한 쪽에서는 출산율 저하를 걱정하고 있지만 지구 전체로 본다면 인구는 점점 늘어나고 있는 상황이다. 인간의 욕심으로 지구 생태계와 환경은 점점 망가지고 있어 SF영화 ‘인터스텔라’처럼 인류가 이주가능한 외계천체가 필요한 시기가 오는 것 아니냐는 목소리가 높아지고 있다. 과학자들도 ‘호기심 반, 실현가능성 반’으로 외계 이주 가능 행성을 찾고 있다. 그런데 최근 우주과학자들이 우리 은하계 내에 인간이 잠재적으로 거주가능한 행성이 상당히 많다는 연구결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 항공우주국(NASA) 에임스연구센터, 고다드우주비행센터, 외계지적생명체탐사(SETI) 연구소, 캐나다 브리티시컬럼비아대 물리천문학부를 중심으로 미국, 캐나다, 덴마크, 영국, 브라질 5개국 44개 연구기관 연구자로 구성된 국제공동연구팀은 나사에서 운용하고 있는 케플러 우주망원경에서 수집한 데이터를 분석한 결과 우리 은하 내에 인간이 잠재적으로 거주할 수 있는 행성이 약 3억개에 이르며 일부는 태양계에서 30광년 이내에도 있다고 31일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 코넬대에서 운영하는 출판 전 논문공개 사이트인 아카이브(arXiv.org) 29일자에 실렸으며 곧 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학 저널’에 실릴 예정이다. 케플러 우주망원경은 지구와 유사한 환경을 가진 외계행성을 찾기 위해 2009년 발사돼 2018년 11월 15일 임무를 종료했다. 케플러 우주망원경은 9년 동안 2662개의 행성을 발견했고 항성(별) 53만 506개, 초신성 61개를 찾아냈다. 케플러 우주망원경으로 탐사한 행성들은 아직도 분석 중에 있다.연구팀은 합리적 추정을 위해 우선 지구와 비슷한 크기이면서 암석 행성일 가능성이 높은 것들을 골라냈다. 그 다음 태양과 비슷한 생성시기를 갖고, 비슷한 온도를 갖고 있는 것들을 추려냈다. 사람이 살기 위해 중요한 조건 중 하나인 액체 상태의 물이 존재하기 위해서는 태양과 지구와 관계처럼 항성과 적당한 거리를 두고 암석형태의 행성이어야 하기 때문이다. 이를 근거로 추정한 결과 우리 은하 내에 생명체가 생존가능한 행성은 약 3억개 정도이며 태양으로부터 30광년 떨어져 있는 가까운 곳에도 10개 이내의 거주 가능한 행성이 존재한다고 연구팀은 주장했다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 제프리 코린 SETI 연구소 외계행성연구원 겸 나사 케플러 과학국장은 “은하계에 잠재적으로 거주할 수 있는 행성의 숫자를 신뢰성 있게 측정하기 위해 그동안 연구됐던 모든 조각들을 찾아 합친 것”이라며 “거주 가능성 뿐만 아니라 의사소통이 가능한 우주 외계문명의 숫자를 추정하는데도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

심연의 우주 속에서 마치 흐뭇하게 미소짓는 듯한 모습을 연상시키는 신기한 은하의 모습이 공개됐다.　 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 은하의 모습을 핼러윈데이를 기념해 공개했다. NASA가 '그레이트 펌프킨'(Greater Pumpkin)이라고 별칭을 붙인 이 은하는 실제로도 핼러윈데이의 상징인 호박등을 떠올리게 한다. 전체적으로 동그란 외형에 두 눈, 살짝 미소를 짓는듯한 모습이 연상되기 때문. 물론 여기까지는 인간의 상상이다. 과학적으로 풀어보면 이 은하는 사실 두 개로 이루어져있으며 각각의 이름은 NGC 2292와 NCG 2293이다. 지구에서 약 1억2000만 광년 떨어진 곳에 위치한 두 은하는 현재 서서히 충돌하고 있는 중으로 영겁의 시간이 지나면 거대한 나선은하가 될 수 있다. 사진 속에서 눈처럼 보이는 곳의 중심에는 초질량블랙홀이 자리잡고 있으며 주변에는 수많은 별들이 모여있어 반짝거리며 빛난다. 또한 두 은하는 무려 10만9000년 광년에 걸쳐 퍼져있어 대략 우리은하의 지름과 비슷하다. NASA 측은 "우주 전역에서 벌어지는 은하충돌은 마치 달걀프라이 두 개를 섞어놓은 스크램블드에그와 비슷하다"면서 "우리은하도 60억 년 후에는 안드로메다와 충돌할 것인데 아마 이처럼 으스스한 모습을 보일 것"이라고 전망했다. 천문학자들은 태어나지도 않은 이 은하에 이미 ‘밀코메다‘(Milkomeda)라는 이름을 만들어 놓았다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘아포피스’라는 악의 신 이름을 딴 한 소행성이 점차 속도가 빨라지면서 약 48년 뒤인 2068년 4월 13일(한국시간) 우리 지구에 충돌할 가능성이 남아 있다고 소행성 전문가들이 경고하고 나섰다. 미국 과학전문 매체 기즈모도 27일자 보도에 따르면, 미국 하와이대와 미국항공우주국(NASA) 공동연구진은 지름 300m급 소행성 아포피스를 올해 초 하와이 스바루망원경으로 두 차례 관측한 결과, 야르콥스키 효과가 궤도 경로에 영향을 주고 있는 것을 확인했다고 밝혔다. 야르콥스키 효과는 소행성이 태양의 빛에너지를 흡수해 다시 복사함에 따라 추진력이 생기는 효과를 말한다. 이 효과로 소행성의 한쪽 면에만 햇빛이 계속 쪼일 경우 소행성은 그 맞은편 방향으로 힘을 받는다. 이전까지 천문학자들은 아포피스가 오는 2068년까지 지구에 충돌할 가능성은 거의 없다고 확신했었다. 하지만 이번 발견으로 이 소행성이 지구에 충돌할 가능성은 여전히 남아 있으며 그 때문에 재앙이 될 수도 있다는 점을 시사한다. 지금까지 관측 결과 지름이 300m를 조금 넘는 것으로 추정되는 아포피스가 만일 지구에 충돌한다면 TNT(트리니트로톨루엔) 폭탄 8억8000만t이 한꺼번에 폭발하는 결과와 맞먹는 것으로 알려졌다.아포피스는 16여 년 전인 2004년 6월 19일 미국 애리조나주(州)에 있는 키트피크 국립천문대에서 이번에서 안타까운 발견을 한 하와이대 천문학연구소 소속 데이비드 톨렌 박사 등의 천문학자들이 발견했었다. 톨렌 박사는 그 후로 지금까지 아포피스를 추적 관측하며 연구해 왔다. 이에 대해 톨렌 박사는 “올해 초 스바루 망원경으로 입수한 새로운 관측 자료는 아포피스의 야르콥스키 효과로 인한 가속도를 밝힐 만큼 좋았으며 이 소행성이 순전히 중력 궤도에서 연간 170m 정도 벗어나고 있다는 점을 보여준다”면서 “이는 2068년 충돌 시나리오를 유지하기에 충분하며 0(제로)가 아님을 보여준다”고 설명했다.아포피스는 NASA의 센트리 위험표에서 세 번째로 위협적인 근지구천체 타이틀을 기록하고 있는 것으로 전해졌다. 이 표는 47년 반쯤 뒤 아포피스가 지구에 충돌할 확률은 15만분의 1(약 0.00067%)로 추정한다. 하지만 톨렌 박사는 기즈모도와의 인터뷰에서 “야르콥스키 효과 탓에 앞으로도 변수가 있겠지만, 현재 충돌 확률은 53만분의 1(약 0.00018%)에 가까운 것으로 예상된다”고 설명했다. 천문학자들은 야르콥스키 효과의 변화 폭과 그것이 아포피스의 궤도에 어떤 영향을 미치는지를 완전히 이해하려면 더 많은 관측이 필요하다는 점에 주목한다. 