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NASA의 태양 탐사 계획…얼마나 가까이 갈 수 있을까?

■ 이태형 / 한국우주환경과학연구소장

[앵커]
그리스 로마 신화를 보면, 태양에 가까이 다가가다가 날개가 타버려 추락하고만 이카로스 이야기가 있죠.

실제로 태양 너무 뜨거워서 가까이 다가가 탐사하기가 어려운 행성입니다.

그런데 최근 나사에서 태양으로 탐사선을 보낼 계획을 발표했다고 하는데요.

오늘 '별별 과학'에서는 이태형 한국우주환경과학연구소장과 함께 알아보겠습니다. 안녕하세요?

태양 이야기를 시작하기에 앞서, 지난주에 너무 부러웠습니다. 앞서 오로라를 관측하기 위해 캐나다를 다녀오셨는데, 오로라는 잘 보고 오셨나요?

[이태형 / 한국우주환경과학연구소장]
네, 그렇습니다. 지난 일요일부터 3일 밤을 캐나다 옐로나이프라는 곳에서 밤을 새우면서 오로라를 관측했는데요.

오로라 스톰이라고 하는 오로라 폭풍을 매일 관측할 수 있었습니다.

오로라라고 하는 것은 태양에서 나오는 고에너지 입자들이 지구 대기에 들어와서 대기를 흥분시켜서 빛을 내게 하는 현상이거든요.

태양에서 많은 입자가 와서 지구 대기와 부딪칠수록 더 많은 빛이 나오는 건데요.

북구에서는 아직도 오로라가 화려하게 빛나고 있습니다.

[앵커]
그런데 요즘 태양 활동이 약해지는 시기라고 들었습니다.

오로라와 연관이 있을까요?

[이태형 / 한국우주환경과학연구소장]
기본적으로 오로라라고 하는 것은 태양 활동과 굉장히 연관이 있기 때문에 태양의 흑점 11년 주기로 많았다, 줄어들었다 합니다.

2012, 2013년경에 가장 많았고, 지금이 흑점이 거의 없는 시기거든요.

그래서 예상은 거의 오로라가 잘 안 나타날 것이다-라고 예상했는데, 사실은 요즘도 오로라가 잘 나타나는 것으로 봐서 흑점 주기와는 큰 연관이 없겠다(고 생각하고 있고,) 아직 태양에 대해서 많이 밝혀진 게 없습니다.

흑점 이외에도 코로나 홀이라는 태양의 외곽 대기에서 태양 입자들이 나오는 구멍들이 가끔 생겨요.

코로나 홀이라고 하는 것은 태양의 흑점 주기와는 무관한 것 같다. 그래서 태양에서 들어오는 입자들은 태양의 흑점과 무관하기 때문에 아직도 태양에 대해서 밝힐 것이 많다, 모르는 것이 너무 많다는 생각을 하고 왔습니다.

[앵커]
내년에 나사에서 태양 탐사선을 발사한다는 뉴스가 있던데요.

앞서서 전해드렸지만, 태양은 가까이 가기엔 너무 뜨거운 것으로 알려져 있는데, 가능할까요? 탐사선을 발사하는 목적이 무엇인가요?

[이태형 / 한국우주환경과학연구소장]
미국항공우주국(NASA)에서 2018년에 솔라 브로브 플러스라는 태양 관측 위성을 보내겠다고 발표했는데요.

실제 기본적으로 태양에서 고에너지 입자들이 지구로 날아옵니다.

날아오는 속도들이 초속 수 백km, 시속으로 하면 백 만km가 넘습니다.

이런 엄청난 속도로 지구로 날아오는데, 그것이 만들어지는 과정이라든가 원리를 잘 모르고 있어요.

그게 뭐냐면 지구에서 태양의 거리가 1억 5,000만km나 되기 때문에 멀리서 보다 보니까 제대로 모르는 거죠.

다가가서 보고 싶다는 분들이 있고, 또 태양 같은 경우에도 이런 고에너지 입자들이 우리가 우주 개발을 하려면 우주선을 타고 가거나 우주복을 입고 나가야 하잖아요.

그러면 굉장히 피해를 줄 수 있거든요. 그러니까 정확히 알아야 한다.

그리고 미스터리한 게 태양 표면의 온도는 5,500도밖에 안 되는데 태양의 외곽 대기인 코로나라고 하는 것은 200만도 가까이 돼요.

보통 중심으로 갈수록 뜨겁고, 바깥으로 갈수록 온도가 낮아야 하잖아요.

그런데 이상하게 태양은 표면 온도는 5,500도밖에 안 되는데, 더 멀리 있는 외곽 대기인 코로나가 수백 만도가 되는 이유는 무엇일까-이런 것들을 좀 더 알기 위해서는 역시 다가가야 할 것 같다는 목적으로 탐사선을 보내는 것 같습니다.

[앵커]
우리가 1,000km, 온도가 1,000도라고 하면 대충 가늠이 돼서 뜨겁다고 하겠는데, 너무 멀고 뜨겁기 때문에 가늠이 안 되는데, 어느 정도 가까이 간다는 거죠?

[이태형 / 한국우주환경과학연구소장]
사실 우리가 이번 태양 관측 위성 같은 경우는 600만km, 감이 안 오시죠?

그러니까 태양에서부터 수성까지, 수성이 제일 가까운 행성이잖아요. (태양에서) 수성까지의 평균 거리가 약 5,000만km 정도 됩니다.

지구까지는 약 1억 5,000만km, 그러니까 기본적으로 지구에서부터 600만km를 가려면 1억 4,000만km 이상을 가야 하는 거고요.

태양에서부터 수성까지 거리의 1/10까지 다가가는 거예요. 굉장히 가까이 다가가는 거죠.

거기에 계속 머무르면 타버리고 말 겁니다.

그런데 그것이 가까이 갔다가 멀리 나왔다가, 약 1억km 이상 떨어졌다가 다시 가까이 갔다가- 약 88일 정도 수성의 공전 궤도를 도는 시간과 비슷한 정도로써 들어갔다가 나왔다가 하는 거거든요.

그리고 탄소복합체로써 열을 막을 수 있는 소재를 개발했다고 해서 1,370도까지 막을 수 있다.

그리고 뜨거워지면 열을 내보내는 장치로 해서 기본적으로 전기회로라든가 여러 가지 메모리들을 보호할 수 있는 장치를 했기 때문에 관계자들의 말에 의하면 사람들이 타고 가도 이상이 없을 것이다라고 이야기하는데, 일단 가봐야 알 것 같습니다.

[앵커]
태양에 가까이 근접해도 괜찮은 우주선을 어느 정도 개발했다고 볼 수 있을 것 같은데, 지금까지 태양에 가까이 갔던 우주선들이 있었습니까?

[이태형 / 한국우주환경과학연구소장]
1974년에 헬리오스 1이라고 해서 약 4,700만km 가까이, 그러면 수성보다 조금 더 안쪽까지 간 것, 그 정도로 간 적이 있고, 헬리오스 2라고 해서 그것보다 300만km 정도 가까이, 대략 4,000만km에서 5,000만km까지는 다가간 적 있는데, 600만km면 그것보다 더 획기적으로 다가가는 거죠.

그래서 이번 기회에 태양의 비밀이 조금 더 풀렸으면 하는데, 가까이 있는 가장 큰 별, 태양에 대해서 우리가 너무 모르는 게 많습니다.

[앵커]
태양 이야기를 했으니까, 이제 달 이야기를 해보죠.

미국의 민간 기업이 2020년에 달 남극에 화물 우주선을 발사한다는 발표를 했다면서요?

[이태형 / 한국우주환경과학연구소장]
'제프 베저스'라고 아마존의 CEO죠.

아마존의 CEO가 이달 초에 발표했는데, 2020년까지 달 남극에 45t 분량의 우주 화물을 보내겠다, 이런 사업을 하겠다고 한 거예요.

화물을 보내면 받는 사람이 있어야 할 것 아니에요.

나사가 달 남극에 기지를 건설하겠다는 발표를 했기 때문이거든요.

미국에서 트럼프 대통령이 당선된 다음에 우주 사업에 대해서 굉장히 적극적으로 지원을 많이 하겠다면서 나사는 내년에 달 탐사선을 보냅니다.

달 탐사선을 보내면서 달에 기지를 만들 준비를 하고 있는데, 제프 베저스가 먼저 선수를 치는 것 같아요.

블루 오리진이라는 회사를 만들어서 우주 사업을 하고 있는데, 현재까지는 주로 우주 관광사업을 준비하고 있고, 나사와 관련해서 여러 가지 화물을 나를 수 있는 계약을 하고 싶어서 먼저 선수를 쳐서 우리가 이런 사업을 하겠다고 이야기하고 있는 것 같습니다.

그런데 원래 제프 베저스보다는 스페이스X라고 하는 일론 머스크, 테슬라의 회장이 훨씬 더 앞서 나가고 있는데, 이번에 제프 베저스가 먼저 달에 화물선을 우리가 보내겠다고 제안한 것 같습니다.

[앵커]
목적지가 달의 남극인 건 어떤 이유가 있는 걸까요?

[이태형 / 한국우주환경과학연구소장]
달에 기지를 건설하려면 기본적으로 제일 필요한 게 물이거든요.

물을 지구에서 가져가려면 굉장히 많이 필요하잖아요. 달에 남극에는 영구 동토가 있습니다.

달이 똑바로 서 있기 때문에 극에 있는 안쪽에는 햇빛이 들지 않는 구덩이가 있어요.

그곳을 조사해보니까 얼음이 있는 거예요. 그래서 그 얼음을 녹이면 물로 먹을 수 있죠. 그리고 그 물을 분해하면 산소를 얻을 수 있죠.

그래서 달에 기지를 건설한다면 (달의) 남극 근처, 햇빛이 비치는 곳에 해야 한다, 햇빛이 비쳐야지 전기로 발전하기 때문에 그래서 기본적으로 인류가 달에 만드는 기지, 또는 도시는 제일 먼저 달의 남극에 위치할 것이라는 이야기고요.

그렇기 때문에 우주 화물선을 남극에 보내겠다는 이야기를 하는 것 같습니다.

[앵커]
이제 우주 이야기를 동네 이야기하듯이 하고 있는데요. 오늘 태양과 달에 대해서 알아봤습니다.

지금까지 이태형 한국우주환경과학연구소장과 함께했습니다. 오늘 말씀 감사합니다.
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