.국토부는 UAM의 안전성과 통합 운용성 등을 검증하는 ‘K-UAM 그랜드 챌린지’를 추진하고 있다. UAM이 하늘을 날기 위해선 기체뿐만 아니라 버티포트(이착륙장), 통신, 운항관리 등 다양한 기술을 필요로 한다. 이를 위해 7개 컨소시엄(35개 회사)이 구성됐다. 현대자동차, 현대건설, KT, 대한항공, 인천국제공항공사 등이 모인 ‘K-UAM 원팀’, SKT, 한국공항공사, 한화시스템, T맵 모바일 등으로 꾸려진 ‘K-UAM 드림팀’ 등이다. UAM의 세계시장 규모는 2040년 731조원에 달할 것으로 추산된다. 전 세계적으로 기체 개발에 300개 기업이 도전장을 내밀었다. 우리나라는 항공법으로 가로막힌 규제를 없애기 위한 UAM 특별법이 지난해 국회 문턱을 넘으며 법적 근거가 마련됐다. 이제 필요한 건 산업 활성화다. 최 과장은 “세계적인 경쟁 속에서 UAM 운영 시스템을 선점하는 것이 중요하다”고 강조했다.

미국 항공우주국인 나사(NASA)는 2006년 1월 인류 최초로 명왕성을 탐사하기 위해 탐사선 뉴 허라이즌스(New Horizons)호를 발사했다. 뉴허라이즌스는 9년 반에 걸친 긴 여행 끝에 2015년 7월 명왕성과 그 위성을 관측해 지구로 전송했다. 덕분에 과학자들은 태양계 끝에 있는 작은 얼음 천체인 명왕성이 생각보다 복잡한 지형을 지닌 미스터리 얼음 천체라는 사실을 확인했다. 하지만 뉴 허라이즌스의 임무는 여기서 끝나지 않았다. 뉴허라이즌스는 2019년 태양계 외곽의 얼음 소행성인 ‘486958 아로코트’를 관측했다. 이 소행성은 본래 임무에 없던 목표였으나 우연히 뉴 허라이즌스호의 비행경로에 가까이 있는 것이 발견되어 임무에 추가됐다. 덕분에 과학자들은 지금까지 인류가 탐사선을 보낸 천체 중 가장 멀리 떨어진 천체이자 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt) 천체를 직접 탐사할 수 있는 기회를 얻었다. 카이퍼 벨트는 태양계에서 해왕성 궤도 밖에 있는 얼음 천체들의 모임으로 대략 30~50AU(1AU는 지구~태양 거리인 1.5억㎞) 정도에 분포하는 것으로 추정된다. 단주기 혜성(2~200년의 공전 주기를 갖는 혜성)은 주로 이곳에서 기원하는 것으로 알려져 있다. 하지만 태양에서 멀리 떨어진 작은 천체들의 모임이다 보니 아직 밝혀내지 못한 부분이 더 많다. 콜로라도 대학의 알렉스 도너가 이끄는 연구팀은 뉴 허라이즌스호가 보낸 데이터를 분석해서 카이퍼 벨트의 실제 크기가 예상보다 훨씬 크다는 증거를 발견했다. 연구팀은 뉴허라이즌스호에 탑재된 ‘베네타 버니 스튜던트 먼지 측정기’(Venetia Burney Student Dust Counter·VBSDC)를 이용해 카이퍼 벨트의 크기를 짐작할 수 있는 단서를 발견했다. 이 장치는 우주에 있는 매우 미세한 먼지의 밀도를 측정한다. 물론 이것만으로 카이퍼 벨트 천체의 존재를 직접 증명할 순 없지만, 중요한 단서를 얻을 순 있다. 카이퍼 벨트의 얼음 소행성들이 서로 충돌할 경우 주변으로 먼지를 날릴 수밖에 없기 때문이다. 일정 농도 이상의 우주 먼지는 카이퍼 벨트가 여전히 끝나지 않았다는 것을 의미한다. 따라서 태양에서 점점 멀어지는 뉴 허라이즌스호가 지나간 비행경로의 먼지 밀도를 측정하면 카이퍼 벨트의 크기를 간접적으로 측정할 수 있다. 연구 결과 카이퍼 벨트의 크기는 예상보다 더 커서 80AU 거리까지 펼쳐진 것으로 나타났다. 대부분의 소행성이 서로 수백만㎞ 이상 떨어져 있고 대개 지름 수십㎞ 이하의 작은 소행이라 지구에서 직접 관측은 어렵지만, 작은 얼음 천체들이 태양계 외곽에 예상보다 더 많이 존재하는 셈이다. 뉴허라이즌스호의 원자력 전지는 2040년까지는 작동할 것으로 예상되기 때문에 앞으로 데이터를 분석하면 카이퍼 벨트의 정확한 크기를 알 수 있을 것으로 기대된다. 명왕성 탐사와 실질적으로 마지막 소행성인 아로코트 탐사 이후에도 탐사 임무를 계속하는 뉴허라이즌스호가 어떤 새로운 사실을 밝혀낼지 궁금하다.

대기질 측정 장비를 갖춘 미 항공우주국(NASA)의 연구용 DC-8 항공기가 26일 오전 서울 도심 위를 지나고 있다. 국립환경과학원과 NASA는 겨울철 대기오염 원인을 밝히기 위해 2월부터 3월까지 정지궤도에 환경위성(GEMS), 걸프스트림 비행기, DC-8 항공기 등 양국의 첨단 장비를 동원해 아시아 대기질 공동 조사(ASIA-AQ)를 진행한다. 연합뉴스

상상할 수 없는 놀라운 오로라가 아이슬란드 상공에 펼쳐져 단박에 우주 마니아들의 눈길을 사로잡았다. 미 항공우주국(NASA)이 운영하는 ‘오늘의 천체사진(APOD)’ 25일자에 게시된 이 희한한 오로라를 잡은 사연은 다음과 같다. 오로라 관측자들이 거의 돌아간 오전 3시 30분, 아이슬란드의 조용한 9월 밤, 그날 밤의 오로라 대부분이 사라졌다. 갑자기, 예기치 않게 새로운 입자의 폭발이 우주에서 흘러내려 지구 대기를 다시 한 번 밝혔다. 이번에는 놀랍게도 환상적으로 밤이 거대한 불사조(phoenix)를 연상시키는 놀라운 형태로 빛났다.사진 작가는 준비된 카메라 장비를 사용하여 두 개의 빠른 하늘 이미지를 촬영한 후 즉시 화면의 아래 3분의 1에 땅의 풍경을 촬영했다. 배경에 길게 누워 있는 산은 헬가펠 산이고, 전경에 있는 작은 강은 칼다라 불리는 강이다. 아이슬란드 수도 레이캬비크에서 북쪽으로 약 30km 떨어져 있는 지역이다. 숙련된 별지기들이라면 산 바로 위 왼쪽에 오리온자리가 있고, 프레임 중앙 바로 위에 플레이아데스 성단이 보인다는 사실을 알 수 있을 것이다. 단 1분 동안만 지속되었다가 이내 영원히 사라진 2016년의 이 놀라운 오로라는 디지털로 구성된 특집 이미지 모자이크에 포착되지 않았다면 아무도 믿지 않는 공상적인 우화로 치부되었을 것이다. 때로 우주는 우리가 상상할 수도 없는 일들을 이렇게 시전한다. 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

1990년 발사된 허블우주망원경은 30년 넘게 가장 강력한 우주 망원경의 자리를 지켰다. 가장 강력한 우주 망원경의 지위는 2021년 발사된 제임스 웹 우주망원경(JWST)에게 넘겨줬지만, 여전히 허블우주망원경은 가시광선 영역에서는 가장 강력한 성능을 지닌 망원경으로 활약을 멈추지 않고 있다. 제임스 웹 우주망원경은 적외선 영역에서 관측하기 때문에 그보다 파장이 짧은 가시광선 영역에서는 허블우주망원경의 역할이 여전히 중요하다. 사실 인간의 눈에 보이는 가시광선 영역은 우주에 있는 빛의 극히 일부에 지나지 않는다. 과학자들은 온전한 우주의 모습을 보기 위해서 X선이나 감마선, 자외선, 적외선, 전파 등 다양한 파장에서 우주를 관측한다. 한 번에 모든 파장을 볼 수 있는 망원경이 있다면 좋겠지만, 파장에 따라 성질이 너무 다르기 때문에 한 가지 형태의 망원경을 사용할 수 없다. 결국 거대한 접시 같은 전파 망원경부터 X선이나 감마선을 관측하는 위성까지 다양한 형태의 망원경이 필요하다. 미 항공우주국(NASA)은 사실상 거의 모든 파장에서 우주를 관측하기 위해 다양한 망원경을 운용하고 있다. 하지만 사실 가시광선보다 더 짧은 자외선 영역에서 빈자리가 존재한다. 자외선의 상당 부분은 대기의 오존층에서 흡수되기 때문에 제대로 관측하려면 X선이나 감마선처럼 우주 망원경이 필요한데, 2003년에서 2013년 사이 임무를 수행한 갈렉스(Galaxy Explorer, GALEX) 이후 새로운 자외선 우주망원경을 발사하지 않았기 때문이다. 물론 스위프트 X선 관측 위성처럼 다른 우주망원경들이 일부 자외선 영역을 관측하긴 하지만, 전문적인 자외선 관측 우주망원경은 갈렉스 퇴역 이후 발사되지 않았다. NASA는 이 공백을 메우기 위해 UVEX(UltraViolet EXplorer)라는 차세대 자외선 우주망원경 프로젝트를 발표했다. 2030년 발사 예정인 UVEX는 거의 30년 후에 발사되는 만큼 그동안의 기술 진보를 반영해 갈렉스보다 50-100배 정도 뛰어난 성능을 목표로 하고 있다. 과학자들은 UVEX를 통해 초신성 폭발이나 중성자별의 충돌처럼 고온의 입자에서 엄청난 에너지가 방출되는 사건을 더 잘 분석할 수 있을 것으로 보고 있다. 그리고 천문학에 있는 빈틈을 메워 모든 파장에서 골고루 우주를 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

미국의 민간 우주기업이 개발한 달 탐사선이 달 착륙에 성공했다. 23일 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 미 기업 인튜이티브머신스의 달 탐사선 오디세우스(노바-C)가 이날 오전 8시 23분쯤(한국시간 기준, 미국 동부 표준시로 22일 오후 6시 23분) 달 남극 부근의 말라퍼트A 분지에 무사히 착륙했다. NASA는 인터넷 중계를 통해서도 “미국이 반세기만에 처음으로 민간 탐사선을 이용해 달에 돌아왔다”고 밝혔다.스티븐 알테무스 인튜이티브머신스 최고경영자(CEO)는 홈페이지를 통해 생중계된 방송에서 “어려운 일이라는 걸 알지만, 우리는 달 표면에 와있고, 신호를 보내고 있다”며 “달에 온 것을 환영한다”고 말했다. 그러면서 “오디세우스의 정확한 상태는 아직 알 수 없지만, NASA는 착륙선이 달 표면에 닿았다고 확인했다”고 덧붙였다. 이 회사는 이날 착륙 예정 시간 이후 한동안 오디세우스 탐사선과의 교신에 어려움을 겪는 모습을 보이다가 10분여 뒤에 “오디세우스 안테나로부터 희미한 신호가 잡혔다”고 밝혔다.중계 화면에는 관제센터 직원들과 관계자들이 오디세우스 탐사선의 착륙 신호를 확인하고 환호하는 모습도 담겼다.미 CNN 방송은 오디세우스 탐사선이 “똑바로 세워져 있으며 데이터를 보내기 시작했다”는 회사 측 확인을 받았다고 보도했다. 지난 달 일본 달 탐사선 ‘슬림’이 달 착륙에 성공은 했으나, 몸체가 뒤집혀 전력 수급에 문제가 있다는 점에서 주목되는 부분이다. 이번 오디세우스호의 성공은 지난 15일 이 탐사선이 플로리다주의 NASA 케네디 우주센터에서 우주를 향해 발사된 지 약 일주일만에 나왔다. 회사 측이 달 착륙 성공을 발표하면서 미국은 지난 1972년 12월 아폴로 17호 이후 약 52년 만에 자국의 우주선이 달에 도달하는 쾌거를 이뤘다.이번 발사는 NASA의 달 탐사 프로젝트 ‘아르테미스’와 연계된 민간 달 탑재체 수송 서비스(CLPS)의 프로젝트로, 공중전화 부스 크기인 오디세우스에 NASA의 관측·탐사 장비 6개를 실어 보냈다. NASA는 수송을 위해 회사 측에 1억 1800만 달러(약 1573억원)를 지불했다. 오디세우스는 민간 최초로 달에 착륙한 탐사선이다. 그동안 미국과 옛소련(러시아), 중국, 인도, 일본이 달 착륙에 성공했지만 모두 국가 주도 프로젝트였다. 앞서 이스라엘(2019년), 일본(2022년) 기업이 각각 민간 탈 탐사선 착륙을 시도했지만 모두 달 표면과 충돌하면서 실패했다. 미국의 다른 민간 기업 아스트로보틱 테크놀로지도 지난달 달 착륙을 시도했지만 연료 누출로 추락하고 말았다.

미국의 민간 기업이 개발한 달 탐사선이 달 착륙에 성공했다고 업체 측이 밝혔다. 미 우주기업 인튜이티브 머신스는 자사의 달 탐사선 ‘오디세우스’(노바-C)가 미 중부시간 기준 22일(현지시간) 오후 5시 24분(한국시간 23일 오전 8시 24분)쯤 달 남극 근처의 분화구 ‘말라퍼트 A’ 지점에 착륙하는 데 성공했다고 발표했다. 이 회사는 착륙 예정 시간 이후 한동안 우주선과 교신에 어려움을 겪다가 10분여 뒤에 “오디세우스 안테나로부터 희미한 신호가 잡혔다”고 밝혔다. 지난 15일 오디세우스가 플로리다주의 미 항공우주국(NASA) 케네디 우주센터에서 우주를 향해 발사된 지 약 일주일만이다. 이로써 1972년 12월 아폴로 17호 이후 약 52년 만에 미국 우주선이 달에 도달하게 됐다. 또 정부 기관이 아닌 민간 업체로는 세계 최초로 달에 연착륙하는 성공 기록을 쓰게 됐다.

코속에서 애벌레 150마리가 발견돼 수술받은 남성의 의료 사례가 미국에서 공개됐다. 21일(현지시간) 뉴욕포스트 등에 따르면, 플로리다주 잭슨빌에 사는 한 남성 환자는 최근 코피가 멈추지 않고 얼굴이 부어올라 플로리다 메모리얼 병원을 찾았다. 환자는 “불과 두 시간 만에 얼굴이 너무 붓고 부은 입술 탓에 말하는 것조차 힘들었다. 얼굴 전체가 불에 타는 느낌이었다”고 말했다. 지난해 10월부터 이물감을 느낀 것 같다고 했지만, 대수롭지 않게 여긴 게 화근이었다. 당시 의료진은 검사를 통해 환자의 코 속에서 수많은 애벌레가 꿈틀거리는 모습을 확인했다. 이비인후과 전문의 데이비드 칼슨 박사는 내시경으로 환자의 코를 검사해보니 코와 부비강 내부에서 많은 유충들이 움직이는 모습을 볼 수 있었다고 말했다. 칼슨 박사는 “유충은 크기 면에서 차이가 있지만 큰 것은 내 새끼 손가락 끝마디 만큼 컸다”고 설명했다. 의료진은 처음에 흡입기로 유충 제거를 시도했지만, 조직에 밖혀 있던 개체들은 핀셋 등 도구로 뽑아냈다. 몇 시간에 걸친 수술로 총 150마리 정도의 애벌레가 제거됐다. 칼슨 박사는 “유충들은 뇌 바로 아래 두개골의 기저부에 맞닿아 있었다. 만일 이를 뚫고 들어갔다면 환자는 죽었을 수도 있다”고 말했다. 의료진은 환자 코 속에서 제거한 유충이 어떤 종인지 확인하기 위해 연구실로 표본을 보냈다. 유충은 파리로 변하는 구더기로 확인됐다. 칼슨 박사는 이 같은 사례를 본 적이 없다고 말했지만, 지난 2021년 54세 여성 농부가 같은 증상을 겪었는 데 이는 비강 구더기증(nasal myiasis)으로 불린다. 파리가 알을 낳은 죽은 생선 등을 손질한 뒤 손을 깨끗이 씻지 않고 얼굴 등 만지면 이 같은 증상에 감염될 수 있다는 얘기다. 실제로 이번 환자 역시 자신이 죽은 생선을 만진 뒤 강물에 대충 손을 씻었다고 인정했다. 그는 앞으로 비누나 세정제를 사용해 손을 꼭 닦고 손으로 얼굴을 만지지 않을 것이라고 말했다.

미 항공우주국(NASA)는 태양계 먼 외곽까지 탐사선을 보내 이제껏 미지의 세계였던 태양계의 주요 행성과 위성, 소행성의 비밀을 밝혀냈습니다. 하지만 이런 과학적 성과를 지구에서 받아보기 위해서는 지구와 우주선 간에 데이터를 주고받을 수 있는 무선 네트워크가 필요합니다. 따라서 NASA는 지구 밖 우주에서 임무를 수행 중인 탐사선과 데이터를 주고받기 위해 1958년부터 심우주 통신망(DSN, Deep Space, Network)을 운영해 왔습니다. 미국 캘리포니아, 스페인 마드리드, 호주 캔버라에 있는 거대한 안테나가 우주 곳곳에 있는 탐사선과 365일 24시간 통신을 주고받는 역할을 담당합니다. NASA의 심우주 통신망은 인류 역사상 최초로 화성과 소행성대를 넘어 목성과 다른 외행성을 탐사한 보이저 1,2호의 데이터를 수신해 행성과 위성의 생생한 모습을 우리에게 전해줬습니다. 몇 년 전 명왕성의 모습을 인류에게 최초로 보여준 뉴허라이즌스호 역시 심우주 통신망으로 데이터를 전송했습니다. 하지만 먼 우주에서 날아오는 신호가 너무나 미약하기 때문에 34m와 70m 지름의 거대한 안테나로도 전송 속도는 느릴 수밖에 없습니다. 최적의 상태에서는 데이터 전송 속도가 10Mbit/s에 달하지만, 명왕성 부근에서 뉴허라이즌스호가 보내는 신호의 데이터 전송 속도는 1Kbit/s 정도에 지나지 않습니다.우주선에 탑재되는 원자력 전지의 출력이 낮기 때문에 우주선이 안테나에 할당할 수 있는 전력은 20W 이내에 불과합니다. 더 큰 문제는 우주선에서 보내는 무선 신호가 지구에 도착할 때쯤 되면 전파 신호의 범위가 지구 지름의 1000배 정도로 커진다는 것입니다. 결국 심우주 통신망의 대형 안테나들은 손목시계 전력의 200억 분의 1에 해당하는 세기를 지닌 전파를 수신해야 합니다. 이렇게 약한 신호로 한 번에 손실 없이 완벽하게 데이터를 전송하기 어렵기 때문에 뉴허라이즌스호 같은 장거리 탐사선은 같은 데이터를 여러 번 반복해서 보냅니다. 따라서 속도는 더 느려집니다. NASA는 이 문제를 극복하기 위해 레이저 기반 우주 통신 시스템을 개발하고 있습니다. 작년 말 성공적으로 테스트를 마친 심우주 광학 통신(Deep Space Optical Communications·DSOC) 시스템이 대표적 사례입니다. 탐사선 프시케에 탑재된 심우주 광학 통신 시스템은 1600만km 거리에서 레이저로 지구에 데이터를 전송했습니다. 사실 레이저는 직진성이 강하기 때문에 장애물을 통과하기 힘들고 심우주 통신에 사용하는 S 밴드 (2.29 - 2.30 GHz), X 밴드 (8.40 - 8.50 GHz), Ku 밴드 (31.8 - 32.3 GHz) 무선 전파보다 통신할 수 있는 거리가 짧습니다. 대신 3개의 무선 주파수를 합친 것보다 더 높은 200Mbit/s의 대역폭을 지니고 있어 고속 통신이 가능한 장점이 있습니다. 그러나 이 장점을 제대로 활용하기 위해서는 현재 심우주 통신망처럼 레이저 신호를 수신할 수 있는 안테나가 필요합니다. 이를 위해 NASA는 심우주 통신 안테나가 설치된 캘리포니아 골드스톤에 전파/레이저 하이브리드 통신 시스템을 설치했습니다. 34m 지름의 안테나로 무선 전파 신호를 받고 7개의 육각형 망원경과 센서로 구성된 1m 지름의 레이저 수신기로 레이저 신호를 수신하는 것입니다. 앞서 이야기한 것처럼 레이저는 무선 전파보다 수신 범위가 짧고 장애물에 취약한 단점이 있어 완전히 무선 전파를 대체하기보다는 상호 보완해 사용할 계획입니다. 하지만 아무리 직진성이 좋은 레이저라도 수천만km 이상의 거리를 날아오면 신호가 퍼지기 마련입니다. 따라서 이 하이브리드 안테나는 광자 하나도 놓치지 않기 위해 초전도 냉각 나노와이어 단광자 검출기(cryogenically-cooled semiconducting nanowire single photon detector)를 사용하고 있습니다.이 전파/레이저 하이브리드 안테나는 기술적 타당성을 검증하기 위한 테스트용 프로토타입입니다. 만족할 만한 성능이 나온다면 궁극적으로 지름 8m의 대형 망원경을 이용한 레이저 수신기를 탑재해 심우주 광통신 시대를 열 계획입니다. 1차 목표는 현재 유인 탐사의 주요 목표인 화성까지 레이저 광통신 범위를 넓히는 것입니다. 화성은 공전 주기에 따라 지구에서 3억 7400만km까지 멀어집니다. 여기까지 레이저 광통신을 연장할 수 있다면 화성 유인 탐사에 큰 보탬이 될 것입니다. 물론 레이저나 전파나 빛의 속도를 넘을 순 없기 때문에 시간은 걸리지만, 한 번에 대용량의 데이터를 보낼 수 있어 화성 우주인의 사진이나 영상을 기다리지 않고 받을 수 있습니다. 만약 이 계획이 성공한다면 인류 최초로 행성간 우주 광통신 시대를 열 수 있습니다. NASA의 도전이 성공할 수 있을지 주목됩니다.

지상에서 원격으로 국제우주정거장(ISS) 내 의료 로봇을 조종해 수술하는 실험이 사상 처음으로 이뤄졌다. AFP통신은 14일(현지시간) 미국의 소형 의료용 로봇 개발업체인 버추얼 인시전(VIC)이 지난 9일 네브래스카대학과 공동 개발한 의료용 로봇 ‘스페이스 미라’를 이용해 국제우주정거장에서 원격 수술 실험을 성공적으로 마무리했다고 보도했다. ‘스페이스 미라’는 1대의 카메라와 2개의 로봇팔을 가지고 있으며 제작 과정에서 미국 항공우주국(NASA)으로부터 일부 재정 지원을 받았다. 이 의료용 로봇은 지난 1월 전자레인지 크기의 상자에 실려 스페이스엑스 팰컨9 로켓을 통해 운반된 뒤 우주정거장에 설치됐다. 로봇을 개발한 업체 측은 약 2시간에 걸쳐 우주정거장에 있는 ‘스페이스 미라’를 이용해 고무로 된 모의 조직을 대상으로 조직 절단 등과 같은 기본적인 수술 기법을 6명의 외과의사가 실험했다고 설명했다. 우주정거장에서 실험한 것은 외과 수술 시 무중력의 영향을 알아보기 위해서였다. 업체는 지상에서도 똑같은 장비로 같은 실험을 진행했는데 가장 어려웠던 것은 지상 통제센터와 402㎞ 떨어진 우주정거장 사이에 존재하는 0.85초의 시차였다고 덧붙였다. 이어 “어떤 문제도 없이 성공적으로 실험이 끝났다. 수술의 미래가 바뀔 것”이라고 강조했다. AFP통신은 화성 탐사와 같은 장기간 우주탐사에 필요한 응급 의료 상황과 고립된 지역에 대한 원격 수술에 이 기술이 사용될 수 있다고 평가했다.

휴스턴에 본사를 둔 항공우주 기업 인튜이티브 머신스가 제작한 달 착륙선이 15일(현지시간) 새벽 미 플로리다주에서 발사되어 반세기 만에 처음 미국 항공우주선의 달 착륙이자 민간 소유 우주선에 의한 최초의 달 착륙 임무를 수행했다. 로이터통신에 따르면 ‘오디세우스’로 불리는 노바 (Nova-C IM-1) 착륙선은 케이프 커내버럴의 미 항공 우주국(NASA) 케네디 우주 센터에서 일론 머스크의 스페이스X(SpaceX)가 발사한 팰컨9 로켓을 타고 동부 표준시(GMT) 오전 1시(한국시간 오전 6시) 이륙했다. NASA와 스페이스X의 생중계 영상에는 2단 25층 로켓이 발사대에서 굉음을 내며 플로리다 대서양 연안의 어두운 하늘로 날아오르면서 뒤따라 노란색 화염을 내뿜는 장면이 포착됐다. 전날 오전 예정됐던 우주선의 발사는 착륙선의 추진 시스템에 사용되는 액체 메탄의 온도 불안정이 감지되어 24시간 동안 연기됐다. 스페이스X는 이 문제가 나중에 해결됐다고 밝혔다. 이번 비행에는 NASA가 올해 말 우주비행사를 달로 귀환시킬 계획에 앞서 달 환경에 대한 정보를 수집하기 위해 제작된 6개의 NASA 탑재물이 실려 있다. 이날 발사는 또 다른 미국 민간 우주탐사 기업인 아스트로보틱 테크놀로지의 달 착륙선이 지난달 8일 달 궤도에 진입한 직후 추진 시스템이 누출되는 사고를 겪은 지 한 달 만에 이뤄진 것으로, 보잉과 록히드마틴의 합작사인 유나이티드 런치 얼라이언스(United Launch Alliance)의 벌컨 로켓이 첫 비행에 나선 것이다. 당시 애스트로보틱의 페레그린 착륙선이 실패한 것은 이스라엘과 일본 기업의 실패에 이어 민간 기업이 달 표면에 ‘연착륙’하는 데 실패한 세 번째 사례였다. 이러한 사고는 NASA가 우주 비행 목표를 실현하기 위해 과거에 비해 상업 부문에 더 많이 의존하는 것에 대한 우려를 불렀다. 6개의 다리가 달린 육각형 원통형인 인튜이티브 머신스의 Nova-C 탐사선은 오는 22일 약 일주일간의 비행 끝에 달 남극 근처의 말라퍼트 A 분화구에 착륙할 계획이다. 만약 Nova-C가 이 비행을 성공적으로 마치면 1972년 아폴로의 마지막 달 탐사 이후 미국 우주선이 달 표면으로 통제된 하강을 한 최초의 사례이자 민간 기업이 달 표면으로 하강한 최초의 사례로 기록될 예정이다. 또 중국이 자체 유인 우주선을 달에 착륙시키기 전 미국이 우주 비행사를 지구의 자연 위성에 귀환시키기 위해 경쟁하고 있는 NASA의 아르테미스 달 프로그램에 따라 달 표면으로의 첫 번째 여정이 된다. 이번 착륙선의 임무 수행은 인간의 화성 탐사의 선구자로 구상된 아르테미스 임무의 비용을 절감하기 위해 민간 기업이 제작하고 소유한 우주선의 사용 비용을 지불하는 NASA의 전략을 시험해보는 것이다. 1960~70년대 초까지의 아폴로 시대에는 NASA가 민간 부문에서 로켓과 기타 기술을 구매했지만 직접 소유하고 운영했다. 지난달 NASA는 최초의 유인 아르테미스 달 착륙 목표 날짜를 2025년에서 2026년 말로 연기한다고 발표한 반면, 중국은 2030년을 목표로 하고 있다고 밝혔다. 달의 지형과 자원, 잠재적 위험을 면밀히 조사할 수 있는 장비를 탑재한 노바-C와 같은 소형 착륙선이 먼저 달에 도착할 것으로 예상된다. 오디세우스는 달 표면과의 우주 기상 상호작용, 전파 천문학, 정밀 착륙 기술 및 내비게이션에 초점을 맞추고 있다. 인튜이티브 머신의 IM-2 미션은 2024년에 달 남극에 착륙할 예정이며, 그해 말에는 여러 소형 로버와 함께 IM-3 미션이 예정되어 있다. 일본은 지난달 우주항공연구개발기구 JAXA가 달에 착륙선을 착륙시킨 다섯 번째 국가가 되었고, 지난달에는 SLIM 탐사선을 이례적으로 정밀하게 ‘정확히’ 착륙시키는 데 성공했다. 지난해 인도는 같은 달 러시아가 달 착륙에 실패한 후 네 번째로 달에 착륙한 국가가 되었다. 달 착륙에 성공한 국가는 미국, 구소련, 중국뿐이다. 중국은 2019년에 세계 최초로 달의 반대편에 착륙하는 데 성공했다.

미국 민간 우주 업체가 개발한 달 착륙선이 15일(현지시간) 발사됐다. 달 착륙에 성공하면 세계 첫 민간 달 착륙선이 된다. 로이터통신에 따르면 우주 기업 인튜이티브 머신스의 달 착륙 프로젝트 ‘IM-1’의 발사 계약사 스페이스X는 이날 오전 1시(미 동부시간) 플로리다주 케이프 커배너럴 발사장에서 달 착륙선 ‘노바-C’를 팰컨 9 로켓에 실어 발사했다. 발사는 애초 14일로 예정돼 있었으나 메탄 연료의 온도에 문제가 생기면서 하루 연기됐다. ‘오디세우스’라는 이름이 붙은 착륙선 노바-C는 미국항공우주국(NASA)의 달 탐사 프로젝트 ‘아르테미스’와 연계된 ‘민간 달 탑재체 수송 서비스’(CLPS) 두 번째 프로젝트다. NASA는 달 착륙선을 직접 개발하기보다 민간 업체가 경쟁하면서 개발하는 방식이 더 빠르게 여러 대의 우주선을 만들어 달 탐사를 진전시킬 수 있다고 보고 있다. NASA와 CLPS 계약을 맺은 또 다른 업체인 애스트로보틱은 지난달 처음으로 달 착륙선 ‘페레그린’을 발사했지만 실패했다. 페레그린은 지난달 8일 발사 후 몇 시간 만에 연료 누출 등 문제가 발생해 달 착륙을 시도하지 못하고 열흘 뒤 대기권으로 추락하면서 연소했다. 계획대로라면 노바-C는 오는 22일 달에 착륙한다. 성공하면 1972년 12월 아폴로 17호 임무 이후 51년여 만에 달에 착륙한 미국 우주선이 된다. 오디세우스에는 관측·탐사 장비 6개가 탑재됐다. 유명 미술가 제프 쿤스가 제작한 달 조형물과 의류업체 컬럼비아가 개발한 우주선 보호용 단열재 등도 실렸다.

만약 달이 태양을 가리는 현상인 일식(日蝕)을 지구가 아닌 화성에서 본다면 어떤 모습으로 보일까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 화성탐사로보 퍼서비어런스가 촬영한 흥미로운 화성의 일식 이미지를 공개했다. 지난 8일, 화성도착 1056솔(SOL·화성의 하루 단위. 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다)에 퍼서비어런스가 왼쪽 ‘마스트캠-Z’ 카메라로 촬영한 이 이미지는 화성의 달인 포보스가 태양 면을 지나는 모습이 선명하게 잡혀있다. 울퉁불퉁한 모양의 포보스가 태양의 일부를 가리는 신비한 모습이지만 지구의 개기일식처럼 경외감을 자아내지는 않는다.세간에 널리 알려져있지는 않지만 화성은 감자모양을 닮은 포보스(Phobos)와 데이모스(Deimos)를 가지고 있다. 각각의 지름은 22㎞, 12㎞인 초미니 달로, 우리의 밤하늘을 휘영청 밝혀주는 지구의 아름다운 달(지름 3474㎞)과는 비교조차 되지 않는다.다만 포보스가 이렇게 작은 달이지만 태양을 일부나마 가릴 수 있는 것은 화성 표면에서 불과 6000㎞ 떨어진 곳을 돌기 때문으로 이는 태양계의 행성 중 위성과 거리가 가장 가깝다. 이같은 특징 때문에 결국 포보스는 화성의 중력을 견디지 못하고 점점 가까워져 짧으면 수백만 년 내에 갈가리 찢겨 사라질 운명이다. 그리스 신화의 쌍둥이 형제에서 이름을 따온 포보스는 ‘공포’를 뜻하는데 자신의 운명과 가장 어울리는 명칭을 가진 셈이다. 한편 지난 2022년 4월 2일에도 퍼서비어런스는 포보스의 일식 현상을 동영상으로 포착해 전송한 바 있다. 당시 포보스의 일식은 약 40초 동안 이어졌는데, 이 모습이 매우 선명하게 담겨 화제를 모았다.

아름답고 신비로운 형태를 자랑하는 ‘우주의 하트’ 사진이 지난 7일자 미국 항공우주국(NASA)의 ‘오늘의 천체사진’(APOD)에 게시되어 눈길을 사로잡고 있다. 바로 두 개의 은하가 만나면서 만들어낸 놀라운 은하들의 춤이다. 은하들은 왜 만나면 이렇게 춤을 추는가? 정말 반가워서 그러는 걸까? 정답은 360년 전 뉴턴이 알아냈다. 질량을 가진 물체들은 서로를 끌어당기며, 그 힘의 크기는 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 거리 제곱에 반비례한다는 만유인력의 법칙이다. 식으로는 이렇게 나타낸다. (F : 두 물체 간의 중력 크기, G : 중력상수, m1-m2 : 두 물체, r : 두 물체의 거리) 우주 삼라만상의 모든 것들이 바로 이 공식에 따라 작동한다. 뉴턴이 천상과 지상의 물리학을 통합한 이 위대한 공식을 알아낸 1666년은 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 발표한 1905년과 같이 ‘기적의 해(miracle year)’로 불린다. 위 사진의 두 은하는 중력의 법칙으로 서로를 끌어당기는 중력의 춤을 추면서 거대한 우주의 심장을 만들어내고 있는 것이다. 두 주인공은 더듬이 은하로 알려진 NGC 4038과 NGC 4039로 분류된 한 쌍의 은하다. 이 은하의 쌍은 은하의 척도로 보면 지척이라 할 수 있는 불과 6000만 광년 지구로부터 떨어져 있기 때문에 밤하늘에서 가장 잘 연구된 상호작용 은하 중 하나다. 약 12억 년 전, 더듬이 은하는 두 개의 독립된 은하였다. NGC 4038은 나선은하였으며, NGC 4039는 막대은하였다. 두 은하가 중력의 춤을 추기 시작한 것은 그들이 서로 유난히 가까운 경로를 지나간 10억 년 전부터다. 이처럼 두 은하가 상호작용하면서 충돌할 때도 별들이 서로 충돌하는 사건은 거의 일어나지 않는다. 별과 별 사이의 공간이 너무나 광대하기 때문이다. 따라서 별들은 서로의 사이를 스쳐 지나갈 뿐이다. 그러나 광대한 성간 가스의 충돌은 피할 수 없다. 그 결과 새로운 별들이 폭발적으로 형성된다. 예를 들어, 춤추는 은하 듀오의 측면에서 뻗어 나온 긴 더듬이에서 일부 새로운 별이 이미 형성되고 있음을 볼 수 있다. 두 은하가 완전한 하나의 은하로 합병이 완료되는 것은 지금으로부터 약 10억 년 후의 일이다. 그때도 지구상에 인류가 살아 있다면 두 은하의 성간 가스가 만들어낸 수십억 개의 새로운 별들을 볼 수 있을 것이다. 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

인류는 해와 달, 별이 있는 우주를 오랫동안 동경했다. 과학기술이 발달하면서 우주 선진국을 중심으로 지구를 벗어나 달, 화성, 소행성과 심(深)우주는 동경의 대상이 아닌 도전과 개척의 대상이 됐다. 지구에서 얻을 수 없는 희귀원소나 먼 미래의 사람이 살 수 있는 거주지를 확보하기 위한 것이다. 실용적 이유 이외에 과학자들이 우주 탐구를 멈추지 않는 것은 ‘광활한 우주에 과연 우리밖에 없을까’라는 근본적 질문에 답하기 위한 것이다. 외계에서 물의 흔적을 찾는 이유도 생명체가 존재하기 위한 최소한의 조건이라고 생각하기 때문이다. 프랑스 릴대학, 소르본대, 파리 PSL 연구대, 파리 천문대, 낭트대, UTINAM 연구소, 영국 런던 퀸 메리대, 중국 지난대 공동 연구팀은 태양계의 여섯 번째 행성인 토성의 위성 중 가장 안쪽에 있는 ‘미마스’에 바다가 존재할 수 있다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 2월 8일자에 발표했다.이번 연구 결과는 미국 항공우주국(NASA)이 1997년 8월 발사해 2017년 임무를 끝낸 토성 탐사선 카시니호에서 보낸 관측 자료를 분석한 것이다. 태양계 행성들의 위성 표면 아래 바다가 있을 수 있다는 증거는 점점 늘어나고 있지만 실제로 물을 관측하는 것은 어려웠다. 특히 미마스 표면은 수많은 충돌구와 갈라진 틈이 많아 물이 존재하기는 쉽지 않다는 의견이 지배적이었다. 행성이나 위성의 자전운동과 공전 궤도는 내부 물질의 영향을 받는다. 연구팀은 미마스 내부가 암석이 아닌 바다와 같은 물로 차 있을 때 관측자료를 더 잘 설명한다는 결론을 얻었다. 연구팀 계산 결과 바다는 미마스 지하 20~30㎞에 있을 것으로 분석됐다. 시뮬레이션에 따르면 지하 바다는 2500만~200만 년 전에 형성돼 여전히 진화하고 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 발레리 레이니 파리 천문대 박사는 “이번 연구 결과는 태양계 전체의 중간 크기 얼음 위성에는 물이 존재할 가능성이 크며 생명의 흔적을 발견할 수도 있음을 암시한다”고 말했다. 이에 앞서 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 코넬대, 애리조나대, 캘리포니아공과대 제트추진연구소(JPL), 퍼듀대, 노르웨이 오슬로대, 독일 드레스덴 공과대, 스웨덴 룬드대 공동 연구팀은 NASA의 화성 탐사 로버 퍼서비어런스가 화성 예제로 분화구 바닥에서 호수 퇴적층을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 1월 26일자에 실렸다.퍼서비어런스는 예제로 분화구로 주변으로 나 있는 물줄기의 흔적이 남은 삼각주(델타) 지역으로 이동해 관측했다. 이 관측에는 퍼서비어런스에 장착된 ‘림팩스’(RIMFAX)가 쓰였다. 림팩스는 10㎝ 간격으로 레이더파를 발사해 지표면 아래 약 20m 깊이까지 침투해 반사되는 파장을 분석해 물의 존재와 흔적을 탐사할 수 있는 장치다. 이번 발견으로 예제로 분화구가 물로 가득 찬 호수였으며 바닥에 퇴적층이 쌓였다는 사실을 보여주는 것으로 생명체의 흔적을 찾을 가능성을 높였다. 한편 중국과학원(CAS) 연구팀은 중국의 무인 달 탐사선 ‘창어 5호’가 가져온 달 표본을 분석한 결과 달이 기존에 알려진 것보다 더 많이 소행성, 혜성과 충돌했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 물리학 및 재료과학 분야 국제 학술지 ‘극한에서 물질과 방사선’ 2월 7일자에 게재됐다. 연구팀 관계자는 “충돌 분화구 주변 표토에서 스티쇼바이트, 자이페르타이트, 알파 크리스토발라이트같이 초고압, 초고온에서 형성되는 물질들이 다량 발견됐다”며 “이는 우주 물체와 매우 자주 충돌했다는 것을 보여 주는 증거로 달 형성의 비밀을 풀 수 있을 것”이라고 설명했다.

미 항공우주국(NASA)의 화성 탐사로버 퍼서비어런스가 날개가 손상된 채 화성의 모래언덕 위에 내려앉은 인저뉴어티 무인 헬기를 발견하고 사진을 찍었다. 티슈통 크기만한 인저뉴어티가 불완전 착륙을 한 지역은 화성의 드넓은 모래언덕 비탈로, 황량하고 바위가 많은 화성 풍경이 전경을 가득 채우고 있다. 위의 사진은 현지 평균 태양시로 지난 4일 오후 1시 5분에 촬영된 것으로, 인저뉴어티가 날개를 파손당한 지 2주가 조금 넘은 시점이다. 인저뉴어티는 지난 1월 18일 비행 중 운항 정보 신호를 거의 제공하지 못하는 ‘단조로운’ 화성 모래밭에 착륙하면서 회전날개에 손상을 입었다.인저뉴어티는 비스듬히 착지하던 중에 회전익 중 하나 이상이 붉은 흙바닥을 쳤다. 팀은 현재까지 사진에서 손상된 날개 하나만 식별할 수 있었지만, 인저뉴어티가 비행 중 분당 2500회전(RPM) 이상이라는 점을 고려하면 다른 날개도 손상을 입고 파손되었을 가능성이 높다. 제트추진연구소(JPL)는 현재도 인저뉴어티의 회전날개 손상을 분석하고 있지만, JPL의 분석 결과와는 관계없이 헬리콥터가 더 이상 비행할 수 없게 된 만큼 임무는 공식적으로 종료되었다.지난 2021년 2월 18일 로봇 동반자인 퍼서비어런스 탐사선과 함께 화성 표면에 착륙한 인저뉴어티는 2021년 4월 화성 하늘을 최초로 비상함으로써 지구 외 다른 행성에서 최초의 동력 항공 비행을 성공한 역사를 만들었다. 인저뉴어티-퍼서비어런스 화성 탐사 듀오는 예제로 크레이터로 알려진 지역을 탐험해 왔으며, 수십억 년 전에 생명체가 잠시 존재했을지도 모르는 화성의 고대 호수 흔적을 발견했다. 인저뉴어티는 이 탐사 과정에서 퍼서비어런스의 경로를 탐색하고 안내하는 척후병 역할을 수행했다.JPL의 인저뉴어티 프로젝트 관리자 테디 자네토스는 지난달 31일 라이브 스트리밍 추모 행사에서 “우리의 ‘작은 아기’가 이룬 일이 이보다 더 자랑스럽고 행복할 수 없다”면서 “이것은 우리 모두를 위한 일생의 임무였다. 이 항공기 제작에 참여한 모든 엔지니어, 공기역학 과학자, 기술자 모든 분들께 감사의 말씀을 전하고 싶다”고 감회를 밝혔다. NASA의 화성 탐사 프로그램 부국장 티파니 모건도 “인저뉴어티가 미래의 다른 행성 항공 임무를 위한 길을 닦을 수 있는 유산을 남겼다”고 말했다. 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com