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[과학 여행] 지구 충돌 가능성…'소행성 비밀을 밝혀라!'
소년한국일보
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2007.12.13 14:04
[소년한국일보 : 2007-12-05 ]
"주변 지형에 따른 지능적 탐사… 즉석에서 지질 성분 분석 가능"
1961년 러시아(구 소련)의 유리 가가린이 첫 우주 비행을 시작한 뒤 우주 항공 기술은 비약적인 발전을 거듭했다. 그러나 아직도 우주에 대해 아는 것보다 모르는 것이 더 많은 게 현실이다.
특히 먼 훗날 지구와 충돌해 인류의 종말을 가져올지도 모르는 소행성에 대한 정보는 사실상 없다. 이에 따라 미국 항공 우주국(NASA)은 소행성의 비밀을 밝혀낼 ‘소행성 유인 탐사 프로젝트’를 극비리에 추진 중이다. 유인 우주선을 띄워 소행성 위에 인간을 내려놓겠다는 것이다.
태양계에 있는 소행성들의 대부분은 화성과 목성 사이의 궤도를 돌며 지구와 약 3억 km의 거리를 유지하고 있다. 그러나 이들 소행성이 어느 날 갑자기 지구를 위협하는 존재로 돌변할 수 있다. 목성의 인력 또는 소행성 간 충돌로 궤도가 바뀌면 지구를 향해 전속력으로 날아올 가능성이 있는 것.
예를 들어 지름 250 m의 ‘99942 아포피스’ 소행성은 오는 2029년 지구 밖 3만 8600 km 지점을 스쳐 지난 뒤, 2036년 지구와 정면 충돌할 가능성이 있다. 이것이 현실화된다면 공룡처럼 인류 또한 종말을 맞을 수도 있다.
소행성을 파괴하거나 진로를 바꾸려면 지질의 성분을 알아야 하는데, 현재는 크기나 궤도, 속도 등 망원경을 보고 얻어낸 것이 전부다. 화성 탐사나 우주 여행보다 소행성의 특성을 파악하는 것이 더욱 시급한 과제라는 의견이 나오는 것도 이 때문이다.
사실 인류는 이전에 무인 탐사선을 소행성에 보낸 바 있다. 2000년 NASA의 니어 슈메이커호, 2005년 일본의 하야부사호가 각각 ‘433 에로스’와 ‘25143 이토카와’ 소행성에 착륙하는 데 성공했다. 그러나 무인 탐사는 소행성의 성분과 내부 구조를 파악할 수 없는 한계를 지니고 있다.
반면 유인 탐사는 훨씬 더 효율적이다. NASA 존슨 우주 센터의 롭 랜디스는 “인간은 로봇과 달리 자신이 목격하고 수집한 정보를 거의 실시간으로 지구로 보낼 수 있다.”면서 “주변 지형에 따른 지능적인 탐사나 즉석에서 지질의 성분 분석도 가능하다.”고 설명한다.
NASA는 일단 차세대 캡슐형 유인 우주선인 ‘오리온’과 로켓형 무인 운반선 ‘아레스’를 활용한 소행성 탐사를 구상 중이다. 유인 탐사의 대상은 어떤 소행성일까? 폭 200 m 이상, 자전 주기 20 시간 이상, 지구에 가까이 접근할 위험이 있는 소행성을 목표로 삼지만, 아직까지 정확한 탐사 대상은 정해지지 않은 상태다.
하지만 NASA의 소행성 탐사가 말처럼 쉬운 일은 아니다. 소행성은 달과는 전혀 다른 차원의 존재이기 때문에 여러 기술적인 난제를 극복해야 한다.
먼저 소행성에는 중력이 거의 없다. 우주인들은 닐 암스트롱처럼 역사적인 첫 걸음을 내딛을 수도, 월면차를 타고 다닐 수도 없다. 우주 미아가 될 위험을 무릅쓰고 둥둥 떠다니며 탐사를 해야 한다. 착륙 또한 우주선과 연결된 강철 화살 로프를 소행성 지면에 발사한 다음 줄을 끌어 당겨 내려가는 방법이 유일하다.
지구와 소행성 간의 엄청난 비행 거리도 골칫거리다. 대부분의 소행성은 지구와 수백 만 km나 떨어져 있어 우주인들은 비좁은 우주선 안에서 한 달 이상 생활해야만 한다. 과거의 사례로 볼 때 밀폐 공간에서 오랜 시간 갇혀 있으면 정신적으로 문제를 일으킬 수 있다. 우주선이 고장 났을 때 우주인들을 구조할 방법이 없다는 것도 심각한 문제다.
게다가 내년 대선 이후 들어설 새 행정부가 막대한 자금과 위험을 감수해야 할 유인 우주 탐사 관련 예산을 다른 실용적인 분야로 전환할 가능성도 높다.
결국 소행성 유인 탐사는 차세대 우주선의 성능과 NASA의 의지, 미 행정부의 전폭적인 지원이라는 3박자가 고루 갖춰져야 실현될 수 있다는 얘기다.
/서울경제 파퓰러사이언스(www.popsci.co.kr)
■ 소행성 유인 탐사 3단계 과정
NASA는 소행성 유인 탐사 프로젝트에 차세대 캡슐형 유인 우주선인 오리온과 로켓형 무인 운반선 아레스1, 아레스5를 활용할 계획이다. 유인 우주선이 소행성으로 가기 위해서는 3단계 과정을 거쳐야 한다.
①아레스1 로켓(사진)이 오리온 캡슐과 승무원들을 싣고 궤도에 진입한다. 우주인들을 먼 우주의 목적지로 태우고 갈 EDS는 이미 무인 아레스5 로켓에 실려 90 분 먼저 발사돼 궤도에 올라와 있다.
②궤도 진입 후 오리온 캡슐이 EDS와 합체한다. 그 후 지구 궤도를 비행하다가 적절한 지구권 탈출 지점이 오면 EDS의 엔진을 점화해 목표 소행성으로 날아간다. EDS는 소행성으로 가는 도중 분리된다.
③목표 소행성에 도착하면 우주선은 소행성의 자전 주기에 맞춰 상공을 떠다닌다. 승무원들은 강철 화？로프를 지면에 발사해 우주선을 정박시키게 된다. 그 후 우주선에서 나와 로봇 팔을 사용해 표본을 채취할 수 있다.)
"주변 지형에 따른 지능적 탐사… 즉석에서 지질 성분 분석 가능"
1961년 러시아(구 소련)의 유리 가가린이 첫 우주 비행을 시작한 뒤 우주 항공 기술은 비약적인 발전을 거듭했다. 그러나 아직도 우주에 대해 아는 것보다 모르는 것이 더 많은 게 현실이다.
특히 먼 훗날 지구와 충돌해 인류의 종말을 가져올지도 모르는 소행성에 대한 정보는 사실상 없다. 이에 따라 미국 항공 우주국(NASA)은 소행성의 비밀을 밝혀낼 ‘소행성 유인 탐사 프로젝트’를 극비리에 추진 중이다. 유인 우주선을 띄워 소행성 위에 인간을 내려놓겠다는 것이다.
태양계에 있는 소행성들의 대부분은 화성과 목성 사이의 궤도를 돌며 지구와 약 3억 km의 거리를 유지하고 있다. 그러나 이들 소행성이 어느 날 갑자기 지구를 위협하는 존재로 돌변할 수 있다. 목성의 인력 또는 소행성 간 충돌로 궤도가 바뀌면 지구를 향해 전속력으로 날아올 가능성이 있는 것.
예를 들어 지름 250 m의 ‘99942 아포피스’ 소행성은 오는 2029년 지구 밖 3만 8600 km 지점을 스쳐 지난 뒤, 2036년 지구와 정면 충돌할 가능성이 있다. 이것이 현실화된다면 공룡처럼 인류 또한 종말을 맞을 수도 있다.
소행성을 파괴하거나 진로를 바꾸려면 지질의 성분을 알아야 하는데, 현재는 크기나 궤도, 속도 등 망원경을 보고 얻어낸 것이 전부다. 화성 탐사나 우주 여행보다 소행성의 특성을 파악하는 것이 더욱 시급한 과제라는 의견이 나오는 것도 이 때문이다.
사실 인류는 이전에 무인 탐사선을 소행성에 보낸 바 있다. 2000년 NASA의 니어 슈메이커호, 2005년 일본의 하야부사호가 각각 ‘433 에로스’와 ‘25143 이토카와’ 소행성에 착륙하는 데 성공했다. 그러나 무인 탐사는 소행성의 성분과 내부 구조를 파악할 수 없는 한계를 지니고 있다.
반면 유인 탐사는 훨씬 더 효율적이다. NASA 존슨 우주 센터의 롭 랜디스는 “인간은 로봇과 달리 자신이 목격하고 수집한 정보를 거의 실시간으로 지구로 보낼 수 있다.”면서 “주변 지형에 따른 지능적인 탐사나 즉석에서 지질의 성분 분석도 가능하다.”고 설명한다.
NASA는 일단 차세대 캡슐형 유인 우주선인 ‘오리온’과 로켓형 무인 운반선 ‘아레스’를 활용한 소행성 탐사를 구상 중이다. 유인 탐사의 대상은 어떤 소행성일까? 폭 200 m 이상, 자전 주기 20 시간 이상, 지구에 가까이 접근할 위험이 있는 소행성을 목표로 삼지만, 아직까지 정확한 탐사 대상은 정해지지 않은 상태다.
하지만 NASA의 소행성 탐사가 말처럼 쉬운 일은 아니다. 소행성은 달과는 전혀 다른 차원의 존재이기 때문에 여러 기술적인 난제를 극복해야 한다.
먼저 소행성에는 중력이 거의 없다. 우주인들은 닐 암스트롱처럼 역사적인 첫 걸음을 내딛을 수도, 월면차를 타고 다닐 수도 없다. 우주 미아가 될 위험을 무릅쓰고 둥둥 떠다니며 탐사를 해야 한다. 착륙 또한 우주선과 연결된 강철 화살 로프를 소행성 지면에 발사한 다음 줄을 끌어 당겨 내려가는 방법이 유일하다.
지구와 소행성 간의 엄청난 비행 거리도 골칫거리다. 대부분의 소행성은 지구와 수백 만 km나 떨어져 있어 우주인들은 비좁은 우주선 안에서 한 달 이상 생활해야만 한다. 과거의 사례로 볼 때 밀폐 공간에서 오랜 시간 갇혀 있으면 정신적으로 문제를 일으킬 수 있다. 우주선이 고장 났을 때 우주인들을 구조할 방법이 없다는 것도 심각한 문제다.
게다가 내년 대선 이후 들어설 새 행정부가 막대한 자금과 위험을 감수해야 할 유인 우주 탐사 관련 예산을 다른 실용적인 분야로 전환할 가능성도 높다.
결국 소행성 유인 탐사는 차세대 우주선의 성능과 NASA의 의지, 미 행정부의 전폭적인 지원이라는 3박자가 고루 갖춰져야 실현될 수 있다는 얘기다.
/서울경제 파퓰러사이언스(www.popsci.co.kr)
■ 소행성 유인 탐사 3단계 과정
NASA는 소행성 유인 탐사 프로젝트에 차세대 캡슐형 유인 우주선인 오리온과 로켓형 무인 운반선 아레스1, 아레스5를 활용할 계획이다. 유인 우주선이 소행성으로 가기 위해서는 3단계 과정을 거쳐야 한다.
①아레스1 로켓(사진)이 오리온 캡슐과 승무원들을 싣고 궤도에 진입한다. 우주인들을 먼 우주의 목적지로 태우고 갈 EDS는 이미 무인 아레스5 로켓에 실려 90 분 먼저 발사돼 궤도에 올라와 있다.
②궤도 진입 후 오리온 캡슐이 EDS와 합체한다. 그 후 지구 궤도를 비행하다가 적절한 지구권 탈출 지점이 오면 EDS의 엔진을 점화해 목표 소행성으로 날아간다. EDS는 소행성으로 가는 도중 분리된다.
③목표 소행성에 도착하면 우주선은 소행성의 자전 주기에 맞춰 상공을 떠다닌다. 승무원들은 강철 화？로프를 지면에 발사해 우주선을 정박시키게 된다. 그 후 우주선에서 나와 로봇 팔을 사용해 표본을 채취할 수 있다.)
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