이글이글 타오르는 태양도 마치 인류의 '록다운'(lockdown· 봉쇄 조치)처럼 활동이 극히 감소하는 시기에 접어든 것으로 보인다. 지난 20일(현지시간) CNN 등 해외 주요언론은 태양이 극소기 단계에 접어들었다는 증거가 속속 보고되고 있다고 보도했다. 태양은 영겁의 세월동안 지구는 물론 태양계를 비추는 에너지원으로 만물 소생의 근원이지만 항상 일정한 활동을 보인 것은 아니다. 태양은 11년을 주기로 활동하는 천체인데 흑점 수가 최대치에 이를 때를 ‘태양 극대기’(solar maximum), 그 반대일 때를 ‘태양 극소기’(solar minimum)라 부른다. 현재 인류는 발달된 과학기술로 태양의 활동이 어느 정도인지 흑점의 개수를 세거나 태양플레어의 강도를 측정해 알아낸다. 태양의 강력한 자기장으로 만들어지는 흑점(sunspot)은 태양 표면의 검은 점을 말한다. 사실 흑점 자체는 매우 뜨겁지만, 주변의 태양 표면보다 섭씨 1000도 정도 온도가 낮아서 관측해보면 검은색으로 보여 이같은 이름이 붙었다. 태양플레어는 태양 표면에서 일어나는 폭발현상으로, 갑작스러운 에너지 방출에 의해 다량의 물질이 우주공간으로 고속 분출되는 것을 뜻한다. 전문가들이 현재 태양이 극소기라고 평가하는 것은 흑점 개수와 관계가 깊다. 우주환경정보 사이트인 ‘스페이스웨더닷컴’에 따르면 올해 태양 표면에서 흑점이 나타나지 않는 날이 100일이 넘었다. 지난해의 경우 한해동안 흑점이 없는 날은 281일이었다. 한마디로 최근의 태양은 '잡티'(흑점) 하나 없는 깨끗한 얼굴을 드러낸 셈이다. 그렇다면 왜 인류는 태양의 활동을 주의깊게 분석하는 것일까?이는 흑점이 많아지면 지구는 태양으로부터 받는 에너지가 많아지고 적으면 그 반대가 되기 때문이다. 곧 태양 극대기가 되면 지구는 단파통신 두절, 위성 장애, 위성항법장치 오류, 전력망 손상 등을 걱정해야 한다. 그 반대로 흑점이 사라지면 지구의 기온이 약간 떨어져 인류에 악영향을 미치기도 하는데 이는 역사적인 기록에도 남아있다. 과거 1000년 동안 태양 흑점이 장기간 사라진 것은 최소 3차례로, 이후 큰 가뭄이 들었다. 조선왕조실록에도 흑점이 관측되지 않았던 15세기 10여 년에 걸쳐 대가뭄이 이어졌다고 기록하고 있다. 특히 일각에서는 이번의 태양 극소기가 과거보다 심상치 않아 지구에 미니 빙하기가 올 수도 있다는 주장도 내놓고 있다. 지구가 마지막으로 미니 빙하기를 겪은 것은 이른바 마운더 극소기(Maunder Minimum)로 불리던 시기로 지난 1645년부터 1715년까지 지속됐다. 그러나 태양이 대극소기(Grand Solar Minimum)가 되도 빙하시대가 다시 올 가능성이 적어보인다. 이유는 역설적으로 지구 온난화 때문. 미 항공우주국(NASA) 측은 "인간이 화석 연료를 태울 때 발생하는 온실가스로 인한 온난화가 대극소기로 인한 냉각보다 6배는 더 크다"면서 "태양의 대극소기가 한 세기동안 지속된다고 해도 지구의 온도는 계속 따뜻할 것"이라고 내다봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘600만불의 사나이’는 1970년대 어린 시절을 보냈던 40~50대의 기억 속에 남아 있는 대표적인 미국 드라마이다. 어린이들이 주인공을 흉내내다가 다치거나 죽는 일이 자주 발생해 사회적 문제가 됐던 미드이기도 하다.미국항공우주국(NASA) 소속 우주비행사 스티브 오스틴 대령이 시험비행 중 추락해 한쪽 눈과 팔, 두 다리를 잃는 중상을 입게 됐는데 과학정보국이라는 곳에서 추진한 첫 번째 사이보그 요원으로 다시 태어나 위험한 임무에 투입되는 내용이다. 주인공이 이식받은 인공 눈은 20배 줌과 열감지기능을 갖추고 있어 독수리처럼 멀리 떨어져 있는 글자를 읽을 수 있는 것은 물론 캄캄한 밤에도 대낮처럼 볼 수 있다. 최근 케이블 채널에서 방영된 드라마 ‘루갈’에서도 첨단 생명공학 기술로 만들어진 인공 눈을 장착한 주인공이 등장한다. 여기에 등장한 인공 안구는 증강현실(AR) 기술이 더해져 데이터베이스에 접속해 각종 정보를 즉시 눈앞에 띄워 주기도 한다. 중국 홍콩과학기술대 전기정보공학과, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 전기공학 및 컴퓨터과학과, 로렌스 버클리 국립연구소 재료과학분과 공동연구팀은 SF에 등장하는 수준까지는 아니지만 사람의 눈 구조와 유사하면서도 높은 해상도와 시야각을 확보할 수 있는 인공 눈을 개발하고 그 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 21일자에 발표했다. 사람의 눈은 넓은 시야각과 높은 해상도를 갖고 있으며 빛에 매우 민감하게 반응한다는 특징을 갖고 있다. 이는 돔 형태의 망막과 1㎠당 1000만개가 넘는 광수용체 덕분이다. 로봇공학과 생체공학 분야에서 사람의 눈과 비슷한 인공 안구 개발 시도가 성공하지 못하고 있는 이유도 이런 망막의 형태와 복잡한 구조 때문이다. 지금까지 시도된 인공 안구는 환자의 눈에 인공 망막을 심고 이와 연결된 안경으로 망막 신경세포를 자극해 이미지를 볼 수 있게 하는 방식이 많았다. 또 사람의 눈과 비슷한 형태로 만든 것도 있기는 하지만 해상도가 떨어지거나 시야각이 좁고 내구성이 약하다는 문제가 있었다. 연구팀은 태양전지를 만들 때 활용되는 페로브스카이트라는 물질을 이용해 밀도가 높고 가벼울 뿐만 아니라 빛에 민감한 나노와이어로 연결된 반구형 인공 안구를 개발했다. 연구팀이 개발한 인공 눈은 알루미늄으로 만들어진 안구 가운데에 렌즈가 고정돼 수정체를 대신하고 이온성 액체로 채워져 있으며 뒤쪽에는 인공망막이 설치돼 있다. 인공망막에는 광수용체 세포를 모방한 나노와이어가 배열돼 있으며 액체금속선이 신경섬유를 대신하게 되는 것이다. 액체금속선은 인공망막의 나노와이어에서 받은 신호를 뇌로 전송하는 신경섬유를 모방한 것이다.이렇게 만든 인공눈은 알파벳 문자를 정확하게 인식할 수 있음을 연구팀은 확인했다. 이번에 만든 인공 눈은 개념증명장치이기 때문에 100픽셀 정도이며 픽셀당 3개의 나노와이어가 연결돼 있어 해상도가 낮았다. 그렇지만 연구팀은 나노와이어 밀도를 사람 눈에 있는 광수용체보다 최대 10배 이상 늘릴 수 있는 만큼 사람의 눈보다 높은 해상도를 가질 수 있다고 설명했다. SF에 등장하는 인공 안구처럼 사람의 눈보다 훨씬 우수하게 제작할 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 지용 판 홍콩과기대 교수(나노재료과학)는 “이번에 개발된 인공 안구 기술은 사람의 눈 구조를 모방해 시각장애를 겪는 사람은 물론 로봇 공학이나 관측 장비 등 다양한 활용이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA 나사)가 지구로 거대한 소행성이 날아오고 있다고 밝혔다. 17일(현지시간) 영국 일간 데일리스타는 나사 발표를 인용해 미국 동부시간 21일 오후 9시 45분쯤 엄청난 크기의 소행성이 지구 궤도에 접근할 것으로 예상된다고 보도했다. 보도에 따르면, 지구로 향하고 있는 소행성의 크기는 지름 670m~1.5km로 추정되며 초당 11.68km, 시속 4만2047km로 이동하고 있다. 이 소행성은 1997년 1월 한 점성술사에 의해 관측됐으며 당시 136796(1997 BQ)라는 이름이 붙었다. 소행성은 현재 지구와 태양 사이 1억5500만km에 이르는 1.3 천문단위 내에 들어올 것으로 예상돼 ‘근지구’ 물체로 등록돼있다. 앞서 나사는 보고서를 통해 직경 1km의 소행성도 지구를 파괴할 수 있다고 언급하면서, 소행성 충돌은 전 세계에 지진과 쓰나미 등을 일으킬 수 있다고 전했다. 나사는 “직경이 약 10km에 이르는 소행성이 6500만 년 전 유카타반도를 강타했을 당시 공룡의 멸종을 불렀던 것으로 생각된다”고 전했다. 한편, 현재 천문학자들이 지구를 위협할 수 있다면서 추적하고 있는 소행성과 혜성 및 기타 물체 2000여 개에 달한다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

1957년 10월 4일 구소련의 스푸트니크 1호가 세계 최초의 인공위성으로 역사에 이름을 올렸다. 밤하늘을 가로지르는 이 위성의 모습에 사람들은 감탄했고 그때 한 미국인 소년도 마음을 사로잡혔다. 소년은 이를 계기로 로켓에 눈을 떠 나중에 미국항공우주국(NASA)의 기술자가 되는데 그가 바로 호머 히컴(77)이다. 그의 이야기는 1999년 ‘옥토버 스카이’라는 이름의 영화로 제작되기도 했다. 이후 세계 각지에서는 인공위성 개발 경쟁이 격화해 오늘날까지 몇천 회가 넘는 발사 작업이 이뤄졌다. 그 결과, 지구 저궤도대에는 인공위성의 파편이 무수히 흩어지게 됐고 현재 여러 문제를 일으키고 있다고 마틴 매쿠스트러 영국 헤리엇와트대 화학물리학과 교수가 최근 더컨버세이션에 밝혔다. 더컨버세이션은 대학교수나 연구원들의 글만으로 기사를 생산해 기성 언론의 대안으로도 주목받는다. 파편 탓에 별 찾을 수 없게 된다고? 인공위성은 고장이나 충돌에 의해 파손, 분해돼 그 조각은 파편으로 남는다. 크기는 몇 ㎛(마이크로미터)에서 몇십 m로 다양하다. 그중 대부분은 대기권에 돌입해 불타 사라지지만, 지금도 4500t이 넘는 파편들이 우리 지구를 둘러싸고 있다.스코틀랜드 스트래스클라이드대의 항공우주 전문가 스튜어트 그레이 연구원은 인공위성 파편의 증가를 충실하게 재현한 영상을 유튜브에 게시해 화제를 일으킨 바 있다. 이를 보면 해마다 위성 파편이 급격히 늘어나고 있다는 것을 알 수 있다. 영상에 나오는 파편은 지름 10㎝가 넘는 것들뿐이지만, 이것만으로도 2만 개가 넘는다. 유럽우주국(ESA)의 지난 2월 발표에 따르면, 지름이 10㎝ 이상인 파편은 3만4000개이고 지름이 1㎝에서 10㎝ 사이인 파편은 90만 개, 그리고 지름이 1㎜에서 1㎝ 사이의 파편은 1억2800만 개에 달한다. 이 때문에 많은 천문학자는 지금도 기하급수적으로 늘어나고 있는 이런 파편에 우려를 나타내고 있다. 문제는 파편의 표면이 태양광을 반사해 지구를 향해 강한 직사광을 만들어낸다는 것이다. 이 빛은 별의 미약한 빛보다 훨씬 더 강해 천체를 관측하는 임무를 방해한다. 이 문제에 대처하기 위해 스페이스X의 스타링크 인공위성 등을 만든 오늘날 기술자들은 위성의 표면을 검게 제작함으로써 빛의 반사를 억제하기 위해 애쓰고 있다. 하지만 이미 지구 궤도상에 셀 수 없이 많이 남아있는 파편들을 처리하지 않고서는 이 문제는 해결되지 않을 것이다. 우주 유영 중인 우주 비행사의 목숨이 위험하다문제는 이뿐만이 아니다. 위성 파편은 유인 임무를 수행하는 우주 비행사들에게도 위험이 된다. 파편은 그냥 떠 있을 분이지만 실제로는 초당 3~10㎞의 고속으로 이동한다. 만일 그중 하나가 우주 유영(선외활동·EVA)을 하고 있는 우주 비행사에게 맞기라도 한다면 다치거나 목숨을 잃을 위험이 크다. 이에 관한 문제는 이미 2013년 영화 ‘그래비티’에서도 그려졌다. 또 이런 파편은 우주선이나 가동 중인 인공위성에 충돌해 고장을 일으키는 원인이 될 수 있다. 오늘날 인류의 쓰레기 문제는 단지 지구 안에 머무르지 않고 우주에까지 이르렀다. 이런 문제를 해결하지 않고서는 우주 분야의 새로운 발전을 진행해서는 안 될 것이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전 세계가 코로나19와 싸우는 동안 미국과 중국은 달을 향한 경쟁을 가속화하고 있다. ‘달에서 청정 연료인 헬륨3을 가져오는 나라가 지구를 지배한다’는 확신 때문이다. 달에 풍부한 희토류와 같은 자원을 캐서 지구로 가져오는 것은 더이상 공상과학의 영역이 아니다. 도널드 트럼프 대통령이 이끄는 미국 행정부는 ‘아르테미스 프로그램’의 하나로 달에 먼저 도착한 이들의 활동 범위를 보장해 주는 ‘안전지대’ 설치안을 마련했다. 아르테미스는 그리스 신화에서 아폴로의 쌍둥이 여동생으로, 아폴로 프로젝트에 이어 이번에는 여성을 달에 보내겠다는 의도가 배어 나온다. 시진핑 국가주석이 주도하는 중국 정부는 ‘우주 굴기’의 하나로 우주 자산을 운용하는 데 필수적인 우주정거장 독자 구축에 전력투구를 하고 있다. 미중 간의 패권 경쟁이 우주에서도 거세지고 있는 것이다.달에서 캔 자원을 언제쯤 지구로 가져올 수 있을까. 유럽은 이르면 5년 뒤에 달 표토에서 채광할 계획이라고 밝혔다. 우주 탐사 부문에서 유럽은 선도자가 아니지만 2025년을 목표로 설정했다. 달 채광이 멀지 않았다는 의미다. 유럽이 달에서 가져오려는 것은 금이나 다이아몬드 같은 귀금속이 아니라 헬륨3이라는 동위원소이다. 이런 임무는 영국·독일·프랑스 등 유럽 22개국이 참여하는 유럽우주기구(ESA)가 주축이다. ESA는 2022년 달 남극에 탐사선을 투입할 계획도 세워 두고 있다. 물론 미국이나 중국, 유럽만 나선 것이 아니다. 전통적 ‘우주 강국’인 러시아를 비롯해 인도, 일본, 캐나다도 달 탐사에 나섰다. 유럽의 작은 나라 룩셈부르크는 ESA와는 별도로 자체적으로 희귀 자원 탐사에 정부가 지원에 나서겠다고 밝혔다. 대다수 국가가 찾아나선 성배(聖杯)는 헬륨3으로, 지구에서는 아주 귀하다. 미국이 1969년 달에서 가져온 운석에 헬륨3이 풍부하다는 사실을 처음 발견한 위스콘신대학 응용기술연구소의 제럴드 쿨친스키 소장은 블룸버그통신에 “달에는 100만t 분량의 헬륨3이 있다”면서도 단지 25%만 지구로 가져올 수 있을 것이라고 말했다. 이 정도의 양으로도 현재 지구 수요대로라면 짧게는 200년에서 길게는 500년 동안 사용할 수 있는 에너지원이 된다. 헬륨3의 가격은 t당 50억 달러(6조원 상당)의 가치가 있다고 자원 전문매체 마이닝닷컴이 전했다. 이외에도 달에는 첨단 산업에 필수적인 스칸듐과 이트륨과 각종 희토류도 풍부하다. 희토류는 중국도 많지만 이를 지정학적 무기화하고 있다. 중국 희토류도 15~20년 지나면 고갈될 것으로 NASA는 보고 있다.우주는 그동안 NASA를 필두로 미국이 절대적 우위를 지켰던 분야였다. 1969년 아폴로 11호가 인간을 달에 처음 도달시켰다. 러시아와 중국도 달에 사람을 보냈지만 그래도 미국이 압도했던 분야였다. 2000년 미국·러시아 등 16개국이 공동으로 운영한 우주정거장(ISS)은 국제협력의 상징이다. 그러나 미국의 달 프로젝트는 천문학적인 비용 문제로 주춤했다. NASA는 2005년 달 탐사계획에 13년 동안 1333억 달러(164조원 상당)가 필요할 것으로 추정했다. 아폴로 프로젝트에도 현재 가치로 환산하면 이와 비슷하게 들었다. 1965년 NASA 예산은 연방 예산의 4%였지만, 2000년대 이후에는 0.4%였다. 소련의 붕괴로 냉전에 승리하면서 우주개발에 천문학적인 자금을 투입하겠다는 방안에 대해 국민적 동의를 얻기가 쉽지 않았던 것이다. 반면 21세기 중국의 추격세가 매섭다. 우주 프로젝트에는 엄청난 예산이 들지만 중국은 정권이 원하는 만큼의 자금을 투입할 수 있는 체제를 갖췄다. 중국은 2019년 무인 달탐사선 창어4호가 인류 사상 처음으로 달 뒷면에 닿는 등 21세기 들어 달에 두 번이나 도달한 유일한 국가다. 또 지난해에는 34번의 우주비행을 마치면서 우주비행을 가장 많이 한 나라로 기록됐다. 중국은 60개 이상의 위상을 궤도에 배치하는 계획과 함께 달 탐사는 물론 2022년까지 자체 우주정거장도 갖출 계획을 세워 두고 있다. 지난 5일 성공적으로 발사된 창정5B 로켓은 우주인 7명이 탑승이 가능한 우주선과 화물 회수용 캡슐의 시험 버전을 탑재하고 있다. 시 주석의 맹렬한 우주 굴기에 미국이 자극받았다. 트럼프 행정부는 올해 NASA에 190억 달러(23조원 상당)를 지원, 달탐사에 박차를 가하고 있다. NASA는 2024년 다시 인간을 달에 보내 살게 한다는 야심 찬 계획을 세워 두고 있다. 또 달에서 탐사한 자원을 탐사 주체에게 소유권을 인정하는 법안의 초안을 마련했다. 또 NASA가 이름 붙인 아르테미스 프로그램에는 달기지를 놓고 경쟁 국가나 기업의 방해 등을 예방하기 위해 ‘안전지대’도 제안한 것이 눈길을 끈다. 우주의 것은 인류 공동의 자산으로 개인 소유를 금지한 기존의 외기우주조약(OST)과는 달리 달에서 채취한 것은 무엇이든 채광한 개인이나 기업의 소유를 인정한 것이다. 초안은 수주 이내에 일본과 캐나다, 유럽연합뿐만 아니라 트럼프 행정부가 보기에는 ‘같은 마음을 가진 국가’인 아랍에미리트 등과 협의를 거칠 예정이다. 미국은 이와 관련해 개별 국가와의 협상 대신 유엔을 통해 조약으로 추진할 계획이다. 달 자원을 지구로 가져온다는 계획에 대해 회의적인 시각도 있다. 노스캐롤라이나대 행성학과 폴 번 교수는 이런 계획과 관련해 경제성을 생각한다. 번 교수는 “달 자원을 지구로 가져올 수는 있지만, 로켓을 쏘아 올리는 것은 엄청난 비용이 드는 선택”이라며 “지금 달의 자원을 채굴하고 이용 가능한 형태로 변환한다는 것은 경제성에서는 공상에 가까운 일”이라고 주장했다. 달탐사 로켓을 한 번 발사하는 데 16억 달러(약 2조원)가 든다고 CNN이 전했다. 그는 헬륨3은 방사능 발생이 없고, 지구 환경에 거의 피해가 없다고 하지만 현재로는 이를 이용한 핵융합 발전 기술도 개발되지 않은 상태라고 지적한다. 그러나 그는 시도할 가치가 있는 일이라고 믿는다. 번 교수는 “인간이 달에 살거나, 화성이나 더 넓은 우주로 나가기 위한 중간 기지로서 달을 이용하게 될 경우 달 자원은 달에서 사용하는 ‘현장 이용자원(ISRU)’이 될 것”이라고 내다봤다. 또 이 과정에서 인류는 귀중한 경험과 훈련을 축적하고, 이는 예상하지 못한 기술혁신으로 지구 생활에 도움이 될 것이라고 전망했다. 미국은 다른 나라 위성에 위협적으로 운용한 러시아는 아르테미스 합의의 초기 협상 파트너가 되지 못할 것이라고 밝혔다. 이어 러시아는 미국의 달자원 소유권 인정 계획에 대해 “아프가니스탄이나 이라크와 마찬가지인 달 침공 계획”이라고 쏘아붙이며 일전을 예고했다. 이런 맥락에서 보면 미국은 중국과도 공유할 가능성이 희박하다. 중국이 2013년 5월과 7월에 쓰촨성과 산시성에서 발사한 로켓에 탑재된 위성이 위성 공격용 ‘킬러 위성’이라고 미국 국방부는 결론을 짓고 미 의회에 보고한 바 있다. 이에 대해 중국 외교부는 “우주군 확장 경쟁에 가세할 의도가 없다”는 입장을 밝혔지만 미국은 중국 정부의 이런 발언을 액면대로 믿지 않는다. 우주 기술이 통신과 기상관측은 물론 위치기반의 GPS와 미사일 유도 및 방어 등 현대 군사전략의 핵심이기 때문이다. 2010년 중국 공군 지휘부 교재에는 “우주는 미래의 전쟁터”라고 명시돼 있다. 그로부터 10년 뒤인 지난해 12월 우주군 창설에 서명하면서 트럼프 대통령도 “우주는 전 세계의 최신 전쟁 영역”이라고 강조했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

태양과 같은 별 '케플러-88'을 공전하는 헤비급 챔피언인 행성 '케플러-88c'는 더 이상 '케플러-88 시스템'에서 중력의 신인 외계행성이 아닌 것으로 밝혀졌다. 최근 이 항성 시스템에서 새로 확인된 외계행성이 태양계 최대 행성인 목성보다 무려 3배에 이르는 질량을 가진 것으로 알려졌다. 하와이 마우나 케아의 케크 천문대에서 수집한 6년 간의 데이터를 기반으로 하와이 대학 천문연구소(UH IfA)는 세 번째 외계행성 궤도의 케플러-88d를 새롭게 발견했다. 이 외계행성은 4년 주기로 모항성 케플러-88 둘레를 천천히 공전한다. UH IfA의 베아트리체 왓슨 패런트 박사후 연구원인 로렌 바이스 대표저자가 이끄는 연구팀은 구경 10m 케크 망원경에 부착된 고해상도 HIRES(High-Resolution Echelle Spectrometer) 장비를 이용해 이번의 획기적인 발견을 일구어냈다. 바이스 대표저자는 “목성 질량의 3배에 달하는 케플러-88d은 ‘왕’이라 불리는 목성 질량의 케플러-88c보다 케플러-88 항성계의 역사에 더 큰 영향을 미쳤을 것"이라면서 "아마도 케플러-88d는 이 행성 제국의 새로운 황후일 것"이라고 밝혔다. 지구에서 1200광년 떨어져 있는 거문고자리의 케플러-88 시스템은 2013년에 2개의 외계행성이 발견된 이래 천문학자들로부터 주목을 받아왔다. 2개의 외계행성 중 더 큰 케플러-88c는 형제인 기체행성 케플러-88b와 함께 모항성 주위를 공전하면서 긴밀한 상호작용을 하는 것으로 보인다. 외계행성 케플러-88b는 11일마다 궤도를 일주하는데, 이는 케플러-88c의 궤도 일주에 비해 딱 절반에 해당한다. 케플러-88c는 케플러-88b보다 20배 더 무겁기 때문에 두 행성이 서로 궤도를 쓰쳐지날 때 더 큰 행성의 중력이 안쪽을 도는 케플러-88c에 강한 중력을 행사해 궤도에 영향을 미친다. 다시 말해, 케플러-88b가 궤도를 두 차례 돌 때마다 덩치 큰 형제에 의해 펌핑된다고 케크 천문대는 밝혔다.천문학자들이 관찰한 이같은 현상은 이른바 ‘평균 운동 공명’으로 알려진 기이한 역학으로, 바이스 연구팀에 따르면, 시계 방식으로 행동하는 것처럼 보이는 두 궤도의 상호작용은 그네 탄 아이를 밀어주는 부모와 비슷하다. 현재는 퇴역한 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경(연료 부족으로 2018년 10월 30일 공식적으로 작동중단)의 도움으로 케플러-88 시스템에서 행성의 정밀한 궤도 타이밍이 얻어졌다. 케플러 망원경은 외계행성이 모항성 앞을 지날 때 나타나는 광도 변화를 포착하는 트랜싯 기법으로 외계행성을 발견하며, 이 방법으로 이동 시간 변동 값을 얻을 수 있었다. 태양계의 경우 목성이 중력의 왕으로, 고리를 두른 토성의 2배, 지구의 300배나 되는 질량을 자랑한다. 따라서 목성의 움직임은 다른 태양계 천체들은 물론, 심지어 수십억 년 전 지구에 물을 가져다준 혜성 무리에까지 중력적 영향을 미친다. 바이스 박사는 케플러-88d가 새로 형성된 암석 행성에 물을 함유한 혜성들을 향하게 하는 데 영향을 미치는지 여부는 연구팀에게 중요한 사항이라고 밝혔다. 자세한 연구 성과는 저명한 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(AJ·The Astronomical Journal) 최신호(4월 29일자)에 실렸다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구에 소행성이 접근했다는 소식이 자주 들린다고 느낄지도 모르겠다. 이는 미국항공우주국(NASA)의 행성방어조정실(PDCO)이나 유럽우주국(ESA)의 행성방어실(PDO)과 같은 소행성 충돌대비 전문기관이 소행성을 찾아 추적하는 데 매우 능숙해졌기 때문이다. 최근 NASA와 ESA에 따르면, 일단 소행성이 발견되면 전 세계 천문대가 연계해 그 크기와 궤도를 예측해 지구에 위협이 되는지를 파악한다. 다만 커다란 소행성은 비교적 먼 거리에서도 잘 탐지되지만, 작은 소행성의 경우 레이더망을 피해 전혀 예상하지 못한 가까운 거리까지 오고 나서야 발견될 때가 있다. 그런데 최근 작은 소행성 하나가 달 궤도 안쪽까지 다가오고 나서야 발견됐다는 사례가 공개됐다.지난달 27일(이하 현지시간) 미국 하와이 할레아칼라 천문대는 판-스타스 망원경으로 이 소행성을 처음 발견했다. 천문학자들이 이 소행성을 1시간가량 관측한 결과, 다음날인 28일 달 궤도 안쪽까지 접근할 뿐만 아니라 지구에 충돌할 확률이 10% 정도 되는 것으로 나타났다. 이 미지의 소행성에 관한 보고가 나오자 전 세계 천문대는 즉시 대응을 시작했다. 보고 50분 만에 중국 신장웨이우얼 자치구 주도 우루무치에 있는 싱밍 천문대가 최초의 추적을 시작해 소행성의 위치와 이동 그리고 밝기 등에 관한 자료를 얻는 데 성공했다.이어 ESA PDO의 협력기관인 독일 타우텐부르크에 있는 카를슈바르츠실트 천문대가 이 소행성의 감시를 시작하면서 그 모습을 영상에 담았다. 이렇게 모인 자료는 즉시 검증돼 해당 소행성이 지구와 충돌할 가능성은 없으리라는 결론에 이르렀다.다만 이 시점에서 이 소행성은 다음 날인 4월 28일 가장 가까이 다가왔을 때 인공위성이 밀집한 정지궤도 근처까지 다가오는 것으로 밝혀졌다. 이 소행성의 크기는 지름 4~8m 사이로, 이 정도라면 만일 지구와 부닥치더라도 대기권에서 모두 불타버릴 가능성이 커 이렇다 할 위협은 되지 않는 것으로 분석됐다. 만일의 경우 소행성이 인공위성과 충돌할 수도 있어 전 세계 천문학자들이 그 가능성을 계산한 결과, 그런 위협마저 없는 것으로 나타났다. 결국 이번 소행성은 아무런 위험 없이 지구 근처까지 왔다가 간 것이지만, 이는 전 세계 천문대가 소행성을 발견하고 나서 신속하게 추적을 시작해 놀라울 정도로 그 궤도를 정확하게 예측하는 능력을 보여준 매우 흥미로운 사례라는 점에서 주목된다.최근 들어 소행성 접근 소식이 자주 들리는 이유도 이처럼 전 세계 천문대가 연계해 집중적으로 소행성을 추적하는 체제를 갖추고 있기 때문이다. 물론 지금까지 지구에 명확하게 위협이 되는 소행성은 아직 발견되지 않았지만, 중생대 번성한 공룡은 소행성이 떨어져 멸종한 것으로 알려졌고 그런 재앙이 언제 또다시 지구에 다가올지는 아무도 알 수 없다. 따라서 전 세계 우주 기관은 다가올지도 모르는 위협적인 소행성을 대비해 이처럼 공 들어 방어 체제를 갖춘다. 현재 NASA는 위협이 되는 소행성에 탐사선을 충돌해 궤도를 수정하는 ‘다트’(DART·Double Asteroid Redirection Test) 임무를 주도하고 있는데 만일 이 기술의 효용성이 입증되면 인류는 위협적인 소행성을 피할 수단을 하나 갖게 되는 것이다. 2020 HS7으로 명명된 이번 소행성은 정지궤도의 가장 가까운 인공위성에 약 1200㎞까지 접근했지만 다행히 아무런 피해도 주지 않고 지나갔다. 따라서 이번 사례는 우리에게 매우 좋은 행성 방어 훈련이 됐을 것이라고 전문가들은 평가하고 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 천문학계를 뒤흔든 큰 뉴스 중 하나는 태양계를 방문한 외계 천체들이다. 첫 번째 손님인 오무아무아와 두 번째 손님인 보리소프는 과학자들의 집중 관측 대상이 됐다. 하지만 기본적으로 매우 빠른 속도로 태양계에 진입한 후 이탈하는 데다 지구에서 가까운 거리가 아니어서 상세 관측에는 한계가 있다. 과학자들은 이런 외계 천체를 근접 관측할 방법을 진지하게 연구하고 있다. MIT의 리처드 리나레스 교수는 최근 나사의 혁신 진보 컨셉(NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC)) 프로그램의 지원을 받아 스타티트(Statite)라는 새로운 개념의 탐사선 개발에 착수했다. 스타티트는 정지(Static)과 위성(satellite)의 합성어로 태양풍을 받는 돛인 솔라 세일을 이용해서 궤도상의 특정 부위에 떠 있는 위성을 말한다. 이는 공전주기가 지구의 자전주기와 같아서 지표면에서 볼 때 항상 같은 곳에 정지해 있는 것처럼 보이는 위성인 정지 위성(geostationary satellite)과 다른 개념이다. 굳이 비교하자면 궤도를 공전하는 위성보다는 태양풍에 날리는 연이라고 할 수 있다. 스타티트는 반드시 공전 궤도를 돌아야 하는 위성에 비해 위치에 대한 제약이 적지만, 지구 중력을 이기기 위해서 상당히 큰 솔라 세일이 필요해 실제 적용 사례는 없는 연구 개념에 불과했다. 하지만 MIT 연구팀은 태양 근처에 스타티트를 띄울 경우 상당한 이점이 있다고 생각했다. 태양에서 가까운 거리일수록 태양풍이 강해져 작은 솔라 세일로도 스타티트를 유지할 수 있고 태양 근처로 오는 외계 천체를 맞이하는 데 이상적이기 때문이다. 지구는 태양과는 비교할 수 없을 만큼 작은 중력을 지니고 있다. 따라서 태양계로 진입하는 외계 천체는 지구가 아니라 태양에 가까운 궤도를 돌고 나간다. 태양 근접 스타티트 탐사선이 외계 천체 탐사에 더 유리한 이유다. 적당한 궤도와 거리에서 접근하는 외계 천체를 발견하면 탐사선은 솔라 세일을 버리고 태양의 중력을 이용해 빠른 속도로 낙하하면서 외계 천체에 다가간다. 물론 외계 천체만큼 속도를 내긴 어렵지만, 어느 정도 따라잡아 가까이에서 관측만 해도 지구에서 알 수 없었던 많은 정보를 수집할 수 있다. 과학자들은 스타티트 외에도 외계 천체를 좀 더 가까이에서 탐사할 수 있는 방법들을 고민하고 있다. 당장 실행에 옮기기는 어렵겠지만, 연구를 계속하면 언젠가는 외계에서 온 손님의 모습을 더 가까이에서 보고 태양계 밖 행성계의 비밀을 풀어낼 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

공상과학(SF) 영화 속 이야기로 들릴 수 있지만, 미국항공우주국(NASA)과 일부 과학자는 우리 지구를 오염시킬 수 있는 외계 바이러스에 대해 우려하고 있다. 이들 전문가는 인류 최초의 화성 탐사 임무가 준비되면서 우주비행사들은 화성에서 우주선을 타고 귀환할 때 외계 오염물질을 옮겨오지 않도록 하는 명확한 규정이 필요하다고 지적한다. 스콧 허버드 미 스탠포드대 항공우주학과 교수는 7일(현지시간) 스탠퍼드 뉴스와의 인터뷰에서 해결책은 바로 ‘행성 보호 규정’에 있다면서 우주선과 같은 기계적 시스템은 고온 살균 처리와 화학적 세척을 병행해야 하지만, 화성에서 채집한 토양 표본이 들어있는 시험관은 안전성이 입증될 때까지 에볼라 바이러스처럼 취급해야 한다고 말했다. 허버드 교수는 또 아폴로호 임무로 달을 최초로 방문한 우주비행사들이 격리됐던 것처럼 화성에서 돌아온 사람들도 그런 조치를 받아야 한다고 제안했다. 지난해 짐 브리든스틴 NASA 국장은 2030년대 안에 빠르면 2035년까지 NASA는 화성에 인류를 보내는 임무를 목표로 하고 있다고 밝혔다. 물론 화성 탐사 임무는 흥미롭지만, 만일 우주를 개척하는 영웅들이 외계 오염물질을 싣고 돌아온다면 지구에 해가 될 수 있다.1970년대 중반 바이킹 1, 2호와 같이 대규모 예산이 드는 로켓을 이용한 기존 화성 탐사 임무에서는 단지 고온에서 살균 처리할 수 있었다. 하지만 이제 미국의 스페이스X와 같은 민간우주기업과 대학에서는 모두 저비용으로 로켓을 개발하고 있어 이런 작은 우주선은 행성 보호 프로토콜에 관한 부담을 갖게 될 것이다. 이에 대해 허버드 교수는 고온 살균 기술만으로는 오염을 제거하는데 충분하지 않지만 이 과정에 화학적 세척을 더하면 효과적일 수 있다고 지적했다.NASA는 2020년 화성에 인내라는 의미의 퍼서비어런스 로버를 보내 토양 표본을 채집한 시험관을 연구자들이 접촉할 수 있도록 살균 처리해야 할 것이다. 허버드 교수는 “역으로 오염되는 것을 막기 위해 귀환하는 우주선과 화성의 암석 표본 사이에 접촉이라는 사슬을 끊으려는 큰 노력이 필요하다. 예를 들어 3, 4단계의 격납용기를 만드는 자율 밀봉 및 용접 기술이 계획돼 있다”면서 “나와 과학계의 생각으로는 몇백만 년 된 화성에서 온 암석들에 지구를 오염시킬 활동적인 생명체가 있을 가능성은 극히 낮다”고 밝혔다. 허버드 교수는 또 사람을 로봇처럼 청소할 수 없다는 사실을 인정하며 기존 규정들에 대해 살피고 있다. 그는 “사람의 경우 아폴로호의 우주비행사들은 혹시 모를 질병의 징후가 나타날 것을 대비해 처음 몇 달 동안 격리돼 있어야 했다. 달은 위험성을 내포하지 않은 것으로 밝혀져 방역 절차가 사라졌다”면서도 “이런 절차는 화성에서 귀환하는 사람들에게 의심할 여지 없이 똑같이 해야 하는 것”이라고 말했다. 전문가들은 또 이뿐만 아니라 지구의 세균이 화성에 퍼지는 것에 대해서도 두려움을 갖고 있다. 하지만 미 노보사우스이스턴대와 브라질 리우데자네이루연방대 공동연구진은 화성에 특정 미생물을 옮기면 이른바 테라포밍이라는 지구의 환경처럼 변하는 과정이 시작돼 생명체가 살 수 있는 환경이 만들어질 수 있다고 제안했다. 미생물학자로 이뤄진 이들 연구자는 또 화성에 미생물을 옮기기 전에는 테라포밍 가능성이 있는 미생물을 선별하면서도 위험할 수 있는 미생물은 폐기하는 과정을 개발해야 한다고 지적했다. 이들 학자가 주장하는 주요 문제는 각국의 우주 개발 과정에서 지구의 미생물이 화성 등 다른 행성으로 옮겨가는 것은 불가피하다는 것이다. 이미 각 기관은 60여 년 전 우주 공간의 평화적 이용을 위해 설립된 국제우주공간연구위원회(COSPAR)가 만든 ‘행성 보호 프로토콜’이라는 규정에 따라 지구의 미생물이 다른 행성으로 옮겨가거나 다른 행성에 혹시 존재할지도 모르는 미생물이 지구로 유입되지 않게 탐사선을 고온 살균 처리하는 등의 조치를 하고 있다. 하지만 이들 미생물 전문가는 이런 조치에도 불구하고 미생물의 오염을 막는 것은 불가능하므로, 우리가 다른 세계를 오염하기 전에 이처럼 더 많은 연구를 해야 할 필요가 있다고 지적했다. 이에 대해 이들 연구자는 “대개 미생물의 유입은 우연한 것이 아니라 막을 수 없다고 여겨야만 한다”고 말했다. 관련 연구 논문은 유럽미생물학회(FEMS)가 발간하는 동료검토 학술지 ‘미생물 생태학’(Microbiology Ecology) 2019년 10월호에 실린 바 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이미 은퇴한 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경은 수천 개 이상의 외계행성을 찾아냈다. 과학자들은 케플러의 후계자인 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite))를 통해 훨씬 많은 숫자의 외계행성을 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 하지만 수많은 외계행성을 발견한 것은 외계 성 연구의 시작일 뿐이다. 과연 이 가운데 생명체가 살 수 있는 행성이 어디인지 알아내고 실제 생명체가 있는지 검증하는 일이 앞으로 외계행성 연구의 가장 큰 과제로 떠오르고 있다. 만약 지구처럼 질소와 산소로 구성된 대기와 지구와 비슷한 크기, 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 환경을 지닌 행성이 있다면 과학자들은 생명체 존재 가능성을 높게 볼 것이다. 하지만 만약 대기 구성 성분이 지구와 크게 다르다면 어떨까? 사실 지구도 초기에는 대기 중에 산소와 질소가 거의 없고 암모니아, 메탄, 이산화탄소, 수소 등 지금과는 다른 성분이 풍부했다. 초기 지구 생명체는 이런 환경에서 탄생했다. 따라서 지구형 외계행성이 현재 지구와 다른 대기를 지녔다고 해도 생명체는 존재할 수 있다. 과학자들은 지구와 다르지만 생명체가 존재할 수 있는 대기 조건에 대해서 연구를 진행하고 있다. 미국 매사추세츠공과대(MIT)의 사라 시거 교수가 이끄는 연구팀은 독특한 조건에서 지구 생물을 연구했다. 바로 수소가 100%인 대기 환경에서도 생존이 가능한 생명체를 찾는 것이다. 언뜻 생각하기에는 수소 100%인 대기 조건에서 생존할 수 있는 지구 생명체가 없을 것 같지만, 사실 수소 자체는 독성을 지닌 물질이 아니다. 단지 산소와 격렬하게 반응하기 때문에 일반적으로 위험 물질로 여겨지는 것뿐이다. 100% 수소 환경에서는 매우 안정한 기체다. 연구팀은 두 종류의 생물이 100% 수소로 채워진 실험실 환경에서도 잘 자라는 것을 확인했다. 바로 메탄생성균과 효모가 그 주인공이다. 전자는 원시적인 고세균의 일종으로 산소를 싫어하는 혐기성 생물이고, 후자는 진핵생물이지만 산소 없이도 살아갈 수 있는 생물이다. 따라서 이들은 100% 수소를 채운 실험실 환경에서도 영양배지 속에서 문제없이 증식하고 살아간다. 메탄 생성균의 경우에는 수소와 이산화탄소를 이용해 에너지를 얻을 수도 있다. 연구팀은 이를 근거로 수소가 풍부한 지구형 외계 행성을 그냥 지나쳐서는 안된다고 주장했다. 수소는 가벼운 기체이기 때문에 수소가 풍부한 원시적 대기를 지닌 행성이 있다면 대기 상층부로 상승해 지구에서 가장 쉽게 관측된다. 물론 현재 지닌 망원경으로 수백 광년 떨어진 작은 외계 행성의 대기를 직접 관측하기는 쉽지 않지만, 과학계의 기대를 한 몸에 받고 있는 차세대 우주 망원경인 제임스 웹 우주 망원경의 경우 가능할 수 있다. 수소가 풍부한 대기를 지닌 지구형 외계 행성은 어쩌면 원시적인 메탄 생성균이 살고 있을지도 모른다. 하지만 가능성이 있다는 이야기가 실제로 존재한다는 이야기가 될 순 없다. 많은 연구자들이 지구와 다른 환경에서도 생명체가 존재할 가능성을 다각도로 검토하고 있지만, 사실 가장 중요한 일은 하나라도 진짜 존재한다는 것을 증명하는 것이다. 과학자들은 우선 태양계에서 생명체 존재 가능성이 있는 목성의 위성 유로파나 토성의 위성 엔켈라두스에 대한 탐사를 준비하는 한편 망원경을 통해 생명활동의 징후를 찾아내는 방법을 연구하고 있다. 수소가 풍부한 대기를 지닌 행성에서도 예상보다 높은 메탄의 존재 등 여러 가지 방법이 있을 것이다. 당장에 답을 얻긴 어렵지만, 결국 과학이 이 문제에 대한 해답을 내놓을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

올해 초 미국 캘리포니아주에서는 심각한 가뭄으로, 봄꽃이 한꺼번에 만개하는 슈퍼블룸(SuperBloom) 현상이 나타나지 않을 것으로 예상됐지만, 지난 3월 기적처럼 비가 내린 덕분에 앤털로프 밸리 캘리포니아 파피 보호구역의 금영화들이 만개했다.미국항공우주국(NASA)은 최근 이 계곡 전역에 펼쳐진 이들 야생화의 모습을 내려다본 위성사진을 공유했다. NASA의 지구관측위성 랜드샛8호가 지구 위를 도는 동안 이 위성에 탑재된 OLI(Operational Land Imager)라는 관측장치가 이 주립공원을 가득 메우고 있는 금영화 밭의 모습을 고스란히 포착했다. 위성사진에는 곳곳에 금영화가 활짝 피어 있어 푸른 계곡을 주황빛이나 진황빛으로 물든인 모습이 담겼다. 미국 가뭄관측소(USDM)에 따르면, 캘리포니아주의 60%가 위험수준 건조(abnormally dry)나 일반 가뭄(moderate drought)에 있어 올해 1, 2월 상당한 비가 내려야만 슈퍼블룸 현상이 나타날 것으로 예상했었다. 캘리포니아대 리버사이드캠퍼스의 리처드 미나치 지리학과 교수는 SF게이트와의 인터뷰에서 “지난해 크리스마스 이후로 (캘리포니아주에는) 비가 내리지 않았었다. 겨울 역시 추워 모든 식물의 성장을 억제했다”면서 “그런데 3월이 되자 기적처럼 비가 쏟아졌다”고 말했다. 해당 공원이 있는 랭커스터에는 3, 4월 예년 평균보다 100㎜ 가까이 많은 약 260㎜가 넘는 비가 내렸다. 이른바 ‘3월의 기적’으로 불리는 이번 강우 덕분에 금영화 보호구역에 장엄한 슈퍼블룸 현상이 나타난 것이다.하지만 올해 이 공원은 예년처럼 사람들로 붐비지 않는다. 코로나19의 확산으로 자택대기 명령이 내려졌기 때문이다. 그런데도 일부 사람은 정부의 지침을 무시한 채 꽃놀이를 즐겼다. 일부 언론이 공개한 사진을 보면 드넓은 금영화 꽃밭에 두세 명이 모여 저마다 사진을 찍고 있는 모습이다. 이 공원의 통역사인 진 라인은 SF게이트에 “자택대기 지시를 따르지 않는 사람이 많지만, 이번에 온 사람들은 같은 시기 방문자 수의 극히 일부에 지나지 않는다”고 말했다. 한편 캘리포니아주에서는 지금까지 코로나19 누적 확진자는 5만3616명이고 이 가운데 2215명이 사망했지만, 오는 8일부터 1개월 넘게 이어온 자택대기 명령을 완화할 방침인 것으로 전해졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

할리우드 배우 톰 크루즈가 우주에서 촬영하는 장편 액션어드벤처 영화를 선보인다. 실제 크루즈가 우주정거장에서 촬영에 나설 경우 외계에서 머무는 첫 배우가 된다. 5일(현지시간) CNN에 따르면 미국항공우주국(NASA)은 크루즈뿐 아니라 미국 전기차 제조업체 테슬라의 창업자 겸 최고경영자(CEO)인 일론 머스크가 이끄는 항공우주회사 스페이스X와 협업해 우주에서 촬영하는 첫 장편영화 프로젝트를 진행 중이라고 확인했다. 촬영 장소는 지구 상공 250마일(약 402㎞)을 회전하는 국제우주정거장(ISS)이다. 해당 ISS는 2000년 이후 사람이 지속적으로 기거하며 각종 과학실험을 이어 왔으며, 수십개의 국가가 조성에 참여했지만 주 관리국은 미국과 러시아다. CNN은 그간 우주를 다룬 다큐멘터리나 ‘아포지 오브 피어’ 같은 공상과학영화가 지구 밖에서 촬영된 적은 있지만 우주에서 머물면서 촬영한 적은 없다고 전했다. 우주정거장 이용이 향후 늘어날 것으로 전망되면서 나사 측은 지난해 이용료에 대해 공지한 바 있다. 하루 화장실 이용료는 1만 1250달러(약 1375만원), 음식·공기 등의 물품은 일일 2만 2500달러(약 2751만원)에 책정됐다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

도널드 트럼프 미국 행정부가 ‘아르테미스 합의’로 알려진 달에서 광물질을 캐는 문제에 대한 국제법적 초안을 마련하고 있다고 로이터통신이 5일(현지시간) 보도했다. 아르테미스 합의는 향후 10년 이내에 달에 인간을 보내고, 우주정거장을 설치하려는 미국 항공우주국(NASA)의 계획으로, 우주에서 동맹을 구축하려는 시도이다. 하지만 합의문 초안은 미국이 아직 동맹들과는 공식적으로 공유하지 않았다고 로이터가 합의문에 정통한 사람들의 말을 인용해 보도했다. 트럼프 행정부와 다른 우주여행 국가들은 달을 우주에서 중요한 전략적 자산으로 간주하고 있다. 또 화성을 탐사하는 임무를 가능하게 하는 등이 장기적인 과학적 연구 가치가 크지만 국제적으로 우주와 관련된 법은 시대에 뒤떨어져 있다. 달에 ‘안전 지대’ 설치?… 강대국 놀이터 나사가 이름 붙인 아르테미스 합의는 경쟁국이나 기업들이 향후 인접 지대에서 활동함에 따라 발생할 방해나 간섭을 막기 위해 ‘안전 지대’ 설치를 제안하고 있다. 안전지대는 달에서의 활동 범위에 따라 크기가 다를 수 있다. 우주 활동자들 사이에서 기술적으로 주권 즉 영토 주장이 없이 조정할 수 있도록 했다. 안전지대는 결국 달에 먼저 들어가 활동하는 국가나 기업을 보호하는 구조여서 강대국의 놀이터일 수밖에 없다는 비판을 받고 있다. 아르테미스 합의에는 또 달에서 채광하는 자원은 채광한 기업이 소유하게 하는 국제법 체계를 제공할 목적도 있다. 미국은 2015년 우주에서 채광한 자원은 채광 기업이 소유권을 갖도록 하는 법을 제정했지만, 국제사회에는 이런 법이 제정되지 않았다. 1967년 시작된 외기권 우주조약(OST) 회원국인 미국은 매우 논란이 많은 조항의 보충으로서 안전 지대를 제안한 것이다. 논란의 조항은 “우주 천체와 달은 주권을 주장하거나 사용이나 점령, 다른 수단에 의한 전용의 대상이 아니다”라고 규정하고 있다. 우주 강국 러시아 협상 배제… 위협적 활동 탓 미국은 수주 뒤에 우주 파트너인 캐나다, 일본, 유럽연합(EU)뿐만 아니라 달에서 채광에 대해 “같은 마음”을 가진 아랍에미리트(UAE) 등과 공식 협상에 나설 계획이다. 그러나 트럼프 행정부는 시일이 오래 걸리는 “같은 마음을 가진 국가’들과 개별적으로 합의하는 대신 유엔에서 조약으로 처리할 계획이다. 하지만 나사의 우주정거장(ISS)에서 중요 파트너인 러시아는 지구 궤도를 도는 미국 첩보 위성을 향해 위협적인 위성 작전을 전개하는 등 적대 행위로 이 협상의 초기 파트너는 아니라고 이 매체가 전했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

톰 크루즈, 엘런 머스크, NASA 의기투합우주정거장서 액션어드벤처 영화 찍을듯나사 “하루 화장실 이용비는 1375만원”스페이스X “좌석당 611억에 판매 계획”할리우드 배우 톰 크루즈가 우주에서 촬영하는 장편 액션어드벤처 영화를 선보인다. 실제 크루즈가 우주정거장에서 촬영에 나설 경우 외계에서 머무는 첫 배우가 된다. 5일(현지시간) CNN에 따르면 미국항공우주국(NASA)은 크루즈뿐 아니라 미국 전기차 제조업체 테슬라의 창업자 겸 최고경영자(CEO)인 일론 머스크가 이끄는 항공우주회사 스페이스X와 협업해 우주에서 촬영하는 첫 장편영화 프로젝트를 진행 중이라고 확인했다. 촬영 장소는 지구 상공 250마일(약 402㎞)을 회전하는 국제우주정거장(ISS)이다. 해당 ISS는 2000년 이후 사람이 지속적으로 기거하며 각종 과학실험을 이어 왔으며, 수십개의 국가가 조성에 참여했지만 주 관리국은 미국과 러시아다. CNN은 그간 우주를 다룬 다큐멘터리나 ‘아포지 오브 피어’ 같은 공상과학영화가 지구 밖에서 촬영된 적은 있지만 우주에서 머물면서 촬영한 적은 없다고 전했다. 다만 나사 측은 촬영 시기와 ISS에 기거하는 촬영진 규모 등 세부 사항을 밝히지 않았다. 나사 대변인은 “적절한 시기에 프로젝트에 대해 공개할 예정”이라고 했다.우주정거장 이용이 향후 늘어날 것으로 전망되면서 나사 측은 지난해 이용료에 대해 공지한 바 있다. 하루 화장실 이용료는 1만 1250달러(약 1375만원), 음식·공기 등의 물품은 일일 2만 2500달러(약 2751만원)에 책정됐다. 스페이스X 측도 유인우주왕복선인 크루 드래건의 좌석을 약 5000만 달러(약 611억 3000만원)에 판매할 계획이라고 발표한 바 있다. 다만 크루스가 이 비용을 전부 부담할지는 아직 알수 없다. 스페이스X측이 해당 영화를 홍보용으로 삼을 수도 있는데다, 나사 역시 영화제작에 같은 비용을 청구할지 알수 없어서다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

고대 화성에 물이 흘렀다는 것은 과학계에서 이미 정설로 받아들여지고 있다. 인류의 호기심 해결을 위해 탐사를 진행 중인 큐리오시티(Curiosity)가 게일 크레이터 부근 33~37억 년 전 퇴적층에서 황산염(sulfate)이 포함된 침전물을 발견한 것도 그 증거다. 황산염은 화성에 한 때 물이 흘렀다는 강력한 가능성을 보여주는 것으로 곧 고대 화성에 호수가 존재했으나 건조한 환경으로 바뀌면서 물이 증발해 현재에 이르렀다는 추론이다. 최근 네덜란드 위트레흐트대학 등 국제공동연구팀은 37억 년 전 화성에서 10만 년 이상 흘렀던 거대한 강의 증거를 처음으로 찾아냈다는 연구결과를 네이처 커뮤니케이션지(Nature Communications) 5일 자에 발표했다. 강의 흔적이 발견된 장소는 화성 남반구에 위치한 헬라스 분지로, 이곳은 화성에서 가장 크고, 가장 오래된 운석 충돌구다.연구팀은 미 항공우주국(NASA) 화성정찰위성(MRO)의 고해상도 카메라(HiRISE)로 헬라스 분지 북서쪽 테두리에서 고대 강의 흐름으로 서서히 형성된 높은 바위 절벽을 발견했다. 통상 강이 흐르면 층층이 침전물이 쌓이는데 이 절벽의 높이는 200m, 폭은 1.5㎞에 달한다. 연구팀은 절벽의 퇴적암은 37억 년 됐으며 이 정도 크기의 절벽이 형성되기 위해서는 10만 년 이상 흐르는 강이 필요하다고 분석했다. 연구에 참여한 위트레흐트대학 프란체스코 살레스 박사는 "200m나 두꺼운 침전물을 형성하기 위해서는 상당한 양의 물을 유지할 환경이 필요하다"면서 "이는 1년 내내 물이 흘렀다는 것을 의미하는데 지구의 형성과정과 매우 유사하다"고 설명했다. 이어 "헬라스 분지에는 한때 거대한 강과 호수가 있었다"면서 "이 지역은 고대 화성의 생명체 존재 여부의 증거를 찾는데 매우 중요하다"고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA) 랭글리연구소 최상혁(76) 수석연구원이 NASA의 ‘발명가 명예의 전당’에 올랐다. NASA는 최 연구원이 1980년 10월부터 약 40년간 이곳에서 근무하며 수많은 과학적 업적을 남긴 공적을 인정받았다고 지난 2일(현지시간) 홈페이지를 통해 알렸다. NASA는 우주탐사를 위해 개발된 혁신기술의 일상 활용을 촉진하는 ‘기술전수 프로그램’에 따라 발명가 명예의 전당을 운용하고 있다. 이는 특허청의 ‘미국 발명가 명예전당’과는 다르다. 최 연구원은 NASA에 근무하며 논문·보고서 200편 이상을 발표했고, 기술 특허권도 43개를 보유하고 있다. 또 최 박사는 NASA로부터 71개의 상을 받았다. 바이오 나노 기술로 2006년과 2007년에 연속으로 ‘포어사이트 연구소’의 ‘나노50’ 상을 받았고 2008년에는 ‘올해의 나노50 혁신가’로 뽑혔다. 2017년에는 ‘미래 디자인 대회상’도 받았다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

태양계 내에서 지구 외에 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 천체인 유로파(Europa)의 신비로움을 보여주는 사진이 공개됐다. 지난 1일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유로파의 생생한 표면 특징이 잘 드러나는 3장의 사진을 홈페이지를 통해 공개했다. 유로파의 세 지역을 담아낸 이 사진에서 가장 인상적인 것은 역시 표면에 선명히 보이는 희한한 줄무늬다.우리의 달과는 달리 목성의 달 유로파는 표면이 갈라진 얼음으로 뒤덮여 있는데 전문가들은 얼음 지각 아래에 거대한 바다가 숨겨져있을 것으로 보고있다. 곧 목성 중력 등의 영향으로 갈라진 얼음 사이로 물이 솟아오른 후 다시 얼어붙어 이같은 특이한 줄무늬가 생겼을 것이라는 추측이다. 특히 유로파의 일부 지역은 여러 능선과 평야 등이 뒤죽박죽 섞여있는데 NASA는 이를 '카오스 지형'(Chaos Terrain)이라 부르며 이번에 공개한 사진이 이에 해당된다. 공개된 이미지상에서 흰색과 연한 파란색은 순수한 물 얼음에 해당되며 불그스름한 지역은 소금 등의 물질이 더 많다. 다만 표면의 특징을 쉽게 파악하기 위해 이미지를 가공한 것으로 실제 보는 모습과는 차이가 있다. 한가지 더 흥미로운 점은 공개된 3장의 사진이 지난 1998년 갈릴레오 탐사선이 촬영한 것을 재가공한 이미지라는 사실이다. 22년이 지난 지금도 여전히 과거 데이터를 바탕으로 유로파 연구를 진행하고 있는 셈으로 NASA는 차기 유로파 탐사를 위해 군불을 떼는 중이다.NASA 제트추진연구소 행성지질학자인 신시아 필립스는 "과거 갈릴레오 탐사선이 촬영한 20년도 넘은 데이터지만 이미지 재처리 기술로 유로파 표면에 대한 새로운 관점의 연구를 진행 중"이라면서 "지금은 유로파의 일부만 알 수 있지만 향후 '유로파 클리퍼'가 큰 역할을 해줄 것"이라고 기대했다. 유로파 클리퍼(Europa Clipper)는 19세기 대양을 가로지르던 쾌속 범선인 클리퍼처럼 유로파에 대한 본격탐사를 위해 NASA가 추진 중인 야심찬 프로젝트다. 당초 2022년 발사를 앞두고 있었으나 현재는 2020년대 중반으로 연기된 상태다. 한편 목성의 4대 위성 가운데 하나인 유로파는 지름이 3100㎞에 달하며 바다가 있다면 지구처럼 수십억 년 이상의 역사를 지니고 있을 것으로 보인다. 복잡한 유기물이 생명체로 진화하기에 충분한 시간이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구는 태양계에서 유일하게 액체 상태의 물을 표면에서 쉽게 구할 수 있는 행성이다. 하지만 이웃 천체들의 상황은 완전히 다르다. 인류가 지구 밖 첫 번째 개척 목표로 삼고 있는 달과 화성은 매우 건조한 장소로 물을 구하기가 매우 어렵다. 물은 인간에 생존에 반드시 필요한 물질일 뿐 아니라 여러 가지 용도로 쓰임새가 많은 중요한 자원이다. 예를 들어 물을 분해해 산소와 수소를 만들면 그 자체로 우주선의 연료로 사용할 수 있다. 하지만 필요한 물을 모두 지구에서 달과 화성으로 실어나를 경우 그 가격은 같은 무게의 금보다 훨씬 비싸기 때문에 가능한 현지에서 조달할 방법을 찾아야 한다. 미 항공우주국(NASA)은 달 재착륙 임무인 아르테미스(Artemis) 프로젝트를 앞두고 달에 로버와 탐사선을 보내, 달 극지방에 있는 얼음의 양과 분포에 대한 자세한 정보를 수집할 예정이다. 달 자체는 건조한 환경이지만, 극지방에 있는 크레이터에는 햇빛이 영원히 닿지 않는 영구 음영 지대가 있다. 만약 달에 충돌한 혜성에 얼음이 풍부하다면 여기에서 수십억 년 간 보존이 가능하다. NASA는 이전 탐사를 통해 이 지역에 얼음이 풍부하다는 증거를 찾아냈지만, 정확한 양과 분포에 대해서는 추가 연구가 필요하다. NASA는 내년에 발사할 차세대 대형 로켓인 SLS의 여유 공간에 초소형 달 탐사선인 루나 플래시라이트(Lunar Flashlight, 사진)을 탑재할 계획이다. 루나 플래시라이트는 12 x 24 x 36㎝에 불과한 소형 큐브셋(CubeSat) 형태의 탐사선으로 무게도 14㎏에 불과하다. 이렇게 작은 탐사선으로 달 남극에 숨어 있는 얼음을 관측할 수 있는 비결은 적외선 레이저다. 달 표면을 덮고 있는 모래 같은 암석 입자인 레골리스는 레이저를 거의 흡수하지 않지만, 물의 얼음은 잘 흡수하기 때문에 적외선 레이저 반사를 통해 어두운 크레이터 내부의 지형과 구성 물질에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이 정보를 달 표면에 보낸 로버의 탐사 데이터와 대조하면 상당히 정확한 달 얼음 지도를 완성할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 참고로 초기 개념 연구에서는 태양 빛을 반사하는 대형 솔라 세일을 검토했지만, 결국 나사는 빛 에너지의 양이 적더라도 안전하게 검증된 기술을 사용하기로 했다. 과학자들은 오랜 세월 달 남극 크레이터의 영구 음영 지대에 상당한 양의 얼음이 있을 것으로 예상해왔다. 하지만 실제로 이 얼음이 채취하기 쉬운 위치에 있는지 아니면 깊숙한 곳에 있어 실제로는 구하기 힘든 지 아무도 알지 못했다. 루나 플래시라이트를 비롯한 NASA의 달 탐사선들이 조만간 이 질문에 대한 답을 내놓을 것으로 예상된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지구와 가장 가까운 태양계 형제 행성으로 불리는 화성의 행성자기장이 과학자들이 이전에 알고 있는 것보다 훨씬 일찍, 심지어 지구보다 더 먼저 형성됐을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 지구해양대기과학과, 미국 투손 행성과학연구소, 미네소타대 지구환경과학과, 세인트루이스 워싱턴대 우주과학센터, 프랑스 낭트대 행성·지구역학연구소 공동연구팀은 화성 궤도 탐사선 ‘메이븐’의 데이터를 바탕으로 화성 행성자기장이 45억년 전에 형성됐으며 37억년 전후로 사라졌다고 3일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 실렸다. 지구 자기장은 지구 내부 핵의 움직임으로 만들어지는 자기장으로 태양이나 우주에서 날아오는 수많은 강력한 전자기파와 방사선을 막아주는 역할을 하고 있다. 태양계에서 지구처럼 행성 자기장을 갖고 있는 것은 수성, 지구, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이며 화성과 금성은 없는 것으로 알려져 있다. 금성은 내부 핵의 움직임이 느려 자기장 자체가 형성되지 않고 있으며 화성은 내부에 자기장을 형성할만한 물질이 있고 이전에는 자기장을 갖고 있었지만 어떤 이유로 갑자기 자기장이 사라진 것으로 파악되고 있다. 지구처럼 자기장을 가지기 위해서는 내부에서 자성을 가진 물질이 회전이나 대류로 전류를 발생시켜야 한다. 지구는 맨틀 밑 핵이 유도전류를 형성해 자기장을 형성하고 있다. 이처럼 행성이나 별의 자기장 형성을 설명하는 것이 ‘다이나모 이론’이다.이번 연구에 활용된 데이터를 전송한 메이븐은 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하고 있는 화성 탐사위성으로 2013년 11월 플로리다 케이프 커내버럴 공군기지에서 발사돼 이듬해 9월 21일 화성궤도에 진입한 뒤 지금까지 화성궤도를 돌면서 화성의 대기와 지표면 같은 환경탐사를 임무로 하고 있다. 지금까지 연구에 따르면 화성에서는 39억년을 전후해 행성 자기장이 사라진 것으로 파악하고 있다. 그렇지만 메이븐이 보내온 화성 지표면 화산암 관측결과를 분석한 연구팀에 따르면 화성 자기장은 43억~42억년에는 지구처럼 강력한 자기장이 존재했으며 지금까지 과학자들이 자기장이 사라졌다고 파악한 39억년 전 이후인 37억년 전까지도 행성자기장이 있었다는 것이다. 연구팀은 45억년 전에 형성되고 물이 존재했던 곳으로 파악되는 화성 북반구 보레알리스 분지에서도 저강도의 자기장 흔적을 발견했으며 37억년 전에 형성된 루커스 평원의 용암 흔적에서도 자기장이 파악됐다고 밝혔다. 안나 미텔홀츠 캐나다 브리티시 컬럼비아대 박사(지구물리학)는 “이번 연구는 현재와 같은 화성 생태가 어떻게 형성됐는지를 설명해주는 또 하나의 중요한 자료”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

약 6000년 만에 지구를 찾아온 혜성이 최소 30조각 이상으로 부서졌다는 사실이 관측결과 드러났다. 지난 28일(현지시간) 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학(UCLA) 등 공동연구팀은 허블우주망원경으로 관측한 결과 혜성 ‘C/2019 Y4’가 적어도 30개 이상의 파편으로 분해되고 있다고 밝혔다. 지난해 12월 28일 처음 존재가 확인된 C/2019 Y4는 미 항공우주국(NASA)이 지원하는 하와이대학 천문연구소의 ATLAS(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System·소행성 충돌 경보시스템)에 처음 포착돼 ‘아틀라스’로 불린다. 당초 아틀라스는 5월이면 밤하늘의 초승달 만큼이나 밝게 빛나 맨눈으로도 관측이 가능할 것으로 큰 기대를 모아왔다. 그러나 3월 중순 경까지 빠르게 밝아지던 아틀라스 혜성은 이후 갑자기 희미해지기 시작했다.이에대해 한국천문연구원은 "혜성의 중심 밝기가 타원형으로 일그러지고 있으며 당초 예상 궤도를 약간 벗어나 있다"면서 "현재 아틀라스 혜성은 태양으로 다가가면서 쪼개지고 있는 것으로 추측된다"고 해석했다. 지난 20일과 23일 허블우주망원경이 촬영한 아틀라스 사진에는 그 해석에 대한 증거가 담겼다. 사진 상으로도 쉽게 혜성이 쪼개진 모습이 확인된 것. 　 UCLA 데이비드 제윗 교수는 "부서진 혜성 조각들이 태양빛을 받아 크리스마스트리에 달린 전등처럼 꺼졌다 켜졌다하는 것인지 아예 다른 조각이 생성된 것인지는 알 수 없다"고 설명했다. 다만 제윗 교수는 "이같은 혜성이 부서지는 사건을 관측하는 것은 10년에 한 두번 정도 발생한 만큼 매우 희귀한 사례"라면서 "대부분의 혜성은 너무 희미해서 제대로 볼 수 없다"고 밝혔다. 연구팀에 따르면 현재 아틀라스는 허블우주망원경이 관측했을 때를 기준으로 지구로부터 약 1억4600만㎞ 떨어져 있다. 다행히 완전히 부서지지 않고 혜성 일부가 살아남으면 다음달 23일 경 1억 1600만㎞ 거리까지 지구에 접근할 것으로 보인다. 한편 한때는 두려움과 경이의 대상이었던 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 먼지와 암석, 물 성분의 얼음 및 얼어붙은 가스로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 꼬리를 남긴다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr