태양계 밖에 존재하는 목성같은 가스행성의 기후 패턴이 처음으로 관측됐다. 최근 영국 워릭대학 연구팀은 거대한 외계행성 HAT-P-7b의 구름 형성과 바람 등 날씨를 관측하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 1040광년 떨어진 HAT-P-7b는 '태양계 큰형님' 목성보다 40% 더 큰 가스행성으로 지구와 비교하면 질량이 500배는 크다. 흥미로운 점은 HAT-P-7b가 태양보다 2배는 더 큰 항성을 불과 2.2일 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있다는 점이다. 이같은 이유로 HAT-P-7b의 평균온도는 무려 2586℃ 수준으로 한마디로 지옥같은 곳이다. 특히 HAT-P-7b는 '냉탕과 온탕'을 오가는 극과 극의 온도패턴을 보인다. 밤이 되면 행성에 구름이 형성되고, 낮이 되면 순식간에 증발해 버리며 강한 바람이 행성을 휘감는다. 놀라운 것은 이 과정에서 소중한 보석이 생성될 수 있다는 사실이다. 연구팀에 따르면 이같은 극단적인 온도 패턴은 구름 속에 루비와 사파이어같은 보석을 생성시키는 조건이 된다. 연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 "행성의 구름은 강옥(鋼玉)으로 이루어져 있을 것으로 보인다"면서 "바람도 세차게 불어 순식간에 구름을 이동시키고 반대로 사라지게도 만든다"고 설명했다. 이어 "미래에는 외계행성의 날씨를 예측할 수 있을 만큼 더욱 발전할 것"이라고 전망했다. 한편 연구팀이 지구의 날씨도 예측하기 힘든데 한가하게 멀고 먼 외계행성 날씨에 관심을 두는 이유는 있다. 바로 지구형 행성을 찾는 데 도움을 주기 때문. 현재 외계행성의 기후 연구는 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 촬영한 이미지를 분석해 이루어진다. 연구팀은 외계행성들의 대기 변화를 연구해 차후 외계 생명체가 존재할 가능성을 조사 중이다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류의 시선이 달을 넘어 화성으로 향하고 있다. 지난 9월 멕시코 과달라하라에서 열린 국제우주대회(IAC)에서 테슬라·스페이스X의 최고경영자인 일론 머스크는 ‘화성 식민지 개척’을 선언했다. 2018년 무인 화성탐사선을 발사하고 2022년 유인 화성 탐사선을 보내겠다는 계획이었다. 이어 10월에는 ‘100년 안에 100만명을 화성으로 보내겠다’는 구체적인 목표까지 제시했다. 비단 머스크뿐 아니라 미국과 유럽, 중국, 일본, 러시아 같은 전통적 우주선진국들이 지금 화성 탐사에 앞을 다투고 있다. 단순한 과학적 호기심을 넘어 ‘제2의 지구’를 찾겠다는 게 목표다. 그런데 화성으로 가는 길이 생각만큼 쉽지는 않을 모양이다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’가 이달 초 화성과 그 너머 우주공간을 여행할 때 발생할 수 있는 5가지 걸림돌을 지적했다. 바로 ▲우주방사선 ▲고독감 ▲우주곰팡이 ▲미세중력 ▲인적 오류다. 1 우주방사선대기권 등 보호막 없어 피폭 우주방사선은 태양 흑점폭발로 인해 발생하는 태양방사선(SEP)과 초신성 폭발과 같이 태양계 밖에서 생기는 은하방사선(GCR)을 말한다. 지구는 지자기와 대기권으로 감싸여 있기 때문에 지표면과 사람에게 미치는 영향은 미미하지만 우주 밖에서는 이런 보호막이 전혀 없기 때문에 우주방사선에 그대로 노출될 수밖에 없다. 실제로 미국 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 의대 연구진은 지난 10월 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 생쥐를 이용한 실험을 통해 6개월 이상 우주방사선에 노출될 경우 전두엽 피질의 뉴런 연결과 중추신경계의 밀도가 약해지고 뇌세포에 변형이 발생해 기억력 저하와 치매 같은 각종 인지기능 장애를 겪을 수 있다는 연구결과를 발표했다. 2 고독감고립된 공간·장시간 여행 탓 좁은 공간에 갇혀 먼 거리를 오랜 시간 여행할 경우 생기는 고독감도 큰 걸림돌이다. 미국항공우주국(NASA)의 지원으로 국제우주정거장(ISS)에서 우주비행사들과 함께 생활하며 그들의 행동을 관찰한 미국의 문화인류학자 잭 스투스터 박사는 “우주선에서는 행동과 심리적 제약으로 인해 지구에서라면 하찮았을 것조차 사람을 괴롭히고 미치게 만드는 요인이 될 수 있다”는 보고서를 발표하기도 했다. 러시아와 유럽우주기구, 중국이 공동으로 2007년부터 2011년까지 우주공간과 유사한 환경을 만들어 실험자들을 생활하도록 한 ‘마스 500’ 프로젝트나 나사가 하와이에 화성 기지를 모방한 돔 모양 구조물을 설치하고 과학자 6명을 상주시킨 ‘하이 시즈’ 프로젝트도 고립된 공간에서는 나타날 수 있는 인간의 변화를 관찰하기 위한 것이었다. 3 곰팡이면역력 약화돼 병원균 감염 높아 또 다른 우주여행의 문제는 ‘곰팡이’다. 달 탐사를 위한 아폴로 계획이 시작될 때 이미 일부 미생물이 극저온과 고온, 높은 방사선 환경에서도 살아남을 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 우주공간에서는 인체 면역력도 약화하기 때문에 바이러스나 박테리아 같은 병원균에 쉽게 감염될 수 있는 만큼 우주선은 청정공간으로 설계돼야 한다. 이와 관련, 미국 위스콘신메디슨대 연구진은 국제우주정거장(ISS) 내에서도 지구에서 쉽게 발견되는 ‘아스페르길루스 푸미가투스’라는 곰팡이가 서식할 수 있다는 사실을 밝혀내고 지난 10월 말 미국 생물학회에서 발간하는 학술지에 발표했다. 호흡기관을 통해 침투해 폐렴을 비롯한 각종 호흡기 질환을 유발시키는 것으로 알려진 이 곰팡이는 우주 공간 내에서 변이를 일으켜 인체에 더 심각한 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 4 미세중력뼈·근육 약화시켜 디스크 우려 무중력에 가까운 미세중력은 우주비행사의 뼈와 근육을 약화시켜 각종 디스크 질환을 쉽게 일으킬 뿐만 아니라 시신경과 안구에도 영향을 미쳐 시력 약화를 가져온다는 사실도 우주여행의 걸림돌 중 하나다. 우주인들은 근육 손실을 막기 위해 매일 2시간 정도 운동을 하도록 권고받지만 골밀도가 낮아지는 것은 운동으로도 막지 못한다. 5 인적 오류예측가능한 위험 철저한 대비를 이와 함께 우주여행 과정에서 발생할 수 있는 각종 위험에 대한 사소한 판단오류 또한 화성탐사에 있어서 가장 치명적이면서 예측하기 어려운 문제라고 사이언스는 지적했다. 우주 과학자들은 “영화 ‘마션’의 주인공처럼 예측 가능한 위험에 철저히 대비하고 과거의 자료를 통해 오류를 줄일 수 있다면 화성 탐사뿐만 아니라 그 너머의 공간 여행까지도 안전하게 떠날 수 있을 것”이라고 말했다. 문제는 ‘마션’의 주인공이 현실이 아니라 스크린 속에 존재한다는 점일 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

-마지막 미션 20회 궤도 선회를 시작 미국항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니가 토성 고리면으로 뛰어드는 위험한 첫 근접 기동을 성공적으로 해냈다고 나사의 제트추진연구소(JPL)의 과학자가 지난 6일(현지시간) 밝혔다. 내년에 임무 종료 후 수명을 다할 것으로 예상되는 카시니는 이번 토성 고리 근접 선회가 마지막 미션이다. 모두 20차례 선회할 계획인 카시니는 토성 고리면을 가로지르는 기동에 성공함으로써 마지막 미션의 성공에 푸른 신호를 켠 셈이다. 이번 미션의 목적은 토성의 신비한 얼음 헤일로를 보다 자세히 관측하는 것이다. 카시니가 토성 고리면을 가로지른 시간은 그리니치 표준시로 5일 13시 9분이며, 그때의 고도는 토성 그름층으로부터 약 9만 1000km 상공이었던 것으로 알려졌다. 카시니가 통과한 고리면은 먼지로 이루어진 아주 얇은 고리로, 이는 소행성이 토성의 작은 위성인 야누스와 에피메테우스 중 하나에 충돌함으로써 만들어진 것이다. 카시니는 고리면을 통과하기 한 시간 전에 주엔진을 약 6초 동안 점화하는 기동을 했다. 그리고 약 30분 후에는 고리면에 도착했으며, 닫집처럼 생긴 엔진 덮개를 닫았다. NASA 제트추진연구소의 얼 메이즈 카시니 프로젝트 매니저는 “카시니의 미세한 궤도 수정으로 인해 우리는 미션의 새로운 국면에 진입하는 데 성공했다”고 밝혔다. 카시니는 고리면 통과 후 몇 시간 뒤에 라디오파 과학장비를 이용해 고리의 상세한 구조를 스캔했다. JPL의 하고 린다 스파일커 박사는 ​“우리는 여러 해 동안 이 미션을 성공시키려고 노력해왔다. 카시니가 보내오는 고리면에 대한 데이터를 보고 모든 팀원들은 대단히 고무되어 있는 상태”라며 “이번 미션은 카시니의 놀라운 여정 중에서도 가장 인상적인 시간이 될 것” 이라고 밝혔다. 지난주 화요일 토성의 큰 위성인 타이탄으로부터 중력보조를 받았다. 이는 타이탄의 중력으로 탐사선이 가속을 얻는 방법으로, 흔히 우주의 당구치기에 비유된는 기법이다. ​ 카시니는 이 중력보조로 인해 다음 5개월 동안 통성의 주고리를 선회하는 에너지를 얻게 되었다. 주고리의 가장자리를 통과하면서 카시니는 탑재 장비를 이용해 고리의 입자들과 가스 분자를 관측할 예정이다. 카시니가 궤도를 한 바퀴 도는 데는 약 1주일이 걸리며, 다음 선회는 12월 11일에 계획되어 있다. 탐사선은 모두 20차례 고리면을 뛰어들 예정이며, 이 미션은 내년 4월에 끝나게 된다. 그리고 내년 9월 15일, 토성의 대기 속으로 뛰어드는 것을 마지막으로 카시니 미션은 완전히 종결된다. 카시니는 토성 대기를 통과하면서 각종 데이터를 지구로 보낸 후 토성 표면에 충돌함으로써 최후를 맞을 전망이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지옥 같은 모습으로 이글이글 타오르는 태양. 그러나 태양의 표면은 마치 화장한 듯 깨끗한 모습으로만 보인다. 최근 미국항공우주국(NASA)은 태양활동관측위성(SDO)에서 촬영한 태양의 모습을 사진과 영상으로 공개했다. 이 사진은 지난달 14~18일 SDO가 태양의 활동 모습을 촬영한 것으로 보통 검게 나타나는 흑점이 거의 보이지 않는 것이 특징이다. ●태양 활동량 ‘흑점’ 11년 주기 극대·극소 교차 강력한 자기장이 만들어 내는 태양의 흑점은 주변 표면보다 1000도 정도 온도가 낮아 검게 보인다. 흑점의 중심부에서 용암이 흘러나오듯 플라스마가 분출된다. 특히 흑점 관측이 중요한 이유는 흑점이 많을수록 태양 활동이 왕성해지기 때문이다. 다시 말해 흑점이 많아진다는 것은 태양 활동이 왕성하다는 신호로, 지구는 태양으로부터 받는 에너지가 많아지고 적으면 그 반대가 된다. ●사라지는 흑점… 기온 떨어지고 대가뭄도 실제로 흑점이 보이지 않으면 지구의 기온이 약간 떨어져 지구에 악영향을 미치기도 하는데 이는 역사적인 기록에도 남아 있다. 과거 1000년 동안 태양 흑점이 장기간 사라진 것은 최소 세 차례로, 이후 큰 가뭄이 들었다. 조선왕조실록에도 흑점이 관측되지 않았던 15세기 10여년에 걸쳐 대가뭄이 이어졌다고 기록하고 있다. 그렇다면 이번 태양 흑점이 사라지는 현상 역시 지구에 불길한 기운이 닥친다는 것을 예고하는 것일까. 전문가들에 따르면 태양 흑점이 사라지는 것도 과학적인 이유가 있다. 태양은 11년을 주기(Solar Cycle)로 활동하는데, 흑점 수가 최대치에 이를 때를 ‘태양 극대기’(solar maximum), 그 반대일 때를 ‘태양 극소기’(solar minimum)라 부른다. 곧 2013~2014년 초 태양은 극대기에 해당됐으며 당시 지구는 흑점 폭발로 인한 단파통신 두절, 위성 장애, 위성항법장치 오류, 전력망 손상 등을 걱정해야 했다. 이와 반대로 지금은 태양 극소기로 접어들어 흑점 활동이 줄었을 뿐 또다시 흑점이 이글이글 타오를 것이라는 것이 NASA의 전망이다. ●일부 학계 “2030년 무렵 미니 빙하기 온다” 그러나 일부 학계에서는 지구에 미니 빙하기가 올 수 있다는 논문도 내놓고 있다. 지난해 영국 노섬브리아대학 태양과학자 발렌티나 자르코바 교수는 태양 활동에 대한 분석을 토대로 태양 활동이 2030년 무렵에 60% 감소해 10년 동안 미니 빙하기가 찾아올 것이라고 경고했다. 지구가 마지막으로 미니 빙하기를 겪은 것은 이른바 마운더 극소기(Maunder Minimum)로 불리던 시기로 1645년부터 1715년까지 지속됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

역대 관측된 것 중 '가장 작고 가장 밝은' 지구근접 소행성이 발견됐다. 최근 미국 애리조나 대학 연구팀은 지구근접 소행성인 '2015 TC25'가 역대 관측된 것 중 가장 작은 2m에 불과하다는 연구결과를 발표했다. 지난해 10월 처음 존재가 확인된 2015 TC25는 대략 지구와 12만 8000km 거리를 두고 지나간다. 이 정도 거리면 지구와 달 사이의 3분의 1 수준. 지구와 충돌할 가능성은 거의 없지만 천문학자들 사이에서는 지구와 근접해 지나가는 덕에 자세히 이를 관측할 수 있는 기회가 된다. 특히 2m에 불과한 소행성을 자세히 관측했다는 점은 큰 연구 성과로 받아들여진다. 이렇게 작은 소행성이라해도 그 속도와 거리가 만만치 않아 쉽게 조사하기 어렵기 때문이다. 한가지 더 흥미로운 점은 2015 TC25가 역대 관측된 소행성 중 가장 밝게 보인다는 사실이다. 이는 2015 TC25가 고온에서 형성된 규산염으로 빛의 반사도가 무려 60%에 달하기 때문이다. 어두운 밤 하늘에 휘영청 떠있는 우리의 달도 반사하는 빛의 비율은 12% 정도다. 연구를 이끈 비슈누 래디 교수는 "2015 TC25는 아마도 44 Nysa와 같은 커다란 소행성에서 떨어져 나온 파편으로 보인다"면서 "만약 지구에 떨어진다고 해도 미치는 영향을 미미할 것"이라고 내다봤다. 이어 "이같은 작은 소행성 관측이 의미있는 것은 그 기원이 되는 커다란 소행성의 수와 특징을 이해할 수 있기 때문"이라고 덧붙였다. 한편 미 항공우주국(NASA)은 지구를 위협할 가능성이 있는 소행성 등 천체를 발견해 이를 추적 관찰하고 충돌 위험성을 계산하는 시스템을 구축하고 있다. 지금까지 확인된 지구로 다가오는 천체(NEOs·Near-Earth Objects)는 약 1만 5000개로, 이중 NASA는 90% 정도 파악하고 있다고 밝히지만 여전히 지구는 수많은 이름모를 천체에 노출돼 있는 형편이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지옥같은 모습으로 이글이글 타오르는 태양. 그러나 태양의 표면이 마치 화장한 듯 깨끗한 모습으로 관측됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 태양활동관측위성(SDO)이 촬영한 태양의 모습을 사진과 영상으로 공개했다. 이 사진은 지난 14~18일 사이 SDO가 태양의 활동 모습을 촬영한 것으로 보통 검게 나타나는 흑점이 거의 보이지 않는 것이 특징이다. 강력한 자기장이 만들어내는 태양의 흑점은 주변 표면보다 1000℃ 정도 온도가 낮아서 검게 보이는 것으로, 중심부에서 용암이 흘러나오듯 플라즈마가 분출된다. 특히 흑점 관측이 중요한 이유는 흑점이 많을수록 태양 활동이 왕성해지기 때문이다. 곧 흑점이 많아지면(태양 활동이 왕성하면) 지구는 태양으로부터 받는 에너지가 많아지고 적으면 그 반대가 된다. 실제로 흑점이 보이지 않으면 지구의 기온이 약간 떨어져 지구에 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.　 그렇다면 이번 태양 흑점이 사라지는 현상 역시 지구에 불길한 기운이 닥친다는 것을 예고하는 것일까? 전문가들에 따르면 태양 흑점이 사라지는 것도 과학적인 이유가 있다. 태양은 11년을 주기(Solar Cycle)로 활동하는데 흑점수가 최대치에 이를 때를 ‘태양 극대기’(solar maximum) 그 반대일 때를 ‘태양 극소기’(solar minimum)라 부른다. 곧 지난 2013년~2014년 초 태양은 극대기에 해당됐으며 당시 지구는 흑점 폭발로 인한 단파통신 두절, 위성장애, 위성항법장치 오류, 전력망 손상 등을 걱정해야 했다. 이와 반대로 지금은 태양 극소기로 접어들어 흑점 활동이 줄어들었을 뿐 또다시 흑점이 이글이글 타오를 것이라는 것이 NASA의 전망이다. 그러나 일부 학계에서는 지구에 미니 빙하기가 올 수도 있다는 논문도 내놓고 있다. 지난해 영국 노섬브리어대학 태양과학자 발렌티나 자르코바 교수는 태양 활동에 대한 분석을 토대로 태양 활동이 2030년 무렵에 60% 감소해 10년 동안 미니 빙하기가 찾아올 것이라고 경고했다. 지구가 마지막으로 미니 빙하기를 겪은 것은 이른바 마운더 극소기(Maunder Minimum)로 불리던 시기로 지난 1645년부터 1715년까지 지속됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

토성의 거대 고리와 위성 하나가 근접한 보기 드문 순간을 미국항공우주국(NASA)이 29일(현지시간) 공개했다. 지난 7월 21일 토성 궤도 탐사선 카시니호가 광각 렌즈 카메라로 촬영한 이 사진에는 토성의 상징적인 고리와 위성 하나가 비교하기 좋게 담겼다. 당시 이 탐사선은 토성에서 약 90만7000㎞ 떨어져 있었다. 이미지 축척은 픽셀당 54㎞다. 이를 보면, 그 위성이 어디에 있는지 헷갈릴 만큼 작은데 사진의 왼쪽 밑 부분에 조그만 점처럼 찍혀 있는 것이 미마스(Mimas)라고 불리는 얼음 위성이다. 그리스 신화에 나오는 가이아의 아들 미마스에서 따온 이 위성은 지름이 396㎞로, 자체 중력으로 구형 외관을 유지하고 있는 천체 중 가장 크기가 작다. 특히 미마스는 그 위로 보이는 토성의 고리와 비교하면 왜소하기 그지없다. 하지만 실제 토성의 고리는 작은 얼음 입자가 매우 얇게 펼쳐져 있는 것으로, 그 높이는 1층 집 한 채보다 두껍지 않다. 따라서 토성의 고리는 거대해 보이지만, 거기에 포함된 물질은 놀라울 정도로 적은 양이다. 한편 카시니호는 지난 2005년 토성의 최대 위성 타이탄에 소형 탐사선 호이겐스호를 투하하고 지금까지 토성 궤도를 선회·관측하는 임무를 수행해 왔다. 이 임무에는 NASA는 물론 유럽우주국(ESA)과 이탈리아우주국(ISA) 등이 참여하고 있으며 카시니호는 임무가 종료되는 내년 4월까지 데이터 전송을 이어갈 예정이다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

물이 지구 표면의 약 70%를 덮고 있다는 것은 누구나 아는 사실이다. 그런데 지구 내부에도 엄청난 양의 물이 존재한다는 것이 최근 연구들을 통해 밝혀지고 있다고 영국 일간 데일리메일이 26일(현지시간) 보도했다. 이들 연구에 따르면, 지구 지하 1000㎞ 부근에는 엄청난 양의 물이 존재할 가능성이 크다. 그런데 더욱 놀라운 점은 만일 이 물이 사라져 버리면 지표를 형성하고 생명 활동을 유지하는 데 중요 역할을 하는 화산 활동이 중단된다는 것이다. 미국 플로리다주립대와 영국 에든버러대의 연구진의 최신 연구에서는 물이 기존 생각보다 훨씬 더 깊은 곳에 수활석이라고 불리는 광물 형태로 저장돼 있을 가능성이 있는 것으로 나타났다. 지금까지는 물이 이렇게까지 깊은 곳에 있으리라고는 전혀 생각하지 못했고 정확한 양도 알 수 없었다. 하지만 최근 캐나다 앨버타대 연구진은 연구를 통해 지구 내부에도 지상의 모든 바닷물을 합친 것과 거의 같은 양의 물이 있으며 이는 지구 중량의 약 1.5%를 차지한다고 발표했다. 또 같은 시기 미국 노스웨스턴대 연구진도 지구 표면에서 외핵까지 약 3분의 1 정도 되는 깊은 곳에 물이 존재할 가능성을 밝혀냈다. 노스웨스턴대 연구진은 약 9000만 년 전 브라질 주이나 상루이스강(江) 부근에 있는 화산에서 출토된 다이아몬드에 주목했다. 이 다이아몬드는 형성 시 내부에 미네랄이라는 불순물이 포함된 불완전한 형태다. 연구진은 이를 현미경으로 조사해 보통 물에서 유래하는 수산기 이온이 존재한다는 증거를 찾아냈다. 또한 그 결점에서 다이아몬드가 하부 맨틀에서 형성됐다고 추정했다. 물은 지구 내부의 지질학적 활동을 유지하는 데 중요한 역할을 담당한다. 지질학적 시간 척도에서 보면, 단단한 암석이 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 이동하는 현상인 맨틀 대류를 돕는 것이 바로 물이라는 것이다. 물은 해양 지각과 섞여 수렴판 경계 밑으로 들어간다. 물이 맨틀로 유입되면 암석을 약화해 액체 상태로 바뀌게 하는 용융을 촉진한다. 즉 물은 윤활유처럼 판의 움직임을 돕는 것이다. 따라서 만일 지구 내부에 물이 없다고 가정하면 맨틀 대류가 제대로 이뤄지지 않아 결국 멈추게 된다. 맨틀 대류는 지구 표면에서 플레이트의 이동 형태로 볼 수 있는 데 이때 화산이 형성된다. 이 화산은 우리가 사는 지각을 형성하는 데 중요한 역할을 한다. 따라서 이런 화산 활동이 멈추게 되면 지각이 형성될 일도 없고 결국 행성 활동도 멈춰버릴 것이라고 연구자들은 말하고 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2020년대 인류가 정착할 1순위 식민지 후보인 화성 지하에 거대한 얼음이 존재할 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 텍사스 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 화성정찰위성(mars reconnaissance orbiter·MRO)이 보내온 데이터를 바탕으로 조사한 결과 슈피리어호 만한 얼음층이 화성 지하에 숨어있을 것으로 보인다고 밝혔다. 슈피리어호는 미국과 캐나다 국경에 걸쳐 있는 호수로 면적이 무려 8만 2,360㎢에 달한다. 이번에 연구대상이 된 지역은 화성 중북부에 위치한 유토피아 평원으로 지름이 약 3300km로 달하며 오래 전 소행성 충돌로 생긴 분지로 추정된다. 이 분지 아래에 얼음 퇴적층이 존재한다는 것은 MRO에 탑재된 지반침투레이더(SHARAD)가 600차례 이상 조사해 얻어진 데이터 분석을 통해 이루어졌다. 그 결과 토양의 두께는 1~10m 정도에 불과하며 그 아래 숨어있는 얼음층의 두께는 79m~170m 정도로 계산됐다. 그러나 지구와 달리 화성의 얼음 성분은 50~85%가 물, 그리고 나머지는 먼지와 돌 성분의 혼합으로 추정된다. 이번 연구는 향후 화성에 식민지를 건설하는데 있어 최고의 희소식이 될 수 있다. 인류가 거주하는데 있어 물의 존재만큼 중요한 것이 없기 때문. 연구에 참여한 잭 홀트 교수는 "유토피아 평원의 얼음 퇴적층은 상대적으로 접근하기가 쉽다"면서 "우주선 착륙이 가능할 만큼 주위가 평평하고 낮은 위도에 위치해 있기 때문"이라고 설명했다. 이어 "지하의 얼음은 꽁꽁 얼어있을 것으로 보이는데 만약 일부 녹아있다면 생명체가 존재할 가능성도 배제할 수 없다"면서 "유토피아 평원의 얼음이 화성 전체 얼음에 1% 수준일 수도 있다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

단 몇 입만으로 한 끼 필수 영양소를 모두 섭취할 수 있는 ‘꿈의 식량’이 현실화되고 있다. 미국항공우주국(이하 NASA)가 개발하고 있는 이것은 달 뿐만 아니라 화성과 같은 먼 우주에서 오랫동안 생활해야 하는 우주인들을 위한 것으로, 까다로운 우주조건을 충족한다. 일반적으로 우주인은 국제우주정거장(ISS) 등에 머물기 위해 지구를 떠날 때 개인 식량을 구비하는데, 우주선 내 공간이 협소한데다 반드시 포장용기 등 쓰레기를 모두 가지고 돌아와야 하기 때문에 가능한 식량의 부피를 줄여야 한다. 게다가 이들이 먹는 식량은 조리를 할 수 없는 무중력 상태에서 언제든 쉽게 먹을 수 있어야 하며, 동시에 우주인들의 건강에도 유익해야 한다는 조건을 만족해야 한다. NASA는 최근 달과 소행성 여행을 위한 유인우주선인 오리온(Orion) 미션을 앞두고, 이 우주선에 탑승할 우주인들을 위한 식량개발에 주력해왔다. 지금까지의 우주식량이 국제우주정거장에 머무는 우주인들을 겨냥해 제작됐다면, 현재 개발 중인 것은 국제우주정거장보다 더 먼 거리에 있는 달까지 가야 하는 우주인들을 위한 것이라는 차이점이 있다. 이렇게 개발된 우주인 전용 식량은 시중에 판매되는 초코바처럼 길쭉한 막대(Bar) 형태로 만들어졌다. 바나나 너트 바, 오렌지 크랜베리 바 등 종류가 다양하며 크기는 더 작고 영양소는 더 풍부하다는 것이 NASA의 설명이다. 10㎝ 가량의 바 하나는 700~800칼로리의 열량을 가지고 있으며, 음식을 녹이는 기기가 없이도 바로 섭취가 가능해 편리하다. NASA 존슨스페이스센터 첨단식품기술팀 소속 식품과학자인 타키야 서몬스 박사는 “우주인들의 건강을 지키는 것은 물론이고 가능한 오랜 시간 보존할 수 있도록 하기 위해 추가적인 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 한편 NASA는 오는 2018년 오리온 2차 테스트를 앞두고 있으며, 우주인이 탑승한 미션은 오는 2023년 실시할 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

2020년대 인류가 정착할 1순위 식민지 후보인 화성 지하에 거대한 얼음이 존재할 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 텍사스 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 화성정찰위성(mars reconnaissance orbiter·MRO)이 보내온 데이터를 바탕으로 조사한 결과 슈피리어호 만한 얼음층이 화성 지하에 숨어있을 것으로 보인다고 밝혔다. 슈피리어호는 미국과 캐나다 국경에 걸쳐 있는 호수로 면적이 무려 8만 2,360㎢에 달한다. 이번에 연구대상이 된 지역은 화성 중북부에 위치한 유토피아 평원으로 지름이 약 3300km로 달하며 오래 전 소행성 충돌로 생긴 분지로 추정된다. 이 분지 아래에 얼음 퇴적층이 존재한다는 것은 MRO에 탑재된 지반침투레이더(SHARAD)가 600차례 이상 조사해 얻어진 데이터 분석을 통해 이루어졌다. 그 결과 토양의 두께는 1~10m 정도에 불과하며 그 아래 숨어있는 얼음층의 두께는 79m~170m 정도로 계산됐다. 그러나 지구와 달리 화성의 얼음 성분은 50~85%가 물, 그리고 나머지는 먼지와 돌 성분의 혼합으로 추정된다. 이번 연구는 향후 화성에 식민지를 건설하는데 있어 최고의 희소식이 될 수 있다. 인류가 거주하는데 있어 물의 존재만큼 중요한 것이 없기 때문. 연구에 참여한 잭 홀트 교수는 "유토피아 평원의 얼음 퇴적층은 상대적으로 접근하기가 쉽다"면서 "우주선 착륙이 가능할 만큼 주위가 평평하고 낮은 위도에 위치해 있기 때문"이라고 설명했다. 이어 "지하의 얼음은 꽁꽁 얼어있을 것으로 보이는데 만약 일부 녹아있다면 생명체가 존재할 가능성도 배제할 수 없다"면서 "유토피아 평원의 얼음이 화성 전체 얼음에 1% 수준일 수도 있다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

단 몇 입만으로 한 끼 필수 영양소를 모두 섭취할 수 있는 ‘꿈의 식량’이 현실화되고 있다. 미국항공우주국(이하 NASA)가 개발하고 있는 이것은 달 뿐만 아니라 화성과 같은 먼 우주에서 오랫동안 생활해야 하는 우주인들을 위한 것으로, 까다로운 우주조건을 충족한다. 일반적으로 우주인은 국제우주정거장(ISS) 등에 머물기 위해 지구를 떠날 때 개인 식량을 구비하는데, 우주선 내 공간이 협소한데다 반드시 포장용기 등 쓰레기를 모두 가지고 돌아와야 하기 때문에 가능한 식량의 부피를 줄여야 한다. 게다가 이들이 먹는 식량은 조리를 할 수 없는 무중력 상태에서 언제든 쉽게 먹을 수 있어야 하며, 동시에 우주인들의 건강에도 유익해야 한다는 조건을 만족해야 한다. NASA는 최근 달과 소행성 여행을 위한 유인우주선인 오리온(Orion) 미션을 앞두고, 이 우주선에 탑승할 우주인들을 위한 식량개발에 주력해왔다. 지금까지의 우주식량이 국제우주정거장에 머무는 우주인들을 겨냥해 제작됐다면, 현재 개발 중인 것은 국제우주정거장보다 더 먼 거리에 있는 달까지 가야 하는 우주인들을 위한 것이라는 차이점이 있다. 이렇게 개발된 우주인 전용 식량은 시중에 판매되는 초코바처럼 길쭉한 막대(Bar) 형태로 만들어졌다. 바나나 너트 바, 오렌지 크랜베리 바 등 종류가 다양하며 크기는 더 작고 영양소는 더 풍부하다는 것이 NASA의 설명이다. 10㎝ 가량의 바 하나는 700~800칼로리의 열량을 가지고 있으며, 음식을 녹이는 기기가 없이도 바로 섭취가 가능해 편리하다. NASA 존슨스페이스센터 첨단식품기술팀 소속 식품과학자인 타키야 서몬스 박사는 “우주인들의 건강을 지키는 것은 물론이고 가능한 오랜 시간 보존할 수 있도록 하기 위해 추가적인 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 한편 NASA는 오는 2018년 오리온 2차 테스트를 앞두고 있으며, 우주인이 탑승한 미션은 오는 2023년 실시할 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

2013년 개봉한 SF영화 ‘그래비티’는 우주 왕복선에 탑승한 두 명의 과학자가 인공위성을 수리하기 위해 우주 공간에서 작업하는 장면으로 시작된다. 영화를 보면서 누구나 ‘지구의 궤도에 존재하는 인공위성의 수는 얼마나 되며, 수명은 얼마일까?’, ‘인공위성이 우주 공간에서 고장 나면 어떻게 하지?’ 같은 궁금증이 생겼을 것이다. 실제 지구 궤도상의 인공위성 수는 2500기가 넘지만 정상적으로 운용되는 것은 절반에도 못 미친다. 우리나라는 1992년부터 지난해까지 18개의 인공위성을 쏘아올렸고 현재는 9기를 운영하고 있다. ‘무궁화’나 ‘천리안’ 같은 대형 정지궤도 인공위성은 12~20년, ‘우리별’ 같은 저궤도 인공위성은 3~7년 정도의 수명을 갖고 있다. 인공위성의 고장은 태양에서 방출되는 고속입자로 인한 태양전지 손상, 주요 부품 고장, 우주 방사선으로 인한 장애가 주요 원인이다. 태양에서는 끊임없이 핵융합 반응이 일어나고 그 핵융합 반응으로 인해 태양의 표면에서 초속 수백~수천㎞의 입자들이 우주로 방출된다. 이렇게 방출된 입자들이 지구 궤도를 돌고 있는 인공위성들에 작용해 고장이나 오류를 일으키는 것이다. 수백억원의 예산을 들여 개발한 인공위성을 고장 없이 오랫동안 안정적으로 운용하기 위해서는 우주 방사선에 강한 반도체 소자 개발, 오래 가는 태양전지 개발, 우주 방사선 차폐 물질과 방법 개발 등의 연구가 필수적이다. 이 때문에 미국항공우주국(NASA)도 오래전부터 브룩헤이븐 국립연구소의 대형 입자 가속기에 시험시설을 갖추고 연구를 하고 있다. 우리나라는 경주 양성자가속기연구센터에서 100MeV(메가전자볼트)급 양성자 가속기를 이용한 우주 방사선 시험시설을 내년 하반기부터 가동할 예정이다. 이곳의 양성자 가속기는 초당 약 12만조개 이상의 양성자를 동시에 100MeV로 가속할 수 있는 장치인데 100MeV 양성자는 광속의 43% 수준인 초속 13만㎞의 속도를 갖게 된다. 양성자 가속기는 우주 방사선의 대부분을 차지하고 있는 양성자가 인공위성에 미치는 영향을 분석하기 위해 사용되고 있다. 이 시험에서 빠른 속도로 가속된 양성자가 인공위성에 사용되는 재료와 부딪치면 물질을 통과하면서 에너지를 전달해 구성 원자 간의 결합을 끊어 변형이나 손상을 유발하게 된다. 인공위성의 핵심 부품인 반도체 소자의 경우 오작동이 유발되거나 수명이 단축된다. 이런 원리로 우주 방사선이 재료와 부품에 미치는 영향을 시험하고, 인공위성의 내구성과 수명을 개선할 수 있게 된다. 지상에서 양성자 가속기를 이용한 우주 방사선 연구는 인간이 더 먼 우주에서 오랜 기간 안전하게 지낼 수 있는 방법을 찾는 데 기여하게 될 것이다.

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 '속살'이 서서히 벗겨지고 있다. 지난 18일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 던(Dawn)이 촬영한 세레스의 표면과 '민낯'의 모습을 사진으로 공개했다. 지난달 17일 탐사선 던이 불과 1480km 거리에서 촬영한 사진(위쪽 사진)은 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)의 모습을 생생히 담고 있다. 사진 속에서 오카토르는 동그란 원형에 가운데 하얀색으로 빛나는 것이 특징이다. 폭이 무려 92km, 깊이 4km의 오카토르는 일찌감치 던 탐사선에 포착돼 언론의 주목을 받아왔다. 그 이유는 유독 반짝반짝 빛나는 거대한 하얀 점을 가지고 있기 때문이다. 이에 전문가들은 그 하얀 점을 놓고 다양한 주장을 내놨으며 현재는 그 정체를 소금기 있는 황산마그네슘의 일종인 헥사하이드라이트(hexahydrite)로 보고있다. 곧 세레스의 표면 아래에 소금기 있는 얼음이 존재하고 소행성 충돌로 그 일부가 밖으로 드러나 태양빛을 받은 헥사하이드라이트가 반짝반짝 빛난다는 설명이다.　 또한 18일 NASA는 세레스의 전경이 담긴 사진 한 장을 더 공개했다. 지난해 촬영된 이 사진은 인간의 맨 눈으로 봤을 때의 세레스 모습이다. 만약 우주비행사가 탐사선을 타고 세레스에 도착했을 때 보이는 실제 모습인 것. 탐사선 던은 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무 수행 중이다.　　 사진=NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

블랙홀은 이름 그대로 빛조차 흡수하는 검은 구멍이다. 따라서 블랙홀이 단독으로 존재하는 경우 우리는 그 존재를 알아내기 어렵다. 그런데 우주에 존재하는 거대질량 블랙홀의 경우 역설적이지만 우주에서 가장 밝은 천체 가운데 하나다. 거대한 중력으로 주변에서 물질을 흡수하면서 에너지를 내놓기 때문이다. 블랙홀로 흡수되는 물질은 강착원반이라는 거대한 고리를 형성하며 블랙홀로 다가간다. 그런데 블랙홀의 크기에 비해서 들어가는 물질이 너무 많으면 모든 물질이 흡수되지 못하고 상당 부분이 제트의 형태로 분출된다. 따라서 블랙홀이 내놓는 물질과 에너지는 흡수되는 물질의 양과 비례한다. 과학자들은 초고온의 강착원반과 제트를 관측해 블랙홀의 활동성을 파악하고 존재를 증명해왔다. 은하 중심 블랙홀은 태양의 수십만 배에서 수십억 배의 질량을 가지고 있어 강력한 중력으로 많은 물질을 흡수하면서 큰 에너지를 방출한다. 특히 막대한 에너지를 방출하는 경우 이를 활동성 은하핵(Active Galactic Nuclei·AGN)이라고 부른다. 흥미로운 사실은 변광성처럼 밝기가 변하는 활동성 은하핵이 있다는 것이다. 이는 어떤 이유에서인지 블랙홀로 흡수되는 물질이 갑자기 줄어들었다가 많아진 것이다. 마치 굶주렸던 사람이 폭식하는 것과 비슷한 상황이다. 과학자들은 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 위성을 비롯한 다수의 관측 장비를 이용해서 활동성 은하핵 가운데 하나인 ‘마카리안 1018’(Markarian 1018)을 관측했다. 이 블랙홀은 천문학적인 관점에서 매우 짧은 시간인 5년 정도에 갑자기 밝아졌다 극도로 어두워졌다. 1980년대 이 사건이 있었을 때는 관측 장비가 부족했지만, 2010년에서 2016년 사이에는 찬드라 X선 위성은 물론 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT) 등 다양한 관측 장비들이 마카리안 1018을 정밀 관측할 수 있었다. 관측 결과 이 블랙홀이 갑자기 굶주렸다 폭식한 이유가 근방을 지나던 별을 흡수한 것 때문은 아니라는 사실이 밝혀졌다. 동시에 암흑 성운에 의해 가려서 생긴 현상도 아니었다. 관측 데이터가 지지한 가설은 두 개의 거대 블랙홀이 있어 서로 물질 흡수를 방해했다는 것이다. 은하 간의 충돌과 합체의 과정에서 은하 중심 블랙홀이 두 개가 되는 일이 있는데, 이 경우 은하 중심 물질의 흐름은 두 개의 블랙홀에 의해서 영향을 받게 된다. 그 결과, 물질이 지속적해서 흡수되지 못하고 중간중간 방해를 받게 된다. 과학자들은 이번 관측을 통해서 은하 합체 시 발생하는 은하 중심 블랙홀 간의 상호작용을 더 자세히 규명할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 굶주렸다가 폭식하는 일은 건강에 좋지 않지만, 블랙홀의 경우에는 감춰진 진실을 알아내는 중요한 단서가 될 수 있다. 사진=마카리안 1018의 X선과 광학망원경 영상(NASA/ESO) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

“여러분 안녕하세요! 나는 중국 우주인 겸 신화사 우주특파원인 징하이펑(景海鵬)입니다. 오늘(11월 11일)은 실험용 우주정거장 ‘톈궁(天宮)2호’에 머문지 24일째 되는 날이에요. 우리 우주인들이 현재 수행 중인 우주 속 식물(상추) 재배 실험에 대해 누리꾼 여러분들이 매우 궁금해하실 것 같아 지금부터 상추 재배 상황을 구체적으로 알려드리겠습니다.” 중국 우주인 징하이펑과 천둥(陳冬)은 이날 누리꾼들과의 대화를 통해 “우주 상공에서 처음으로 상추를 재배하는 데 성공해 매우 기쁘다. 하지만 아직까지 직접 먹을 수 있는 수준까지는 이르지 못했다”고 밝혔다고 신화통신, 인민일보 등이 보도했다. 이들 우주인은 지난달 19일 톈궁 2호에 도킹한 다음날부터 상추 씨앗을 심은 뒤 매일 물을 주고 햇볕에 비추며 신선한 공기를 주입해 생육 상태를 점검하는 한편 수분 및 양분 함량과 특징을 관찰·연구하고 있다고 전했다. ●생장 주기 짧아 우주 속 식물 재배 품종 선택 도킹 후 닷새 만에 씨앗이 트는 장면을 목격한 징하이펑은 “당시 너무나 기쁜 나머지 이 소식을 지상본부에 곧바로 알렸고 새싹 사진도 여러 장을 찍어놨다”고 들뜬 목소리로 말했다. 이들 우주인이 우주 속 식물 재배 품종으로 ‘상추’를 선택한 이유는 네 가지 요소를 갖추고 있기 때문이라고 왕룽지(王隆基) 우주인센터 환경통제 및 생명보존연구실 부연구원이 부연 설명했다. 그 네 가지 요소는 ▲상추의 생장 주기가 1개월 정도로 이들이 우주에 머무는 기간(30일)과 비슷하고 ▲상추가 우주 속에서도 지상과 같이 비교적 잘 자라며 ▲상추는 식용 가능한 덕분에 계속 실험실 식재료로 쓸 수 있고 ▲상추는 식탁에 자주 오르내려 일반인들이 잘 아는 식물인 만큼 우주 과학기술 홍보에 유리하다는 점이라고 꼽았다. 이어 징하이펑은 우주에서의 상추 재배 과정을 상세히 설명하기 시작했다. “오늘은 주어진 실험 스케줄에 따라 햇볕에 비추는 작업을 마쳤습니다. 이때 중요한 점은 햇볕에 비추고 공기를 주입하면서 상추의 수분 및 양분 함량 등을 빈틈없이 체크하는 일인데요. 특히 새싹을 틔우기 위해서는 적당량의 수분 공급과 뿌리 부근에 신선한 공기를 불어넣어 주는 일이 중요합니다. 수분은 주사기로 상추 뿌리 부분에 공급하는데, 매일 물을 주는 것은 아닙니다. 상추가 다 자랄 때까지 5번 정도 주면 된다고 전문가들이 조언해 줬어요. 상추를 햇볕에 비추는 작업은 10분 정도 걸립니다. 이 작업을 하는 사이사이에 사진을 찍어 기록으로 남기기도 해요. 상추가 하루하루 커 가는 모습이 정말 흐믓하답니다.” ●일반적 흙 아닌 점토 광물인 질석 사용 징하이펑은 “상추를 키우는 데 쓰는 바닥 재료는 일반적인 흙은 아니고 점토 광물의 일종인 질석”이라며 “질석은 수분이 고르게 퍼지는 특징이 있기 때문에 수분 흡착률이 우수하며, 그 밀도도 작고 가벼워서 우주에서 휴대하기가 편하다”고 구체적으로 설명했다. “상추 씨앗의 크기는 원래 깨보다 작았으나 우주 속 인공 재배에 편리하도록 외부에 얇은 표피(껍데기)를 씌우다 보니 녹두콩보다 약간 작은 크기로 커졌습니다.” 이 표피는 수분을 빨아들이면 벌어지게 되는데 이 표피가 생장 과정에서 싹을 틔우는 속도에 미세한 영향을 주는 것 같다고 그는 덧붙였다. “이 상추가 자라는 방향이 중력의 영향을 받지 않느냐”는 한 누리꾼의 질문에 징하이펑은 “지구의 땅 위에서 재배하는 것과 크게 다르지 않다. 위쪽을 향해 자랄 뿐 아니라 오히려 지상보다 더 잘 자라는 것 같다”고 대답했다. ●실험용 재배… 아직 식용으로 사용 못해 이에 대해 신화통신은 식물은 무중력 상태에서도 빛을 향해 나아가는 주광성(走光性)이 있는 까닭에 여전히 위쪽을 향해 자라게 되며 물과 양분을 따르는 성질이 있는 만큼 뿌리도 풍부한 수분과 양분이 있는 곳에서 잘 자란다고 보충 설명을 했다. 징하이펑은 “식용이 가능할 것으로 보이지만, 사실 이번에 재배한 상추는 실험용일 뿐이고 먹을 수가 없다. 하지만 앞으로 여러 가지 실험을 거치면 우주 속에서 키운 각종 채소를 먹을 수 있는 날이 올 것으로 믿고 있다”고 전했다. 이들 우주인은 이르면 18일 중 재배한 상추의 잎과 뿌리를 가위로 자른 표본을 저온 저장장치에 보관해 지구로 가져온 다음 생물안전성검사 등 분석을 실시하기로 했다. 중국이 지난달 17일 발사한 유인 우주선 선저우(神舟) 11호는 이틀 만인 19일 톈궁 2호와 도킹하는 데 성공했다. 이후 징하이펑과 천둥 두 우주인은 톈궁 2호에 머물며 우주인 체류, 공간응용 기술 등 각종 우주 과학실험을 진행하고 있다. 우주는 태양복사 에너지, 햇빛, 방사선 등 식물이 자라는 데 영향을 미칠 변수가 많다. 특히 40억년간 지구에 맞게 진화해 온 식물이 중력의 영향에 어떻게 반응할지가 의문으로 남아 있는 상태다. 미국 항공우주국(NASA)은 앞서 지난해 8월 우주인들이 우주 상공에서 직접 재배한 상추를 수확해 먹는 모습을 처음으로 공개했다. NASA가 국제우주정거장(ISS) 내 농작물 재배시설에서 우주인들이 키운 상추로 파티를 벌이는 광경을 홈페이지를 통해 생중계한 것이다. 생중계한 화면 속에는 우주인 스콧 켈리와 젤 린드그린, 유이 기미야가 자신들이 키운 상추에 발사믹 식초와 올리브 오일을 곁들여 먹으며 연신 “맛있다”고 엄지손가락을 치켜세우며 감탄하는 장면이 담겨 있다. khkim@seoul.co.kr

지난 2003년 10월 24일(이하 현지시간) 영국 런던 히드로 공항에 ‘예쁘고 잘빠진’ 여객기 한 대가 내려앉았다. 바로 세계유일의 초음속 여객기 콩코드였다. 이날 100명의 승객을 태우고 미국 뉴욕의 존 F. 케네디 공항을 떠나 런던에 착륙한 콩코드는 이 비행을 마지막으로 역사 속으로 사라졌다. 그로부터 10여 년이 지난 최근 항공분야에는 다시 초음속 여객기 시대가 도래하고 있다. 지난 15일 미국 덴버 센테니얼 공항에 날렵하게 생긴 비행기 한 대가 언론에 공개됐다. 항공 스타트업 기업인 '붐 테크놀러지'가 공개한 이 비행기의 이름은 XB-1(The XB-1 Supersonic Demonstrator). 실제보다 1/3 작은 사이즈로 공개된 이 기체는 프로토타입으로 늦어도 내년 말 첫 데스트 비행을 할 예정이다. 오는 2020년 일반 승객을 태우고 첫 비행에 나설 XB-1의 최고속도는 마하 2.2(약 2,335 km/h)로 여객기 중 가장 빠른 선배 콩코드보다 10% 더 빠르다. 이 정도 속도면 통상 15시간 걸리는 LA와 시드니 간을 6시간 45분이면 도착한다는 것이 회사 측의 설명. 승객은 총 44명 탑승 가능하며 가격은 한 사람 당 5000달러(약 580만원) 수준으로 생각보다 저렴한 편. 붐 테크놀러지의 CEO 블레이크 숄은 "장거리 여행을 더 쉽고 빠르게 할 수 있다는 점이 초음속 여객기 개발에 나선 배경"이라면서 "역대 제작된 것 중 세상에서 가장 빠른 민간 여객기"라고 밝혔다. 이어 "초음속 시대가 열린 이후에도 우리는 여전히 1960년 대 속도로 비행하고 있다"고 덧붙였다. 사실 이번 XB-1 프로토타입의 공개는 초음속 여객기 시대가 다시 열렸다는 시대적 추세를 반영하고 있다. 최초로 초음속 여객기 시대를 연 콩코드는 영국과 프랑스가 함께 개발한 기체로 런던과 뉴욕사이를 단 3시간 30분만에 주파했다. 문제는 공기저항을 줄이기 위해 날렵한 기체로 설계된 탓에 총 탑승 승객이 100명에 불과했으며, 다른 여객기에 비해 엄청난 소음과 함께 두 배 이상의 연료를 소모한 점이다. 여기에 우리 돈으로 무려 1600만원이 훌쩍 넘는 편도요금(런던-뉴욕)은 대기업 회장이나 돈많은 비선실세나 탈 수 있는 가격. 곧 콩코드의 퇴장은 기술적으로 진보한 상품이 반드시 성공하는 것은 아니라는 명제를 남겼다. 이후 전세계 항공업계는 속도보다는 경제성에 초점을 둬 많은 승객과 화물을 실을 수 있는 덩치 큰 여객기 개발에 앞장서왔다. 그러나 전세계 경제규모가 커지면서 초음속 비행의 수요가 살아났고 소음 문제 등을 극복할 기술이 개발되면서 최근들어 다시 초음속 여객기 개발에 불이 붙었다. 붐 테크놀러지 외에도 미 항공우주국(NASA)과 록히드마틴, 스파이크 에어로스페이스 등이 현재 초음속 여객기를 개발 중인 대표적인 회사다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

　“여러분 안녕하세요! 나는 중국 우주인 겸 신화사 우주특파원인 징하이펑(景海鵬)입니다. 오늘(11월 11일)은 실험용 우주정거장 ‘톈궁(天宮)2호’에 머문지 24일째 되는 날이에요. 우리 우주인들이 현재 수행 중인 우주 속 식물(상추) 재배에 대해 누리꾼 여러분들이 매우 궁금해 하실 것 같아 지금부터 상추 재배 상황을 구체적으로 알려드리겠습니다.” 　중국 우주인 징하이펑과 천둥(陳冬)은 이날 누리꾼들과의 대화를 통해 “우주 상공에서 처음으로 상추를 재배하는데 성공해 매우 기쁘다. 하지만 아직까지 직접 먹을 수 있는 수준까지는 이르지 못했다”고 밝혔다고 신화통신, 인민일보 등이 지난 14일 보도했다. 이들 우주인은 지난달 19일 톈궁 2호 도킹한 다음날부터 상추 씨앗을 심은 뒤 매일 물을 주고 햇볕에 비추며 신선한 공기를 주입해 생육 상태를 점검하는 한편 수분 및 양분 함량과 특징을 관찰·연구하고 있다고 전했다. 　도킹 후 닷새 만에 씨앗이 트는 장면을 목격한 징하이펑은 “당시 너무나 기쁜 나머지 이 소식을 지상본부에 곧바로 알렸고 새싹 사진도 여러 장을 찍어놨다”고 흥분된 목소리로 말했다. 이들 우주인이 우주속 식물 재배 품종으로 ‘상추’를 선택한 이유는 4가지 요소를 갖추고 있기 때문이라고 왕룽지(王隆基) 우주인센터 환경통제 및 생명보존연구실 부연구원이 부연 설명했다. 그 4가지 요소 즉, 상추의 생장 주기가 1개월 정도로 이들이 우주에 머무는 기간(약 30일)과 비슷하고, 상추가 우주 속에서도 지상과 같이 비교적 잘 자라며, 상추는 식용가능한 덕분에 계속 실험실 식재료로 쓸 수 있고, 상추는 식탁이 자주 오르내려 모든 사람들이 잘 아는 식물인 만큼 우주 과학기술 홍보에 유리하다는 점을 꼽았다. 　이어 징하이펑은 우주에서의 상추 재배 과정을 상세히 설명하기 시작했다. “오늘은 주어진 실험 스케줄에 따라 햇볕에 비추는 작업을 마쳤습니다. 이때 중요한 점은 햇볕에 비추고 공기를 주입하면서 상추의 수분 및 양분 함량 등을 빈틈없이 체크하는 일인데요. 특히 새싹을 틔우기 위해서는 적당량의 수분 공급과 뿌리 부근에 신선한 공기를 불어넣어주는 일이 중요합니다. 수분은 주사기로 상추 뿌리 부분에 공급하는데, 매일 할 필요가 없습니다. 상추가 다 자랄 때까지 5번 정도 주면 된다고 전문가들이 조언해줬어요. 상추를 햇볕에 비추는 작업은 10분 정도 걸립니다. 이 작업을 하는 사이사이에 사진을 찍어 기록으로도 남기기도 하고요. 상추가 하루하루 커 가는 모습을 보는 정말 흐믓하답니다.” 　징하이펑은 “상추를 키우는데 쓰는 바닥 재료는 일반적인 토양은 아니고 점토 광물의 일종인 질석”이라며 질석은 수분이 고르게 퍼지는 특징이 있어 수분 흡착률이 우수하며, 그 밀도가 작고 가벼워서 우주에서 휴대하기가 편하고 구체적으로 설명했다. “상추 씨앗의 크기는 원래 깨보다 작았으나 우주 속 인공 재배에 편리하도록 외부에 표피를 씌우다 보니 녹두콩보다 약간 작은 크기로 커졌습니다. ” 이 표피는 수분을 빨아들이면 벌어지게 되는데 이 표피가 생장 과정에서 싹을 틔우는 속도에 미세한 영향을 주는 것 같다고 그는 덧붙였다.” 이 상추가 자라는 방향이 중력의 영향을 받지 않느냐”는 한 누리꾼의 질문에 징하이펑은 “지구의 땅 위와 크게 다르지 않다. 위쪽를 향해 자랄 뿐 아니라 지상보다 더 잘 자라는 것 같다”고 대답했다. 이에 대해 식물은 무중력 상태에서도 빛을 향해 나아가는 주광성(走光性)이 있는 까닭에 여전히 위쪽를 향해 자라게 되며 물과 양분을 따르는 성질이 있는 만큼 뿌리도 풍부한 수분과 양분이 있는 곳에서 잘 자란다고 신화통신이 보충 설명했다. 징하이펑은 “식용이 가능한 것으로 보이지만 재배한 상추는 실험용일 뿐이고 먹을 수는 없다. 하지만 앞으로 여러가지 실험을 거치면 우주 속에서 키운 각종 채소를 먹을 수 있는 날이 올 것으로 믿고 있다”고 전했다. 이들 우주인은 15일 중 재배한 상추의 잎과 뿌리를 가위로 자른 표본을 저온 저장장치에 보관해 지구로 가져온 다음 생물안전성검사 등 분석을 실시하기로 했다. 　중국이 지난달 17일 발사한 유인 우주선 선저우(神舟) 11호는 이틀만인 19일 톈궁 2호와 도킹에 성공했다. 이후 징하이펑과 천둥 두 우주인은 톈궁2호에 머물며 각종 우주 과학실험을 진행하고 있다. 우주는 태양복사 에너지, 햇빛, 방사선 등 식물이 자라는데 영향을 미칠 변수가 많다. 특히 40억년 간 지구에 맞게 진화해온 식물이 중력의 영향에 어떻게 반응할지가 의문으로 남아 있는 상태다. 　미국 항공우주국(NASA)은 앞서 지난해 8월 우주인들이 우주 상공에서 직접 재배한 채소를 수확해 먹는 모습을 처음으로 공개했다. NASA가 국제우주정거장(ISS) 내 농작물 재배시설에서 우주인들이 키운 상추로 파티를 벌이는 광경을 홈페이지를 통해 생중계한 것이다. 생중계한 화면 속에는 우주인 스콧 켈리와 젤 린드그린, 유이 기미야가 자신들이 키운 상추에 발사믹 식초와 올리브 오일을 곁들여 먹으며 연신 “맛있다”고 엄지 손가락을 치켜세우며 감탄하는 장면이 담겨 있다. 　 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

우주에 대한 경외감을 자아내는 토성은 신비로운 고리로만 유명한 것은 아니다. 토성의 북극 지역에는 '치명적인 아름다움'이라는 말이 딱 어울리는 육각형 구름이 존재한다. 30여 년 전 미항공우주국(NASA)의 보이저 1호가 처음 발견한 이 육각형 구름은 그동안 천문학자들의 많은 의문을 불러왔다. 15일(현지시간) NASA는 토성탐사선 카시니호가 촬영한 토성 북반구의 새 사진을 공개했다. 태양빛을 받아 환하게 빛나는 사진에서 눈에 띄는 것은 뚜렷하게 보이는 육각형 구름으로 그 정체는 바로 무시무시한 소용돌이다. NASA가 붓으로 수채화를 그린 것 같다고 묘사한 토성의 극소용돌이(polar vortex)는 지구의 허리케인과 유사하지만 비교가 불가할 정도로 스케일이 다르다. 이 소용돌이의 길이는 약 3만 2000㎞로 지구 적도 반지름이 약 6378km인 것과 비교하면 그 크기가 상상을 초월한다. 더욱 놀라운 사실은 지구의 허리케인이 1주일 남짓이면 끝나는 것과 달리 토성의 소용돌이는 보이저호가 처음 관측한 이래 지금도 지속된다는 점이다. 또한 육각형 중심에 위치해 있는 점은 태풍의 눈과 비슷한 소용돌이의 눈(Eye)이다. 이 사진은 지난 9월 5일 토성과 약 140만 km 떨어진 곳에서 촬영됐으며 픽셀당 크기는 86km다. 　　 한편 12년 전인 지난 2004년 인류 최초로 토성궤도에 진입한 카시니호는 사진만큼이나 화려한 업적을 남겼다. 카시니호의 탐사 덕에 인류는 토성의 고리와 육각형의 정체, 메탄 바다가 있는 타이탄의 비밀을 밝혀냈다. 이처럼 큰 업적을 남긴 카시니호도 내년 9월 토성 내부의 생생한 탐사자료를 '목숨'과 맞바꾸며 역사 속으로 사라진다.　 　 사진= NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

박근혜 대통령 퇴진을 요구하는 촛불집회와 도널드 트럼프의 미국 대통령 당선으로 세상은 한치 앞도 보기 힘든 혼돈이지만 그래도 하늘의 달은 두둥실 세상을 비춘다. 13일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 '슈퍼문과 마이크로 문'(Super Moon vs. Micro Moon)이라는 제목의 사진을 '오늘의 천체사진’(APOD)으로 공개했다. 이 사진은 지난 2012년 5월과 같은 해 11월의 달 크기를 비교한 것이다. 　 NASA가 이 사진을 공개한 이유는 월요일 저녁인 14일 밤 68년 만에 가장 크고 밝은 보름달이 두둥실 하늘 위에 뜨기 때문이다. 한국천문연구원에 따르면 이번 달은 올해 가장 작았던 보름달과 비교해 크기는 14%, 밝기는 30% 이상 더 밝다. 달이 뜨는 시간은 17시 29분, 지는 시간은 15일 06시 16분. 그렇다면 왜 슈퍼문 현상이 발생하는 것일까? 그 이유는 이날 달이 가장 둥글어지는 망(望·보름달)인 동시에 달이 타원형으로 지구를 돌기 때문이다. 달과 지구의 평균 거리는 38만 4400㎞이나 이날 거리는 35만 6509㎞로 바짝 다가온다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr