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스페이스X, 테슬라 전기차 싣고 화성간다…2018년의 우주미션

■ 이태형 / 한국우주환경과학연구소장

[앵커]
올해도 세계 각국 정부와 민간 기업들의 우주를 향한 치열한 경쟁이 예상되는데요. 스페이스X와 보잉 사는 올해부터 우주 택시의 시범 운행을 시작하고요. 미국과 유럽을 포함해 화성 탐사 경쟁도 치열해질 전망입니다.

오늘 <사이언스 매거진>에서는 2018년 세계 각국에서 추진 중인 우주 미션에 대해서 알아보겠습니다. 이태형 한국우주환경과학연구소장과 함께합니다. 안녕하세요.

[앵커]
올해는 특히 세계적으로 우주를 향한 여러 각국의 민간 기업의 경쟁이 치열할 거라고 말씀드렸는데요.

스페이스X가 올해는 시험운행이 아니라 시범 운행에 들어간다고요?

[인터뷰]
화상 가는 로켓을 드디어 발사 시험하는 거예요. 1월 31일경으로 예정되어 있는데요.

스페이스X에서 기존 로켓인 팰컨 9이라는 로켓이 있거든요. 이 로켓 3개를 합쳐서 '팰컨 헤비'라는 로켓을 만들었습니다. 3개를 합치다 보니까 그만큼 많은 중량을 실어나를 수 있겠죠.

2024년경에 화성에 사람을 보내겠다고 스페이스X를 창립했던 일론 머스크가 장담했는데요. 올해 팰컨 헤비 로켓을 발사하면서 그 꿈을 실현할 수 있는 첫 단계를 여는 거죠.

1월 31일쯤 발사 예정인데, 날씨에 따라 바뀔 수 있지만, 여기에 자기가 만든 테슬라의 전기 자동차를 실어서 올려보내겠다고 하는데요. 기본적으로 화성까지 17t 정도의 화물을 실어나를 수 있거든요. 그러니까 기존에 있는 가장 큰 로켓이 될 것 같습니다.

[앵커]
그런데 화성 하면 생명체가 존재할 수 있다는 가능성이 끊임없이 제기되는 행성이잖아요. 그러니까 화성을 탐사한다는 이야기만 들어도 설레는 느낌이 드는데요.

나사도 올해 화성 탐사 계획을 세우고 있다고요?

[인터뷰]
그렇습니다. '화성에 실제로 생명체가 존재할까?' 궁금했는데, NASA가 5월에 '마스 인사이트 랜더'라는 착륙선을 내려보냅니다.

그러니까 기존에 있는 크레오시티같은 움직이는 건 아니고요. 화성에 착륙해서 땅을 파서 그 땅속에 생명체의 흔적이 있는가-를 찾는 거거든요.

그래서 '마스 인사이트 랜더'라고 해서 5월에 발사되면 11월에 도착하게 되거든요. 그러면 땅을 파서 지진계 같은 걸 장착해서 화성 땅에 지진변화가 있는가, 화성에 생명체 흔적이 있는가 등 여러 가지 지질학적인 것도 보고요.

그래서 기본적으로 '마스 인사이트 랜더', 인사이트, 내부를 들여다보겠다는 거거든요. 10년 전쯤에 '피닉스 랜더'라는 게 간 적 있어요. 그걸 재활용하는 거거든요.

그래서 아무튼 화성 적도 근처에서 땅을 파고 땅속에서 지진 활동이라든가 여러 가지 지질 구조를 보면서 지구와 같은 딱딱한 표면을 가지고 있는 행성들이 어떻게 만들어졌고, 태양계 진화를 연구하면서 아울러 여러 가지 생명체 흔적도 조사하겠다는 목적으로 5월에 NASA에서 탐사선을 보냅니다.

[앵커]
앞으로 사람이 직접 가서 탐사하는 전 단계의 계획이라고 보이는데요.

[인터뷰]
사람이 갈 수 있는가-를 보는 거죠.

[앵커]
화성 탐사선은 미국뿐만 아니라 유럽에서도 여러 가지 접근을 했던 거로 알고 있습니다. 올해 계획 어떤가요?

[인터뷰]
2016년에 엑소마스라는 탐사선을 보내서 가을에 착륙선이 내리고 궤도선은 계속 돌고 있는데, 착륙에는 실패했거든요. 사실 화성 착륙에는 미국밖에 성공하지 못했는데, 그때 보냈던 화성 탐사선인 'TGO'가 점차 궤도를 낮추고 있어요.

궤도선의 목적이 뭐냐면 화성 대기 중에 메탄가스가 있는가, 생명체가 내놓는 메탄가스가 있는가를 보는 건데, 그러기 위해서는 지표면에 가까이 접근해야 하거든요.

현재는 4일 정도에 한 번씩 화성을 돌고 있는데, 이 궤도선이 지상 400km까지 내려가야 하기 때문에 계속 두 시간에 한 번씩 돌아야 하거든요.

그러니까 계속 고도를 낮추고 있거든요. 에어 브레이크로 해서 공기 마찰로 낮추고 있는데, 그러다 보니까 시간이 걸리죠. 2016년 10월에 도착해서 아직까지 1년이 넘게 계속 고도를 낮추고 있는 거거든요.

그래서 올해 중으로 고도가 400km까지 낮춰지면 그때부터 화성 대기 중에 낮은 고도 중에 생명체에서 발생하는 메탄가스가 있는가-를 보게 되는 거죠.

여러 가지 화성 표면에 물의 흔적을 다시 보게 되고 카메라를 가지고 이미지를 찍게 되는데요. 2020년에 본격적인 유럽 엑소마스 착륙선이 가요.

그때 본격적으로 화성 탐사가 시작되는데, 먼저 화성 대기 중에 메탄가스의 흔적을 찾기 위한 유럽우주국이 러시아와 공동으로 하는 건데요. 올해 본격적으로 탐사가 시작될 것 같습니다.

[앵커]
미국에 이어 유럽도 화성, 달 탐사 뛰어들고 있다는 소식 전해드렸는데요. 그런데 지난해 미국은 화성보다는 달에 관심이 더 많아 보였어요. 올해 미국의 달 탐사 관련 소식은 없나요?

[인터뷰]
지금 구글에서 하고 있는 '루나 X프라이즈'라는 게 있습니다. 그러니까 민간 기업들과 기업들이 달에 먼저 착륙해서 로봇을 500m 이상 이동시키며 화상을 지구로 전송시키면 2,000만 불의 우승상금을 주는 거거든요.

[앵커]
민간 기업을 대상으로요?

[인터뷰]
네, 원래 이것이 2007~2008년경에 시작됐는데, 2013년에 중국이 '창어'라고 해서 달 착륙선을 내려보낸 적이 있어요, 그때 우주선이 움직이면서 그때까지만 해도 달에 대한 관심이 희미해졌거든요.

달에 대한 탐사를 활성화 시키기 위해서 만든 건데요. 중국이 이미 국가 차원에서 하다 보니까 민간 차원에서 하자고 해서 총 32개 팀이 참석했고, 현재 5팀이 남아있습니다. 3월 31까지 5팀, 미국, 일본, 인도, 이스라엘, 다국적 팀인데요.

그중 한 팀이 먼저 착륙시켜서 500m만 이동시키면 2,000만 불의 상금을 얻게 되는데 상금이 중요한 게 아니라 그때 얻어지는 명성을 가지고 엄청난 투자를 받을 수 있거든요. 그래서 여러 나라의 경쟁인데 올봄까지는 루나 X프라이즈의 우승팀이 가려질 것 같습니다.

[앵커]
달에 가는 것까지 여러 각국의 경쟁, 이스라엘, 미국, 일본 등 우리나라가 빠진 게 아쉽습니다.

화성이나 달 탐사 계획은 종종 들어왔는데 올해는 특히 태양으로 향하는 계획이 있다고요?

[인터뷰]
네, 그렇습니다. 'Parker Solar Probe'라고 해서 태양 탐사선이 7월 31일에 발사 예정되어 있거든요. 7월~8월 발사 예정인데, 태양에 거의 600만km까지 접근합니다.

얼마나 가까이 가는 거냐면 태양 반지름이 70만km이기 때문에 태양 반지름의 8.5배 정도, 그러면 온도가 1,300~1,400 정도 될 거예요. 그 온도에도 견딜 수 있게끔 여러 가지 장치를 해서 가는데, 가까이 가면 태양의 중력이 세겠죠? 속도가 초속 200km까지 나와요. 인간이 만든 가장 빠른 우주선이 될 거거든요.

그러면서 태양에 가까이 접근했다가 멀어지고, 약 88일을 주기로 해서 태양의 대기를 관측하는 겁니다. 태양 표면의 온도가 약 6,000도인데 대기의 온도, 코로나의 온도가 200만도예요.

어차피 표면보다 대기의 온도가 왜 뜨겁나 그 원인을 알아야 하고, 태양풍이라고 들어보셨죠? 어떻게 태양 대기에서 이런 입자들이 빠르게 가속될 수 있을까-하는 것도 연구해야 하는 거거든요. 그래서 '파커'라는 사람이 태양풍의 존재를 1950년대에 처음으로 밝혀냈던 그런 과학자거든요. 살아있는 분이세요, 살아있는 분의 이름이 붙은 최초의 우주선이 'Parker Solar Probe'라고도 하고 인간이 만든 가장 빠른 태양 탐사선이기도 한데요.

아무튼, 7월에 발사되면 올 11월부터 태양에 접근하게 되는데 태양의 신비가 어느 정도 밝혀질 수 있을지 궁금합니다.

[앵커]
그럼 이 우주선은 섭씨 1,370도의 온도도 견딜 수 있겠네요?

[인터뷰]
네, 10cm 이상의 탄소 복합 소재를 가지고 감싸서 그 안에 장비를 보호하고 있습니다.

[앵커]
그렇군요, 인류가 올해도 화성으로, 달로, 또 태양으로 향하며 분주한 한 해가 될 것 같습니다.

지금까지 이태형 한국우주환경과학연구소장과 함께했습니다. 오늘 말씀 고맙습니다.
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