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박종진의 과학 이야기 - 아르테미스 계획

그리스 신화에 나오는 아폴로의 쌍둥이 누이인 아르테미스는 달의 여신이다. 미국의 첫 번째 달 탐사 계획이 아폴로였고 그래서 이번에 새로 추진하는 달 탐사 계획의 이름이 아르테미스다. 사실 달에 가장 먼저 착륙한 나라는 구소련이었다. 당시는 제2차 세계 대전이 끝나고 미소 냉전 시대가 한창이던 때였는데 갑자기 구소련이 먼저 달 탐사 성과를 냈다. 이에 자극을 받은 미국은 어떻게든 달에 유인 우주선을 착륙시켜서 구소련을 앞지를 계획으로 1969년 아폴로 11호를 발사해서 두 명의 우주인이 인류 최초로 지구 밖 천체에 발을 디뎠다. 그 후 돈은 엄청나게 들어가고 가시적인 투자 효과가 없어 보이는 달 탐사는 시들해졌다.   그러나 최근 들어 달의 군사적, 상업적 가치가 다시 평가되면서 이제는 미국과 러시아(구소련) 뿐만 아니라 세계 여러 나라에서 경쟁적으로 달 탐사를 하고 있다. 벌써 중국은 달 뒷면 착륙에 성공했고, 인도도 달의 남극 지방에 착륙했으며, 이웃 나라 일본도 비록 뒤집힌 채로지만 목표 지점에 거의 정확하게 착륙하는 데 성공했다.   달에 많은 헬륨-3는 미래의 에너지원인 핵융합 발전의 원료다. 게다가 첨단 전자기기에 들어가는 지구에서는 구하기 힘든 희토류 광물도 상당량 매장되어 있다. 그 뿐만 아니라 궁극적 목표인 화성 탐사의 발판이 되기 때문에 지금 세계 각국은 대한민국을 포함해서 경쟁적으로 달 탐사에 열을 올리고 있다.   2017년에 시작한 아르테미스 계획에는 루나 게이트웨이라는 우주정거장 건설이 포함되어 있다. 달의 궤도를 공전하는 우주정거장을 만들어 향후 더 먼 우주로 나가는 기반을 구축한다는 것이다. 그 후 달 표면에 기지를 건설하여 화성을 비롯하여 태양계 외행성과 그 위성 탐사의 발판을 만드는 것이다. 원래는 2025년에 여성 우주인을 포함한 달 착륙을 시도할 예정이었으나 계획이 연기되었다.   워낙 원대하고 비용이 많이 들어가는 계획인 만큼 아폴로 때처럼 미국 혼자서 하지 않고 유럽, 캐나다, 일본, 대한민국 등 달 탐사를 계획 중인 나라들과 연대하는 것이 아르테미스 계획이다. 단 경쟁국인 중국은 빠졌고, 러시아도 우크라이나 전쟁 때문에 제외되었다. 미국은 앞으로 달이 국제 분쟁의 소지가 있을 것을 대비해서 투명하고 평화적인 달 탐사를 위한 아르테미스 협정을 정해서 지금까지 대한민국을 비롯한 총 36개국이 서명했다. 미국의 아폴로 계획은 정부가 독점적으로 추진했지만, 이번 아르테미스 계획에는 민간 기업도 참여하게 된다.   미국은 달의 남극에 인류가 임시로 머물며 탐사할 수 있는 전초 기지를 건설할 예정인데 기지의 이름은 Neal Armstrong Lunar Outpost가 될 것이라고 한다. 달의 남극은 기온의 일교차가 적고 마실 물이나 숨 쉴 수 있는 공기를 만들 수 있는 얼음이 풍부한 곳이다. 이전 아폴로 계획은 달이었지만 아르테미스 계획은 태양계의 행성과 그 위성은 물론이거니와 다른 항성까지 넘보는 야심 찬 계획의 첫걸음이다. 달 궤도에 우주정거장을 만들고 달 표면에 기지를 짓고 나서 인류는 화성, 그리고 더 멀리 향할 예정이다. 미래 어느 날, 우리 별 태양을 떠난 일단의 인류 후손은 은하수 속의 다른 별을 향해 빛에 버금가는 속도로 여행할 날이 올 것이다. (작가)     박종진아르테미스 박종진 아르테미스 계획 탐사 계획 화성 탐사

2025-03-07

[박종진의 과학 이야기] 화성의 지구화

Terraforming이란 우리말로는 지구화라고 하는데 행성 개조를 뜻한다. 지구가 아닌 다른 행성이나 위성에 지구와 같은 온도와 대기를 만들어 인간이 이주해서 살 수 있도록 하는 것이다. 꼭 공상과학 소설 같은 황당한 얘기라고 생각할지 모르지만, 현재 과학기술로 재원만 넉넉하면 거의 가능한 수준이라고 한다.     천체물리학자 미치오 카쿠 박사는 화성으로의 이주는 우리의 선택이 아니라 미래라고 단정했다. 그뿐만 아니라 많은 과학자가 가까운 미래에 인구 폭발, 환경적 재앙, 그리고 자원 부족 등으로 지구 밖 다른 곳에 터전을 잡아야 할지 모른다고 경고했다.   지금부터 500년쯤 전 신대륙이 발견되자 유럽 사람들은 여러 이유로 신대륙으로 이주했다. 범선을 타고 꼬박 두 달 항해를 해야 하는데 쉽지 않은 여행이었다. 어렵게 항해를 끝낸다고 해도 낯선 환경과 질병, 원주민들의 저항에 부딪혀 많은 사람이 죽었다. 그리고 오늘날 우리는 또다시 이주를 계획하고 있다. 이번에는 지구를 떠나 화성이란 새로운 식민지다.   화성은 현재 우리 인류가 지구를 떠나 살 수 있는 0순위다. 그러므로 지구화란 화성의 행성 개조를 뜻한다. 화성은 24시간이 조금 넘는 자전주기를 갖고 있으며, 지축도 23.5도 기울어진 지구에 비해 25도 기울어 있어서 거의 같은 계절을 갖는다.     그런데 문제가 있다. 달까지는 3일이면 가지만 화성은 현재 첨단 로켓을 타고 가도 편도 당 7달이나 걸린다. 아직은 함부로 찝쩍거릴 거리가 아니라는 말이다.     1960년 구소련의 화성탐사선 스푸트니크호를 시작으로 인류의 화성 탐사 역사는 시작됐다. 1976년 미국이 바이킹호를 화성에 착륙시켰고, 21세기 직전부터 탐사 로버를 보냈고 최근에는 탐사차 퍼서비어런스에 드론 헬리콥터를 딸려 보내 성공적인 운용을 했다. 후발주자인 중국도 탐사차 주룽을 성공적으로 착륙시켰다.   지구화의 첫 단계는 화성 표면의 온도를 높이는 일이다. 온실효과를 이용해서 온도를 빙점 이상으로 올리게 되면 드라이아이스와 얼음이 녹아 액체 상태의 물이 존재하게 된다. 물은 생명 현상에 절대적으로 필요한 요소이기 때문이다.     그 다음이 대기를 바꾸는 일이다. 녹조류 같은 식물을 이용하여 광합성으로 대기에 산소를 늘린다. 그런데 문제는 화성에는 자기장이 없어서 태양으로부터 나오는 방사능에 그대로 노출된다. 현재 태양과 화성 사이에 자기발생장치를 설치하는 방법이 연구 중이다.     또 다른 문제는 지구의 40%밖에 되지 않은 약한 중력이다. 중력이 약하면 인간의 신체 구조가 변하게 된다. 큰 무게를 지탱할 필요가 없는 근육과 뼈가 약해지게 되고 세대를 거치면서 인간의 모습이 변할 것이다. 결론적으로 화성으로의 이주는 아직 공상과학 수준이다.   영국의 요크와 햄프셔 지방에서 살던 사람들이 미국으로 와서 만든 도시가 뉴욕, 뉴햄프셔다. 우리 시카고에 사는 사람들이 앞으로 화성으로 이주하여 만들 도시에 ‘뉴시카고’라는 이름을 생각해 본다. 쥘 베른의 소설 ‘지구에서 달까지’에서 거대한 대포를 이용해서 달에 간다는 황당한 얘기가 나온 지 백 년도 채 안 돼서 우리는 로켓을 타고 가서 달에 첫발을 디뎠다. (작가)     박종진박종진의 과학 이야기 지구화 화성 화성탐사선 스푸트니크호 화성 탐사 화성 표면

2022-11-04

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