그리고 이들 연구자는 아포피스의 충돌 가능성을 2068년 이전까지 지금보다 더욱더 정확하게 알아내는 것을 목표로 삼고 있다.아포피스가 처음 발견됐을 때 전문가들은 2029년에 지구에 충돌할 가능성은 2.7%라고 말했었다. 하지만 현재 관측 자료에 따르면, 아포피스는 인공위성보다 더 가까운 거리인 3만1600㎞까지 접근할 예정이다. 이는 전문가들이 미리 아는 이 정도 크기급의 소행성 중 가장 가까운 접근인 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국의 한 원자력 기술기업이 앞으로 인류가 이웃 행성인 화성으로 가는 우주여행 기간을 3개월까지 줄일 수 있는 원자력 엔진 개념을 고안했다고 미주간지 뉴스위크가 26일(현지시간) 전했다. 보도에 따르면, 시애틀에 본사를 둔 울트라세이프뉴클리어 테크놀로지스(이하 울트라세이프뉴클리어)라는 이름의 기업은 우주 진출을 위한 핵열추진(NTP) 엔진체계에 관한 연구의 일부분으로 미국항공우주국(NASA) 측에 설계 개념을 전했다고 밝혔다. NTP 엔진체계는 이른바 핵분열로 알려진 원자의 분열 과정에 의해 작동한다. 이 엔진체계는 원자들이 쪼개져 열을 발생하는 원자로심(노심)을 통해 액체 추진제를 펌프질해 작동하게 하는 경향이 있다. 이 과정은 추진제를 가열해 기체로 바꿔 밀쳐 나가는 힘인 추력을 일으킨다. NTP 엔진체계는 또 기존 화학 로켓보다 많은 추력을 제공하며 효율도 높다. 기술자들은 서로 다른 추진 체계의 성능을 평가하기 위해 비추력량을 계산한다. 비추력은 로켓 추진체의 성능을 나타내는 기준이 되는 값으로, 추진제 1㎏을 1초간 연소했을 때의 추력을 말한다. 즉 비추력량이 클수록 좋다는 것. 울트라세이프뉴클리어의 수석기술자 마이클 에아데스 박사는 이날 성명에서 “우리의 새로운 개념은 기존 NTP 엔진 설계보다 신뢰성이 높았으며 비추력량은 화학 로켓보다 2배 이상 많다”면서 “우리는 우주의 새로운 개척지를 열기 위한 노력을 주도하고 그것을 빠르고 안전하게 이루길 원한다”고 말했다. NTP 엔진체계는 비록 로켓을 궤도까지 보내도록 설계되지 않았고 발사 이후에만 사용할 것이지만, 우주에서의 이동 시간을 크게 줄여 오늘날 가장 발전한 화학 로켓보다 무거운 탑재물을 운반할 것으로 기대된다.이런 엔진은 예를 들어 현재 화성까지 가는 데 걸리는 예상 시간인 약 7개월을 절반 이상 줄일 수 있다. 이는 달은 물론 화성까지 유인 임무를 계획하고 있는 NASA에 좋은 소식인 것이다. 울트라세이프뉴클리어는 이번에 고안한 새로운 개념은 육지에서 에너지를 공급하기 위해 사용하는 원자로의 설계 측면을 포함한다고 밝혔다. 파올로 벤네리 울트라세이프뉴클리어 최고경영자(CEO)는 성명에서 “우리 설계의 핵심은 지상 원자로 기술과 우주 원자로 기술 사이의 의도적인 중복”이라면서 “이는 우리가 지상 원자력 체계로부터의 핵기술과 기반 시설의 발전을 이용해 이를 우주 원자로에 적용할 수 있게 한다”고 말했다. 관련 사례 중 하나로 개념에는 원자로에 동력을 공급하기 위해 사용하는 핵연료가 있는데 이를 전세라믹미세입자핵연료(FCM·Fully Ceramic Microencapsulated)이라고 한다. FCM 핵연료는 실제로 민간 원자로에서 나오는 재처리 물질인 고순도 저농축 우라늄(HALEU·High-Assay Low Enriched Uranium)에 기반을 둔다. 이 회사는 FCM 연료를 탄화지르코늄의 코팅 조각으로 감쌀 것을 제안하면서 이 연료는 기존 핵연료보다 견고하며 고온에서 작동할 수 있어 더욱더 안전한 엔진 개념을 만들 수 있다고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2021년 2월 화성 예제로 크레이터에 착륙할 예정인 미 항공우주국(NASA)의 퍼서비어런스(Perseverance) 로버의 주요 임무 중 하나는 과학적으로 가치가 높은 화성 암석 및 토양 샘플을 특수 용기에 담아 보관하는 것이다. 퍼서비어런스 로버의 동체 아래에는 금으로 코팅된 43개의 샘플 튜브가 달려 있다. 드릴로 뚫고 확인한 암석 샘플은 로봇팔에 의해 특수 용기에 담긴 다음 밀폐된다. 물론 목적은 하나다. 이 샘플을 지구로 가져와서 분석하는 것이다. 유럽우주국(ESA)은 이 임무를 수행할 대형 화성 탐사선인 지구 귀환 오비터(Earth Return Orbiter) 개발을 위해 에어버스사와 4억9100만 유로(약 6조6000억 원)에 계약을 맺었다고 발표했다. 에어버스가 개발할 지구 귀환 오비터는 무게만 6t에 높이 6m에 육박하는 대형 화성 탐사선이다. 하지만 탐사선 본체는 너비 40m, 면적 144㎡의 태양 전지판에 비하면 오히려 작아 보인다.(사진) 참고로 지구 귀환 오비터의 태양전지는 태양계 탐사 역사상 최대 크기다.이렇게 거대한 태양전지가 필요한 이유는 RIT-2X 이온/화학 하이브리드 추진 로켓 엔진에 동력을 제공하기 위해서다. 지구 귀환 오비터는 화성에 착륙해서 샘플 용기를 회수하는 로버와 회수한 샘플을 다시 화성궤도까지 쏘아 올리는 우주선 등 여러 장비를 탑재하고 발사된다. 그런 만큼 화성까지 도달하기 위해서는 막대한 연료가 필요한데, 연료를 더 실으면 우주선은 그만큼 무거워지고 비용도 올라간다. 이온 로켓은 화학 로켓보다 연료 효율이 높아 그만큼 연료를 적게 싣고 우주선 무게도 줄일 수 있다. 하지만 이온 로켓은 화학 로켓보다 힘이 약해 대형 우주선용 엔진으로는 적합하지 않다. 그래서 절충안으로 나온 것이 화학 및 이온 하이브리드 로켓 엔진이다. 하지만 그래도 무게가 6t이나 나갈 뿐 아니라 임무 수행에 총 5년이 걸린다. 현재 목표는 2026년에 지구 귀환 오비터를 발사한 후 2027년 화성에 도착해 샘플을 회수하고 2031년 지구에 착륙하는 것이다. 물론 실패 가능성도 적지 않지만, 성공한다면 2030년대 화성 유인 탐사 프로젝트에 청신호가 켜질 것으로 기대된다. 사실상 규모를 축소한 화성 유인 탐사나 마찬가지이기 때문이다. 11년 후 사상 최초로 화성 샘플을 들고 온 우주선이 지구에 착륙할지 결과가 주목된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

달에 물이 존재하고, 더 쉽게 확보할 수 있는 가능성을 높여주는 연구 결과가 26일(이하 현지시간) 나란히 공개됐다. 물은 달 탐사 현장에서 식수로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 수소를 분리해 로켓 연료로 활용할 수 있어 달 탐사와 탐사 기지를 지탱할 수 있는 귀중한 자원이다. 한 연구는 달 표면에서 물(H₂O) 분자 분광 신호가 분명하게 포착됐다는 것이고, 다른 하나는 물이 얼음 형태로 갇혀 있을 수 있는 달 표면의 영구 음영(陰影) 지역이 기대했던 것보다 많다는 것이다. 둘 다 달에서 물을 확보하는 것이 예상보다 쉬울 수 있다는 점을 밝혀낸 것이다. 두 연구 결과 모두 과학 저널 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy)에 게재됐다. 네이처에 따르면 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터 연구원 케이스 호니볼 박사가 이끄는 연구팀은 보잉 747기를 개조해 운영하는 ‘성층권적외선천문대’(SOFIA)의 달 관측 자료를 분석해 물 분자 분광 신호를 포착했다. 달 표면, 특히 남극 주변에서는 수화(hydration) 흔적이 포착돼 보고된 바 있지만 3㎛(마이크로미터) 분광 신호여서 물 분자인지 수산기(OH) 화합물인지 분간이 안 됐다. 하지만 SOFIA 관측은 6㎛로 수산기 화합물과 공유하지 않는 물 분자 분광 신호라는 점이 확인됐다. 연구팀은 남반구 고위도 지역에 물 분자가 100~400ppm 정도로 풍부하게 존재하며, 달 표면의 알갱이 사이에 보관된 것으로 추정했다. 볼더의 콜로라도대학 천체물리학 조교수 폴 헤인 박사가 이끄는 연구팀은 혜성이나 운석을 통해 전달된 물이 얼음 형태로 보존돼 있을 수 있는 영구 음영지역인 이른바 ‘콜드 트랩’(cold trap)이 다양한 크기와 형태로 존재하며, 이전에 추정되던 것의 두 배가 넘는 남극과 북극의 약 1만 5000 평방마일에 걸쳐 형성돼 있는 것으로 추산했다. 연구팀은 NASA 달정찰궤도선(LRO) 자료를 검토하고 수치모델을 활용해 이런 결과를 제시했다. 연구팀은 콜드트랩이 작은 것은 지름이 1㎝밖에 안 되는 것도 있으며, “우주비행사가 (얼음을 찾아 큰 충돌구의) 음영지역으로 깊이 들어갈 필요 없이 주변에서 1m짜리 음영을 찾아내 활용할 수도 있다”고 설명했다. 남극 주변에 있는 대형 충돌구인 ‘섀클턴 크레이터’는 약 20여㎞에 걸쳐 있고 깊이가 수 킬로미터에 달하며 기온은 영하 150도까지 내려가 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 달의 영구 음영지역이 실제로 얼음을 갖고 있는지 규명하지 못했다며 이를 입증할 수 있는 유일한 방법은 우주비행사나 탐사 로버가 직접 가보는 수밖에 없다고 했다. 헤인 박사는 “이번 연구 결과가 맞다면 식수나 로켓 연료, NASA가 물을 요구하는 모든 것에 더 쉽게 접근하게 될 것”이라고 말했다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

'외계인들이 우리를 지켜보고 있다?' 인류가 외계 생명체에 대한 탐색을 강화함에 있어 반드시 고려하지 않으면 안될 사항은 외계인 역시 우리를 탐색하고 있을지 모른다는 점이다. 새로운 연구는 생명체가 서식할 가능성이 있는 가까운 항성계를 1000개 이상 확인함에 따라 이 같은 문제를 제기하고 나섰다. 코넬대학 천문학 부교수이자 칼 세이건 연구소 소장인 리사 칼테네거 논문 대표저자는 "만약 그러한 별들의 행성에 외계인이 산다면 그들은 우리 행성의 대기에서 생명의 신호들을 발견할 수 있을 것"이라고 예측하면서 "우리는 쌍안경이나 천체망원경 없이도 외계인들이 살 만한 밝은 별들을 관측할 수 있다"라고 밝혔다. 천문학자들은 지금까지 발견된 4,000개 이상의 외계행성 대부분을 '트랜싯 방법'으로 발견했는데, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 탐지하여 외계행성을 찾아내는 기법이다. 미 항공우주국(NASA)의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3,750개의 외계행성 중 약 70 %를 발견하는 큰 성과를 거두었다. 이 방법은 케플러 망원경의 뒤를 이은 TESS 망원경에도 적용되고 있다.​ 머지않아 연구자들은 생명 신호를 찾기 위해 가까운 외계행성의 대기를 스캔할 수 있게 될 것이다. 그것은내년 말에 발사될 예정인 NASA의 98억 달러짜리 제임스 웹 우주망원경이 수행할 많은 작업 중 하나가 될 것이다. 또한 2025년에 완성될 지상 기반의 거대마젤란 망원경도 이러한 작업을 수행할 것으로 보인다. 새로운 연구의 공동저자인 리하이 대학 물리학 부교수 조슈아 페퍼는 지구 자체를 트랜싯 기법으로 발견할 수 있는 위치의 별들을 찾아나섰다. 과학자들은 TESS와 유럽의 별 매핑 우주선 가이아의 데이터 세트를 면밀히 조사한 결과, 태양을 공전하는 궤도면인 황도와 나란한 100파섹(약 326 광년) 이내의 공간에서 그 같은 별들을 찾았다. 참고로 지구가 태양면을 가로지르는 것을 보려면 이러한 정렬이 필요하다. 이러한 탐색으로 1004개의 주계열 별들의 목록이 작성되었다. 우리 태양처럼 별의 중심에서 수소를 헬륨으로 융합하는 별들이다. 그 별들 중 508개가 지구의 태양면 통과를 관측함으로써 "지구의 이동을 최소 10시간 동안 관찰할 수 있도록 보장"한다고 칼테네거와 페퍼는 지난 20일(현지시간) 영국의 '왕립천문학회 월간공보 서신'에 발표했다. 그러나 칼테네거와 페퍼가 찾아낸 1,004개의 별을 공전하는 행성의 수는 파악하지 못하고 있으며, 따라서 생명체가 서식할 만한 세계가 얼마나 있는지에 대해서도 아무런 정보도 갖지 못한 상태이다. TESS와 같은 외계행성 사냥꾼이 계속 작업을 진행함에 따라 생명체 서식 가능 외계행성의 수는 더욱 명확히 밝혀질 것으로 기대된다.​ "이 새로운 연구는 앞으로 우주 생물학자들의 이정표 역할을 할 수 있을 것"이라고 전망하는 칼테네거는 "우리가 소통하기를 원하는 외계 지성체들을 발견하고자 한다면 가장 먼저 눈길을 주어야 할 별지도를 지금 우리 팀이 만든 것"이라고 새 연구의 성과를 규정했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구로부터 408㎞ 떨어진 궤도를 선회하는 국제우주정거장(ISS)에서 미국 항공우주국(NASA) 소속 우주비행사 케이트 루빈스가 대선 사전투표를 했다. 루빈스는 NASA 트위터에 대선 사전투표 인증 샷을 올렸다고 23일(이하 현지시간) 우주과학 전문 매체 스페이스 등이 보도했다. 루빈스는 ISS에 설치된 간이 투표소에서 한 표를 행사한 뒤 포즈를 취했다.무중력 우주 공간에서 투표했다는 점을 보여주기라도 하듯 그의 금발 머리는 허공에 뜬 상태였다. 루빈스는 텍사스주 휴스턴의 NASA 존슨우주센터 근처에 주소지를 두고 있으며, 전자 투표용지를 이용한 우주 투표를 허용하는 텍사스주법에 따라 부재자 투표를 진행했다. 우주 투표는 지상의 관제센터가 전자 투표용지를 ISS에 전달하고, 우주비행사가 기표를 완료한 투표용지를 해당 선거구 사무원에게 전송하는 방식으로 이뤄진다. 지난달 루빈스는 ISS 승선에 앞서 우주에서 대선 투표를 반드시 하겠다는 계획을 밝힌 뒤 “우주에서도 투표를 할 수 있다면 지구 땅 위의 사람들도 투표를 할 수 있다고 믿는다”며 투표 참여를 독려하기도 했다. 미국 선거 프로젝트 홈페이지 집계에 따르면 지금까지 5150만명이 사전 투표 등록을 했다. 루빈스는 지난 14일 우주선을 타고 ISS에 도착했고, 6개월 동안 머물면서 인체 심혈관 관련 연구를 진행할 예정이다. ISS에서 6개월 이상 임무를 수행한 미국 우주인 크리스 캐시디는 전날 러시아 우주인 아나톨리 이바니쉰, 이반 바그네르와 함께 유인우주선 ‘소유스 MS-16’ 귀환 캡슐에 탑승해 카자흐스탄 중부 도시 줴즈카즈간 근처 초원지대로 돌아왔다. ISS에는 현재 루빈스와 함께 도착한 러시아 우주인 세르게이 리쥐코프와 세르게이 쿠디스베르츠코프가 임무를 수행하고 있다.한편 전날 도널드 트럼프 대통령과 조 바이든 민주당 후보의 마지막 TV토론이 끝나자마자 팝스타 아리아나 그란데가 새 싱글과 뮤직비디오를 발표했는데 그란데 본인이 대통령이 돼 백악관 집무실인 오벌 오피스에 앉아 모두 여성으로만 구성된 참모진에 싸여 집무하는 모습과 부엌에서 일하는 모습을 엇갈려 담고 있어 눈길을 끌었다. 눈치 빠른 마케팅이거나 정치적 메시지를 숨겨놓은 것처럼 보였는데 인스타그램과 유튜브에 올라온 지 몇 시간 안돼 1000만 조회수를 거뜬히 넘겼다고 영국 BBC는 전했다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

여러 개로 분리되었다가 하나로 합체되는 로봇은 로봇 만화의 흔한 소재 중 하나다. 그런데 만화가 아닌 현실에서 이를 시도하는 과학자들이 있다. 바로 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)와 캘리포니아 공대 연구팀이 개발 중인 듀악셀(DuAxel) 로버가 그 주인공이다. 듀악셀 로버는 겉으로 보기에는 평범한 사륜구동 화성 탐사 로버처럼 생겼다. 이 로버의 특별한 점은 분리되는 앞바퀴다. 본체와 뒷바퀴는 지지대 역할을 하고 케이블로 연결된 앞바퀴와 바퀴 축은 별도의 미니 로버로 움직일 수 있다. 이런 별난 로버를 만든 이유는 기존의 로버로는 탐사하기 어려운 가파른 경사 지형을 조사하기 위해서다. 물론 큐리오시티나 오퍼튜니티 같은 화성 로버들도 어느 정도 경사는 극복할 수 있다. 하지만 기본적으로 태양전지나 출력이 약한 원자력 전지로 움직이다 보니 50~60도의 가파른 경사 지형을 통과하는 데 근본적인 한계가 있다.NASA 과학자들이 생각한 대안은 줄을 타고 비탈길을 오르내리는 방식이다. 케이블에 매달린 작은 로버라면 출력이 약하거나 속도가 느려도 문제없이 가파른 경사를 오르내릴 수 있다. 뒷바퀴와 본체는 지지대 역할을 하면서 케이블로 동력을 공급하고 데이터를 전송받는다. 연구팀은 실현 가능성을 검증하기 위해 프로토타입 분리 합체 로버인 듀악셀을 모하비 사막의 가파른 언덕에서 테스트했다. 결과는 긍정적이었다.듀악셀 로버 본체에서 분리된 미니 로버는 사람도 오르기 쉽지 않은 가파른 비탈길을 탐사했다. 미니 로버는 바퀴가 두 개뿐이지만, 3D 입체지도를 만들 수 있는 카메라와 자율주행 능력을 지니고 있어 안전하게 거친 경사로를 이동할 수 있다. 본체와 바퀴에는 별도의 탐사 장비를 탑재할 수 있는 여유 공간이 있어 지형뿐 아니라 토양 속의 수분 함량 등 여러 가지 중요한 데이터를 수집할 수 있다. 화성에는 비교적 최근에 물이 흘렀던 것으로 보이는 가파른 경사 지형이 있다. 물론 화성 표면에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있지만, 화성 지하 깊은 곳에도 액체 상태의 물이 존재할 수 있다. 과학자들은 이 지하수가 우연히 경사로를 따라 흐르면서 증발하거나 얼어붙었다고 보고 있다. 하지만 매우 가파른 경사 지형이라 로버를 직접 보내 확인할 수가 없었다. 듀악셀 로버는 이 한계를 극복할 NASA의 비밀 무기인 셈이다. 듀악셀 로버는 현재 타당성을 검증하기 위한 기초 연구 단계이지만, 실현 가능성이 있는 것으로 판단되면 화성 탐사를 넘어 여러 가지 임무에 투입될 가능성이 있다. 연구팀은 단순 탐사 임무를 넘어 달 크레이터 내부에 케이블을 깔아 전파 망원경을 건설하는 임무도 구상하고 있다. 단순 개념 연구를 넘어 실제 우주 탐사 임무에 분리 합체 로버가 투입될 수 있을지 결과가 주목된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

태양을 관측하는 위성 앞으로 달이 지나가는 깜짝 이벤트가 생생하게 포착됐다. 미국항공우주국(NASA)은 태양활동관측위성(SDO)을 이용해 태양을 관측하던 중 크고 검은 그림자가 위성 카메라 앞을 스쳐 지나가는 것을 확인했다. 사진 프레임 안에 의도치 않은 장면이 포착되는 것을 의미하는 ‘포토밤’을 연상케 하는 이 장면은 미국 현지시간으로 지난 16일, 태양활동관측위성이 0.75초마다 한 번씩 태양의 표면을 촬영하던 중 포착됐다. NASA에 따르면 ‘달의 이동’이라고 불리는 이러한 현상은 약 50분간 이어졌다. 정점에 달한 시기에는 태양의 약 44%를 가렸으며, 달이 태양활동관측위성의 미세 센서를 가린 탓에 태양 표면 촬영에 잠시 어려움을 겪기도 했다. 태양활동관측위성과 달 사이의 거리가 태양과의 거리보다 더 가깝고, 이 때문에 위성과 태양 사이에 갑작스럽게 끼어든 달이 태양만큼이나 크게 보이는 것도 이번 영상의 특징이다.한편 전문가들은 태양 활동이 25번째 주기에 들어선 것으로 판단하고, 관측에 더욱 심혈을 기울이고 있다. 태양 활동은 약 11년 주기로 극소기와 극대기를 반복한다. 과학자들은 태양 흑점의 변화를 통해 이를 판단하는데, 지난해 12월 극소기를 지나 새로운 주기를 시작한 것으로 보인다고 결론내렸다. NASA는 태양 25주기를 맞아 태양 활동이 점차 활발해지면서 2025년 7월에 극대기에 이를 것으로 예상했다. 24번째 주기와 마찬가지로 평균 이하의 활동 강도를 보일 것으로 예상되지만, 2024년에 우주비행사를 달에 보내는 아르테미스 프로젝트에 영향을 미칠 가능성도 없지 않은 것으로 보인다. 전문가들은 2024년이 태양주기가 정점을 향해 치닫는 시기인 만큼, 우주비행사가 위험에 빠지지 않기 위해서는 면밀한 태양 활동 관측이 필요하다고 입을 모았다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)가 소행성 베누(Bennu)에 하강해 토양 및 자갈 샘플 등을 채취하는 모습이 영상으로 공개됐다. 22일(현지시간) NASA 측은 오시리스-렉스가 베누 표면에 하강한 후 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취하는 짧은 영상을 홈페이지에 공개했다. 미 현지시간으로 지난 20일 베누 궤도를 돌던 오시리스-렉스는 4시간 30분에 걸쳐 서서히 하강하며 로봇팔을 표면에 내밀었다. 이 로봇팔 끝에는 폭 30㎝ 크기의 샘플채취기가 달려있는데 약 6초 간 표면에 닿으면서 질소가스 분사로 날아오르는 지표 물질을 성공적으로 빨아들였다.(영상) NASA에서는 이를 ‘터치 앤 고‘(Touch And Go) 방식이라 부르며 총 3차례 실시할 수 있다. 이를 통해 오시리스-렉스는 최소 60g 이상 샘플을 채취해 이를 다시 지구로 가져오면 길고 긴 임무가 완료된다. 이번에 공개된 짧은 영상은 베누 표면 약 25m 위에서부터의 오시리스-렉스 움직임을 빠르게 편집한 것으로 실제 시간은 5분 정도다. 지난 2018년 12월 초 베누에 도착한 오시리스-렉스는 2년에 가까운 기간동안 소행성의 궤도를 돌며 탐사를 이어왔으며 북반구에 위치한 ‘나이팅게일’(Nightingale)을 최종 샘플 채취지로 선정해 한국시간으로 21일 성공적으로 샘플을 채취하는데 성공했다. 베누와 지구와의 거리가 현재 3억2100만㎞ 떨어져 있어 성공 신호는 18분 후에나 지구에 도착했으며 이에 오시리스-렉스 프로젝트를 이끌고 있는 연구원과 관계자들은 환호성을 터뜨렸다. 다만 오시리스-렉스가 목표한 60g 이상의 샘플을 실제로 채취했는지 확인하는데는 며칠 더 걸릴 전망이다.오시리스-렉스의 탐사 대상인 베누는 지름이 500m 정도의 작은 소행성이다. 전문가들은 이 소행성이 태양계의 형성과 진화, 더 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보까지 가지고 있을 것으로 보고있다. 이 때문에 오시리스-렉스는 기존의 탐사선과는 달리 샘플을 직접 채취에 지구로 가져오기 위해 제작됐다. 지구 도착은 2023년으로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다. 만약 오시리스-렉스가 샘플을 지구로 가져오는데 성공한다면 사상 두번째 국가가 된다. 앞서 지난 2005년 일본의 하야부사 1호가 소행성 '이토카와'에서 100㎎의 샘플(먼지)을 채취한 후 왕복 60억㎞에 이르는 비행을 마치고 지구로 귀환했다. 이때 이토카와의 샘플을 담은 캡슐은 본체와 분리되어 호주 남부 우메라 사막에 떨어졌고, 본체는 대기권에 충돌해 연소됐다. 또한 지난 2014년 발사된 하야부사2도 지난해 소행성 ‘류구’에 착륙해 표면의 물질을 채취한 후 지구로 귀환 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)는 행성 탐사선 ‘오시리스 렉스’(Osiris-Rex)가 소행성 ‘베누’(Bennu) 표면에 성공적으로 접지해 토양 및 자갈 샘플을 채취했다고 20일(현지시간) 발표했다. 소행성 표면 샘플은 2023년 지구로 배달될 예정이다. 오시리스 렉스는 이날 오후 1시 50분쯤 반동추진엔진을 가동해 궤도에서 벗어난 뒤 약 4시간 20여분에 걸쳐 초속 10㎝로 서서히 하강한 끝에 접지 목표지인 ‘나이팅게일’에 약 16초간 접지했다. 탐사선은 3.35ｍ 길이 로봇팔을 편 채 805ｍ를 하강한 뒤 두 차례 더 엔진을 가동해 미세조정한 뒤 목표 지점에 접지했다. 접지 직후 로봇팔 끝에 달린 샘플채취기(TAGSAM)로 표면에 압축 질소가스를 발사해 주변 토양과 자갈을 뜨게 한 뒤 이 중 일부를 흡입한 뒤 곧바로 이륙했다. 당초 목표한 2kg의 샘플을 채취했는지는 아직 불투명하다. 나사는 30일까지 탐사선이 충분한 분량의 토양을 흡입했는지를 발표할 예정이다. 샘플이 부족하면 나사는 내년 1월쯤 한번 더 시료 채취를 시도할 예정리고 CNN이 전했다. 미국 뉴욕에 있는 엠파이어 스테이트 빌딩 크기의 베누는 지구와 화성 사이의 행성으로 지구에서 약 3억 2100만㎞ 떨어진 곳에 있어 자료를 전송하는 데만 18분여가 걸린다. 과학자들은 베누는 수십억년 전에 형성된 초기 태양계를 들여다볼 창으로 여길 뿐만 아니라 지구에서 생명의 씨앗 구성물질을 탐구할 수 있을 것으로 기대한다. 탐사선이 소행성에 도착한 것은 미국에서는 처음이고, 전 세계에는 일본의 하나부사 1호와 2호에 이어 세 번째다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

태양계 형성의 비밀을 풀기위해 탐사 중인 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)가 소행성 ‘베누’(Bennu)에 하강해 토양 및 자갈 샘플을 채취하는데 성공했다. 미 항공우주국(NASA)은 한국시간으로 21일 오전 7시 11분 오시리스-렉스가 베누 표면에 4시 30분에 걸쳐 서서히 하강한 후 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취하는데 성공했다고 발표했다. 　 　 지난 2018년 12월 초 베누에 도착한 오시리스-렉스는 2년에 가까운 기간동안 소행성의 궤도를 돌며 탐사를 이어왔으며 북반구에 위치한 ‘나이팅게일’(Nightingale)을 최종 샘플 채취지로 잡았다.그리고 지난 8월 리허설까지 마친 오시리스-렉스는 이날 서서히 하강한 끝에 로봇팔 끝에 달린 샘플채취기를 10초 간 표면에 접지시켜 토양 및 자갈 샘플 등을 채취하는데 성공했다. 베누와 지구와의 거리가 현재 3억2100만㎞ 떨어져 있어 성공 신호는 18분 후에나 지구에 도착했으며 이에 NASA 연구원과 관계자들은 환호성을 터뜨렸다. 다만 오시리스-렉스가 목표한 60g 이상의 샘플을 실제로 채취했는지 확인하는데는 며칠 더 걸릴 전망이다. 오시리스-렉스 프로젝트의 연구책임자인 단테 로레타 애리조나 대학 교수는 "탐사선이 실제로 샘플 채취에 성공했다는 사실이 너무나 놀랍고 믿을 수 없다"면서 "지금까지 모든 예정된 임무를 완수했다"며 기뻐했다. 　오시리스-렉스의 탐사 대상인 베누는 지름이 500m 정도의 작은 소행성이다. 전문가들은 이 소행성이 태양계의 형성과 진화, 더 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보까지 가지고 있을 것으로 보고있다. 이 때문에 오시리스-렉스는 기존의 탐사선과는 달리 샘플을 직접 채취에 지구로 가져오기 위해 제작됐다. 지구 도착은 2023년으로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다. 만약 오시리스-렉스가 샘플을 지구로 가져오는데 성공한다면 사상 두번째 국가가 된다. 앞서 지난 2005년 일본의 하야부사 1호가 소행성 '이토카와'에서 100㎎의 샘플(먼지)을 채취한 후 왕복 60억㎞에 이르는 비행을 마치고 지구로 귀환했다. 이때 이토카와의 샘플을 담은 캡슐은 본체와 분리되어 호주 남부 우메라 사막에 떨어졌고, 본체는 대기권에 충돌해 연소됐다. 또한 지난 2014년 발사된 하야부사2도 지난해 소행성 ‘류구’에 착륙해 표면의 물질을 채취한 후 지구로 귀환 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 ‘오시리스-렉스(Osiris-Rex)’가 21일 오전(이하 한국시간) 소행성 ‘베누(Bnnnu)’ 표면에서 토양을 채취하는 작업을 마쳤을 것으로 추정된다고 영국 BBC가 전했다. 지구로부터 3억 3000만㎞ 떨어진 곳에서 탐사선이 높이가 492ｍ, 직경이 510m 밖에 안 되는 아주 작은 행성인 베누와 접지하고 있음을 무선 신호들로 확인했다고 NASA는 전했다. 하지만 우주와 태양계 생성의 비밀을 알려줄 수 있을 것으로 기대를 모으는 토양 샘플을 충분히 채취했는지는 탐사선이 더 많은 정보를 보내올 때까지 기다려야 한다고 덧붙였다. 워낙 먼 거리라 지구와 신호가 오가는 데 18분 30초가 걸리며 주말에나 확인할 수 있을 것으로 NASA는 보고 있다. NASA는 다만 현지시간으로 21일 안에 사진 몇 장을 배포할 예정이라고 밝혔다. 베누는 탄소질 소행성으로 45억년 전 태양계가 형성된 뒤 1000만년이 안 돼 만들어진 것으로 추정되며 영하 200도의 우주공간에서 구성하고 있는 물질이 거의 변형되지 않은 채로 간직된 ‘타임캡슐’로 여겨진다. 밴 승합차 크기만한 오시리스-렉스는 베누 표면에 착륙하지 않고 3.4ｍ 길이의 로봇팔을 뻗어 베누 표면에 10초 동안 닿은 상태로 샘플을 채취한 뒤 곧바로 고도를 높였을 것으로 추정된다. ‘접지이륙’(TAG·Touch and Go)이란 방식이다. 자갈과 운 좋으면 먼지티끌 등 적어도 60g 이상 샘플을 채취하는데 첫 시도에 만족할 만한 샘플을 채취하지 못하면 두 차례 더 시도하게 된다. 탐사선은 이날 오전 3시 직전 반동추진엔진을 가동해 베누 0.75㎞ 상공의 궤도를 떠나 샘플 채취 목표지로 선정된 ‘나이팅게일’을 향해 4시간 30분에 걸쳐 하강했다. 오전 7시 12분쯤 접지해 로봇팔 끝에 장착된 샘플 채취기(TAGSAM)를 가동했다. 접지가 확인되자마자 3개의 질소가스탄 중 하나를 발사해 표면 물질을 날려 올리고 샘플 채취기가 진공청소기처럼 빨아들였다. 샘플 채취기는 약 2㎝ 크기 물질도 흡입할 수 있다. 오시리스-렉스는 이 과정을 단 10초 만에 끝나고 곧바로 이륙한 뒤 샘플 채취 영상 분석과 샘플 채취기 무게 측정 등을 통해 충분한 양이 확보됐는지 분석하며, 최저 목표치인 60g을 확보하지 못하면 나머지 두 개의 질소가스탄을 활용해 샘플 확보에 다시 나선다. 샘플 채취기는 150g 이상의 샘플을 채취할 수 있게 만들어졌으며 1.8㎏까지도 가능해 최저 목표치를 맞출 수 있는 가능성이 90% 이상인 것으로 알려졌다. 샘플이 충분히 확보된 것으로 판단되면 용기에 담아 밀봉하고, 오시리스-렉스호는 내년 초 지구로 귀환 비행을 시작해 2023년 9월 24일 유타주 사막에 샘플 용기를 떨어뜨린다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

태양계 형성의 비밀을 풀기위해 탐사 중인 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)가 소행성 ‘베누’(Bennu·1999 RQ36)의 표면에서 토양 및 자갈 등 샘플 채취에 들어간다. 미 항공우주국(NASA)은 오시리스-렉스가 한국시간으로 21일 아침 소행성 베누 표면에 다가가 샘플 채취를 하는 임무를 시작한다고 밝혔다. 지난 2018년 12월 초 베누에 도착한 오시리스-렉스는 2년에 가까운 기간동안 소행성의 궤도를 돌며 탐사를 이어왔으며 북반구에 위치한 ‘나이팅게일’(Nightingale)을 최종 샘플 채취지로 잡았다.오시리스-렉스 프로젝트의 연구책임자인 단테 로레타 애리조나 대학 교수는 "베누는 우리가 기대했던 모래사장으로 이루어진 것이 아닌 돌로 뒤덮힌 소행성이었다"면서 "총 4곳의 착륙 후보지 중 나이팅게일이 가장 미세한 물질로 이루어져 이곳을 선택했다"고 밝혔다.　오시리스-렉스가 샘플을 채취하는 방법도 흥미롭다. 이미 지난 8월 리허설까지 마친 오시리스-렉스는 임무가 시작되면 4시간 여에 걸쳐 베누 표면에 서서히 다가가 목표 지점으로 하강한다. 이후 한국시간으로 정확히 21일 아침 7시 12분 오시리스-렉스는 로봇팔을 쭉 뻗어 질소 가스를 분사한 후 표면에서 날아오르는 지표 물질을 채취한다. 이른바 ‘터치 앤 고'(Touch And Go) 방식으로 총 3차례 실시할 수 있다. 이를 통해 오시리스-렉스는 최소 60g 이상 샘플을 채취해 이를 다시 지구로 가져오면 길고 긴 임무가 완료된다.오시리스-렉스의 탐사 대상인 베누는 지름이 500m 정도의 작은 소행성으로, 지구에서 1억 3000만㎞ 떨어진 곳에서 태양 궤도를 돌고 있다. 전문가들은 이 소행성이 태양계의 형성과 진화, 더 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보까지 가지고 있을 것으로 보고있다. 이 때문에 오시리스-렉스는 기존의 탐사선과는 달리 샘플을 직접 채취에 지구로 가져오기 위해 제작됐다. 지구 도착은 2023년으로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다.만약 오시리스-렉스가 샘플을 지구로 가져오는데 성공한다면 사상 두번째 국가가 된다. 앞서 지난 2005년 일본의 하야부사 1호가 소행성 '이토카와'에서 100㎎의 샘플(먼지)을 채취한 후 왕복 60억㎞에 이르는 비행을 마치고 지구로 귀환했다. 이때 이토카와의 샘플을 담은 캡슐은 본체와 분리되어 호주 남부 우메라 사막에 떨어졌고, 본체는 대기권에 충돌해 연소됐다. 또한 지난 2014년 발사된 하야부사2도 지난해 소행성 ‘류구’에 착륙해 표면의 물질을 채취한 후 지구로 귀환 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)이 핀란드 통신업체 노키아와 함께 오는 2022년까지 달 표면에 4세대 이동통신(4G) 롱텀에볼루션(LTE)망을 설치하기로 합의했다. 중국과 러시아의 달 기지 건설 협력을 견제하기 위한 포석이라는 분석이 나온다. 미 경제매체 CNBC 등에 따르면 NASA는 19일(현지시간) 달 최초 통신망 구축 사업자로 노키아를 선정했다. 노키아는 2022년 말까지 달 표면에 4G 안테나와 기지국 등을 설치하고 이후 달의 유인 기지가 완성되면 5G 통신망으로 교체한다는 계획이다. NASA는 이를 위해 노키아 산하 벨 연구소에 1410만 달러(약 160억 8000만원)의 자금을 지원하기로 했다. NASA의 이번 사업은 동맹국들과 달 표면에 공동 유인 기지 건설, 달 탐사와 각종 과학 연구기술 등을 공유하는 아르테미스 프로젝트의 일환이다. NASA는 2024년까지 유인 우주선을 달 표면에 보내고 2028년까지 인류가 상주하는 달 기지를 건설하겠다는 것이 목표다. 이에 따라 일각에서는 달 기지 건설을 계획 중인 중국·러시아와의 경쟁이 본격화됐다는 분석도 나온다. 러시아 타스통신에 따르면 드미트리 로고진 러시아 연방우주공사(ROSCOSMOS) 사장은 지난 7월 한 인터넷 방송에 출연해 “최근 양국이 달에 공동 연구기지를 구축키로 장커젠 중국국가항천국(CNSA) 국장과 합의했다”고 밝힌 바 있다. 두 나라는 2030년까지 달 표면에 유인기지를 건설하는 것을 목표로 삼고 있는 것으로 전해졌다. 달의 첫 통신사업자가 된 노키아 측은 “달에 구축될 4G 통신망은 우주비행사들의 데이터 전송, 달 탐사 로봇 제어, 실시간 내비게이션 지원, 고화질 동영상 스트리밍 등에 사용될 것”이라고 밝혔다. 노키아는 대기가 없는 달 표면에 통신장비를 설치하기 위해 극한의 온도와 방사능 등을 견딜 구조물도 연구할 것으로 전망된다. CNN방송은 “달에는 통신 신호를 방해하는 나무와 건물, TV 전파 등이 없기 때문에 4G 통신이 지구보다 더 잘 작동할 것”이라며 “다만 4G 통신 장비는 극한의 온도와 방사능, 우주 진공 상태 등을 견딜 수 있도록 설계될 것”이라고 전했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 ‘오시리스-렉스(Osiris-Rex)’가 21일 오전(이하 한국시간) 소행성 ‘베누(Bnnnu)’ 표면에서 ‘하이 파이브’ 작동을 시도한다. 자갈, 운 좋으면 먼지티끌을 모으게 된다. 샘플이 제대로 채취되면 미국이 50년 전 달에 착륙해 암석들을 가져온 뒤 실로 오랜만에 우주에서 뭔가를 가져오는 일이 된다. 베누는 직경 492ｍ, 높이가 510m 밖에 안 되는 아주 작은 행성이다. 미국 뉴욕의 엠파이어스테이트 빌딩 높이가 443m, 프랑스 파리 에펠탑이 324m이니 둘보다 조금 클 뿐이다. 탄소질 소행성으로 45억년 전 태양계가 형성된 뒤 1000만년이 안 돼 만들어진 것으로 추정되며 영하 200도의 우주공간에서 구성하고 있는 물질이 거의 변형되지 않은 채로 간직된 ‘타임캡슐’로 여겨진다. 따라서 태양계 형성과 생명의 기원에 관해 연구할 자료가 샘플에 간직돼 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 탐사선의 작명 과정도 흥미롭다. 고대 이집트 신화에서 땅의 신 ‘게브’는 하늘의 신 ‘누트’와 혼인해 다섯 남매를 뒀는데 첫째 아들이 오시리스였다. 인간에게 농사를 짓고 가축을 기르는 방법을 가르친 것이 오시리스였다. 억울하게 죽임을 당하고 부활해 내세를 관장해 이집트인들에게 영생 불사, 이집트를 영원히 지켜주는 신이 됐다. 렉스는 라틴어로 ‘국왕’을 뜻한다.지구에서 3억 3230만㎞ 떨어진 곳에 있는 베누는 6년마다 지구 근처를 지나가는데, 2175년과 2195년에 지구와 충돌할 확률이 2700분의 1로 추정돼 잠재적으로 위험한 천체로 분류돼 있다. 밴 승합차 크기만한 오시리스-렉스는 베누 표면에 착륙하지 않고 3.4ｍ 길이의 로봇팔을 뻗어 베누 표면에 10초 동안 닿은 상태로 샘플을 채취한 뒤 곧바로 고도를 높이게 된다. 공식적으로는 ‘접지이륙’(TAG·Touch and Go)이라고 한다. 적어도 60g 이상 샘플을 채취하는데 첫 시도에 만족할 만한 샘플을 채취하지 못하면 두 차례 더 시도하게 된다. 오시리스-렉스는 지난 2018년 12월 3일 베누 상공에 도착해 베누 궤도를 돌며 정밀 지도를 제작하고 착륙지를 선정하는 등 준비 작업을 해왔다. 당초 차량 100대를 세울 수 있는 공간에 접지할 수 있을 것으로 예상했지만 실제 근접 관찰해보니 표면이 푸석푸석해 차량 5대를 2열로 세울 수 있는 공간, 직경 8m의 테니스 코트만한 크기로 바뀌었다. 탐사선은 이날 오전 3시 직전 반동추진엔진을 가동해 베누 0.75㎞ 상공의 궤도를 떠나 샘플 채취 목표지로 선정된 ‘나이팅게일’을 향해 서서히 하강한다. 4시간여에 걸친 하강이 순조로우면 오전 7시 12분쯤 접지해 로봇팔 끝에 장착된 샘플 채취기(TAGSAM)를 가동하게 된다. 접지가 확인되자마자 3개의 질소가스탄 중 하나를 발사해 표면 물질을 날려 올리고 샘플 채취기가 진공청소기처럼 빨아들인다. 샘플 채취기는 약 2㎝ 크기 물질도 흡입할 수 있다.오시리스-렉스는 이 과정을 단 10초 만에 끝나고 곧바로 이륙한 뒤 샘플 채취 영상 분석과 샘플 채취기 무게 측정 등을 통해 충분한 양이 확보됐는지 분석하며, 샘플 최저 목표치인 60g을 확보하지 못하면 나머지 두 개의 질소가스탄을 활용해 샘플 확보에 다시 나선다. 샘플 채취기는 150g 이상의 샘플을 채취할 수 있게 만들어졌으며 최대 1.8㎏까지도 가능해 최저 목표치를 맞출 수 있는 가능성이 90% 이상인 것으로 알려졌다. 샘플이 충분히 확보된 것으로 판단되면 용기에 담아 밀봉하고, 오시리스-렉스호는 내년 초 지구로 귀환 비행을 시작해 2023년 9월 24일 유타주 사막에 샘플 용기를 떨어뜨리게 된다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 소행성 탐사선 ‘하야부사2’가 지난해 4월 지구에서 약 3억 4000만㎞ 떨어진 소행성 ‘류구’에서 금속탄환으로 인공 웅덩이를 만든 뒤 샘플을 채취해 귀환 중이다. 하야부사2는 오는 12월 6일 샘플이 담긴 용기를 호주 오지에 떨어뜨리고 그 뒤 새로운 소행성 ‘1998 KY26’ 탐사 임무에 나설 예정이다. NASA와 JAXA는 샘플 정보를 공유할 예정인데 영국을 비롯해 세계 각국 과학자들의 러브콜이 쏟아지고 있다고 방송은 전했다. 지난 2003년 발사한 하야부사1도 소행성 이토카와에 착륙했다가 통신이 두절되는 등 우여곡절을 겪기는 했으나 2010년 미립자 1500개가 담긴 샘플을 지구에 가져온 바 있다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

스페이스X사는 거대한 스타십 로켓으로 화성에 영구적인 인류 정착지 건설을 시작할 준비가 거의 다 되어가고 있는 듯하다. 스페이스X의 창립자이자 CEO인 일론 머스크는 10월 16일(현지시간) 국제화성협회 컨벤션에서 이 민간 우주비행 회사가 빠르면 4년 안에 첫 번째 무인 화성 미션을 시작할 계획이라고 밝혔다. 머스크는 화성협회 설립자인 로버트 주브린과의 토론에서 "우리는 화성 진출을 위한 두 번째 창을 만들 기회가 있다고 생각한다"고 말했다. 머스크가 언급한 '창'은 화성 탐사를 위해 26개월마다 돌아오는 발사 기회를 말한다. 미 항공우주국(NASA)을 비롯, 중국, 아랍 에미리트는 모두 올해 7월 화성행 로켓을 발사했다. 다음 창은 2022년에 열리며, 머스크가 말한 두 번째 창은 2024년이다.​ 스페이스X는 현재 사우스 텍사스 시설에서 화성 탐사에 오를 재사용 가능 로켓-우주선 콤보인 스페이스X 스타십을 개발하고 있으며, 2022년부터 시작할 예정인 달 탐사 및 지구 궤도 우주여행에 스타십을 사용할 계획이다. 머스크는 오래전부터 인류는 다행성 종족(multi-planetary species)이 되어야 한다고 전제하면서, 핵전쟁이나 소행성 충돌로 지구에 더는 사람이 살 수 없게 될 경우를 대비해 화성에 영구적인 정착촌을 세워야 한다고 주장해왔다. 그는 오는 2024년엔 승객을 태워 화성으로 여행을 떠나고, 50년 내에는 100만 명을 이주시키겠다는 포부를 밝히기도 했다. 그러나 현시점에서 스페이스X는 실제로 화성 기지를 건설할 계획을 하고 있지 않다. 어디까지나 운송회사로서 화성 개발을 촉진하기 위해 인간과 화물을 화성으로 실어나르는 것이 유일한 목표다.화성협회 창립자인 로버트 주브린은 대회에서 "스페이스X는 가장 큰 단일과제인 운송 시스템 확립을 위해 매진하고 있으며, 거기에는 필요한 모든 종류의 시스템들이 포함되어 있다"고 밝혔다. 그러면서 "내 개인적인 희망은 올해가 끝나기 전에 성층권에서 스타십을 볼 수 있고, 일론이 옳다면 내년 또는 다음 해에 궤도에 도달하는 것"이라고 덧붙였다. 지나치게 야심 찬 일정을 곧잘 내세우기는 하지만, 그래도 만약 머스크의 예상이 맞는다면 스페이스X의 첫 화성 임무는 NASA 우주 비행사가 아르테미스 프로그램에 따라 달로 가는 해에 시작될 것이다. 또한 스페이스X는 스타십으로 2023년 달 궤도를 도는 우주 관광 비행을 할 계획이다. NASA는 아르테미스 프로그램에 따른 달 착륙선을 개발하기 위해 3개의 민간기업 중 하나로 스페이스X를 선택했다. 머스크는 2016년 스페이스X의 우주선 계획에 대한 계획을 발표한 바 있다. 이 프로젝트는 달, 화성 및 기타 지역으로의 심 우주 임무를 위해 거대한 부스터로 50m 길이의 우주선을 발사하는 것을 목표로 한다. 스타십과 슈퍼 헤비 부스터는 모두 재사용할 수 있는 것들이다. 올해 스페이스X는 텍사스에 있는 부카치카 시험비행 구역에서 SN5 및 SN6이라는 스타십 시제기의 시험 비행을 두 차례 실시했다. 비행 고도는 150m에 도달했다. 스페이스X는 가까운 장래에 고도 20km에 달하는 시험비행을 위해 SN8이라는 또 다른 스타십 시제기를 준비하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

뉴호라이즌스, 새로운 지평을 향한 여정/앨런 스턴·데이비드 그린스푼 지음/김승욱 옮김/푸른숲/540쪽/2만 5000원 2006년 1월 19일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 발사된 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스호. 2015년 여름 태양과 지구 사이 거리 약 1억 5000㎞의 40배나 더 떨어져 있는 행성에서 뉴호라이즌스가 보내온 ‘예쁜 하트’ 모양의 명왕성 사진은 7개 대륙 전 신문의 첫 페이지를 장식하며 사람들의 눈과 마음을 사로잡았다. 명왕성 플라이바이(근접비행) 당일 명왕성을 보려는 미 항공우주국(NASA) 웹사이트 접속자 수는 20억명을 넘었다.명왕성과 그 탐사선 뉴호라이즌스는 당시 폭발적인 인기와 성공의 아이콘이었지만 정작 그곳에 닿기까지의 과정은 전쟁이나 다름없었다. ‘뉴호라이즌스, 새로운 지평을 향한 여정’은 두 과학자가 태양계 아홉 번째 행성을 향해 간 탐사의 모든 것을 스릴러처럼 엮어 낸 역작이다. 탐사 프로그램을 이끈 행성과학자 앨런 스턴과 그 곁에서 자문 역할을 했던 우주생물학자 데이비드 그린스푼 두 사람이 털어놓는 프로젝트의 전말은 손에 땀을 쥐게 하는 장면의 연속이다. 인류가 유일하게 탐사하지 못한 고독한 행성이었던 명왕성은 너무 멀리 떨어져 있는 탓에 별 관심을 받지 못한 채 우주 탐사계획에서 번번이 밀리기 일쑤였다. 책은 저자들을 비롯해 20~30대 젊은 과학자와 엔지니어들이 정치판과 과학계의 편견, 반대를 뚫고 탐사에 성공하기까지 과정에 초점을 맞춘다.우주 탐사는 기획과 위성 개발, 지상국 통신, 자료 수신을 포함해 보통 10년 정도가 소요된다. 뉴호라이즌스는 세 배에 가까운 시간이 걸렸다. 1989년 시작한 탐사 제안서는 2001년에야 승인됐고 2002년 제작에 들어간 위성은 3년 만에 완성돼 그 이듬해 우주로 날아갔다. 무려 17년 만에 탐사의 꿈이 현실이 됐다. 긴 비행 끝에 2015년 명왕성 궤도에 도달했으니 기획부터 근접비행까지 장장 26년이 걸린 셈이다. 탐사에 관여한 과학자와 엔지니어는 2500명에 달한다. 그 험난한 대장정을 전투처럼 치러 낸 열정과 끈기는 책 곳곳에서 실감나게 전해진다. 우주선 제작 착수 자금 확보를 위해 탐사계획서를 작성했다가 무산된 것만도 여섯 번이다. 전방위로 뻗쳐 있는 정치적 압박과 거대 기업의 방해로 프로젝트 자체가 무산될 위기도 여러 번 겪었고 심지어 2006년에는 명왕성이 태양계에서 퇴출됐다. 탐사 프로젝트 가부를 결정하는 태양계 탐사소위원회(SSES)의 회의 모습은 그 힘겹고 어려웠던 탐사의 여정을 단적으로 보여 준다. 여러 위원들의 반대로 좌초 위기에 빠진 명왕성 탐사 프로젝트를 성사시킨 전설적인 대기 물리학자 도널드 헌텐의 회의 발언이 인상적이다. “젠장! 탐사선이 명왕성에 도착할 때쯤 나는 세상에 없을 겁니다. 설사 살아 있다 해도 그런 상황을 의식할 수 있는 상태가 아닐 거예요. 그래도 이건 우리가 해야 하는 일이 맞습니다.” 인류 역사상 가장 먼 곳을 향해 탐사여행을 떠난 뉴호라이즌스는 2021년 4월 명왕성 궤도의 끝에 도착한 뒤 지구에서 보낸 명령을 받아 전원이 꺼지면서 장렬한 최후를 맞는다. 저자들은 “명왕성을 탐사하기 위해 애쓴 사람들의 이야기는 성공 가능성이 희박했다는 점에서 가슴이 아프고, 언뜻 막다른 길처럼 보이던 순간 아슬아슬하게 빠져나온 일들을 돌이켜보면 어찌 성공할 수 있었을까 싶지만 이 계획은 실제로 성공했다”고 쓰고 있다. 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

전 세계인과 과학자들이 주목했던 2020년 노벨과학상 수상자 발표가 지난주 끝났다. 올해 노벨과학상 수상자와 업적은 여러모로 관심을 끌었다. 예년 같으면 일반인들은 아무리 여러 번 듣고 뜯어봐도 이해가 되지 않는 난해한 업적들이 수상되는 경우가 대부분이었지만 올해는 누구나 한 번쯤은 보고 들은 연구 성과들이다. 키워드로만 본다면 올해 노벨생리의학상은 ‘C형간염 바이러스’, 물리학상은 ‘블랙홀’, 화학상은 ‘유전자 가위’로 요약할 수 있을 것이다. 또 노벨과학상 수상자 8명 중 3명이 여성 과학자였으며 특히 화학상은 노벨상 120년 역사상 처음으로 여성 과학자 2명만이 수상자로 선정됐다. 로저 펜로즈 영국 옥스퍼드대 교수의 노벨물리학상 수상은 2018년 타계한 스티븐 호킹 박사를 다시 대중 앞으로 불러냈다. 펜로즈 교수는 호킹 박사와 함께 1965년 ‘특이점 정리’를 발표하면서 아인슈타인의 일반상대성이론이 맞다면 우주에는 반드시 빅뱅과 블랙홀이라는 ‘특이점’이 존재한다는 것을 수학적으로 증명했다. 이 때문에 호킹 박사가 살아 있었다면 공동 수상을 했을 것이라는 말이 나오기도 했다. 사실 호킹 박사는 유독 노벨상과 인연이 없었던 것으로도 잘 알려져 있었다. 이에 대해 ‘이론은 걸출하지만 실증이 뒷받침되지 않았기 때문’이라는 지적들이 있었는데 이번 펜로즈 교수의 수상으로 이런 평가들이 머쓱해지게 됐다. 어쨌든 펜로즈와 호킹의 연구 덕분에 노벨위원회에서 이야기한 것처럼 ‘우리 우주에서 가장 독특한 현상’인 블랙홀 연구가 활발해진 것은 사실이다. 이 같은 상황에서 영국 버밍엄대 중력파천문학연구소, 에든버러대 천문학연구소를 중심으로 16개국 31개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 블랙홀에 빨려 들어가는 별(항성)의 마지막 순간을 관측하는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘영국왕립천문학회 월간회보’ 10월 13일자에 실렸다. 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)에서 운용하고 있는 초거대망원경(VLT), 신기술망원경(NTT), 미국 캘리포니아에 있는 라스 쿰브레스 천문대(LCO)의 국제망원경네트워크, 미국항공우주국(NASA)의 감마선 폭발감시 스위프트 위성을 이용해 지구에서 2억 1500만 광년 떨어져 있는 에리다누스좌(座)를 6개월 동안 관측한 결과 ‘조석파괴 현상’(tidal disruption event)을 발견했다. 연구팀은 이번에 발견된 조석파괴 현상을 ‘AT2019qiz’라고 이름 붙였다. 조석파괴는 은하 중심의 초거대 블랙홀에 별이 빨려 들어가면서 극한 중력 때문에 얇고 길게 찢겨져 파괴되는 현상이다. 사람의 몸이나 물체가 블랙홀과 근접하게 되면 블랙홀과 가까운 쪽과 먼 쪽에 작용하는 중력 크기가 다르게 작용하면서 마치 국수가락처럼 가늘고 길게 늘어나게 돼 조석파괴는 블랙홀의 ‘스파게티화’(spaghettification)라고도 불린다. 그러면 블랙홀은 면을 후루룩 흡입하는 ‘면치기’하는 것처럼 물체를 삼키게 된다. 조석파괴 현상은 블랙홀이 별을 흡수하는 동시에 초속 1만㎞ 속도로 먼지와 파편을 내뿜어 블랙홀 주변에 어두운 장막을 형성한다는 사실을 연구팀은 처음 밝혀냈다. 블랙홀이 가시광선과 전파를 방출한다는 점에 대해서도 논란이 있어 왔지만 이번 연구로 물질을 흡수와 분출, 강착이 하나의 과정으로 연결돼 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구를 주도한 맷 니콜 버밍엄대 천체물리학부 교수는 “이번 연구 결과는 초거대질량 블랙홀과 주변의 극한 중력 환경에서 물질이 어떻게 작용하는지 더 잘 이해할 수 있게 돕는 일종의 ‘로제타석’이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr