[Cosmos] NASA, 10월1/2 : 북극빙하, 전기비행기, 지구소행성, 노벨물리학상, 북극오존, 토성간헐천, 달중력탐사위성

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

스마일루의 코스모스

 

2011년 10월, 1/2

NASA 메인요약

http://www.nasa.gov

 

 

 

 

 

- 순 서 -

 

1. 북극 빙하가 최저 수준에 도달

2. '친환경 전기 비행기' 상 :  CAFE Green Flight Challenge

3. 전례없는 북극의 오존 감소!

4. 카시니 위성, 토성의 위성에서 '간헐천' 발견!

5. 달 중력 탐사 위성의 이름을 공모합니다~

6. 생각보다 지구 근처 소행성은 적다

7. 허블 우주망원경이 노벨 물리학상에 기여하다

 

 

 

 

 

 

 안녕하세요. 스마일루입니다. 일전에 말씀드렸던 NASA 메인 페이지를 적절하게 퍼오는(?) 연재를 시작합니다.

 

 이 글은 NASA 메인에 뜨는 뉴스들에 대한 상세한 분석 보다는, 그냥 그걸 간단하게 소개해 드리는데에 목적이 있습니다. 저의 개인적 생각도 첨언되지만 역시 짧게 갈 예정입니다. 지금까지 제가 블로그에서 써오던 다른 글을 봐 오셨던 분이라면 좀 썰렁하게 느끼실지도 모르겠습니다만... ^^;

 

 하지만 그렇게 글을 진행하는 이유는, 짧게라도 소개해드리는 자체에 큰 의미가 있다고 생각하기 때문입니다. 짧아야만 하구요. NASA, 미 항공 우주국은, 제가 잘은 모르지만 아마 안 봐도 전세계에서 가장 거대한 순수과학 & 기초공학 기구일 것입니다. NASA라는 이름 자체에서 오는 '포스'도 상당하지요? 당연히 실질적인 과학, 공학적 기술 수준도 상당하구요. 물론 초점은 우주나 항공에 맞춰져 있지만, 그런 그들이 수행하는 일들을 소개해드리는 것은, 많은 분들에게 과학에 대한 관심을 불러일으키는데 충분할 것이라고 생각합니다. 오래전부터 그런 이야기를 블로그에서 하고 싶었고, 그래서 이 글을 진행하는 것이라 알아주셨으면 좋겠습니다. ^^

 

 '2011.10, 1/2'에서 보실 수 있는 것 처럼 이 글의 연재는 한달에 두번 이뤄집니다. NASA 메인 뉴스 7가지가 다 돌아가는데에 그 정도의 시간이 걸리더라구요. 다 안 돌아가면 몇가지라도 추가되는 소식들을 올릴 예정입니다. 하지만 주말에만 올라온다던지 하는 특정 연재 시기는 정해져 있지 않습니다. 1~5일 사이, 15~20일 사이 정도에 올라온다고 생각하시면 아마 맞지 않을까 싶습니다.

 

 자 그럼, 요즘 NASA에서는 무슨일을 하고 있었는지 한번 들여다 볼까요? 

 

 

 

 

 

 

 

1. 북극 빙하가 최저 수준에 도달

 

 

 

 

 북극 빙하가 2007년의 최저점을 넘어서 역대 최저수준에 도달했다는 소식입니다. 위 이미지에서 노란선은 북극빙하의 30년 평균 면적인데요. 1979년과 비교해봤을때 12%의 감소라고 합니다. 확실히 상당히 줄어들었죠? 게다가 감소되는 속도까지 빨라지고 있으며, 두껍고 오래된 얼음들이 빨리 사라지는 것이 확인 되었다고 합니다.

 

 NASA의 Aqua 위성이 마이크로웨이브로 측정한 결과인데요. 역시나 원인은 지구온난화 입니다. 뭐 덕분에 캐나다와 러시아는 북극 항로가 열려서 새로운 기회를 맞고 있으니 아이러니 한 일이지요.

 

 북극의 얼음은 단지 바다위에 떠 있는 것이라, 녹는다고 해도 해수면이 상승하지는 않습니다. 하지만 북극만 얼음이 녹는 것이 아니겠죠? 걱정되는 부분입니다. 이렇게 뛰어난 과학기술로 이렇게 현실을 잘 알고 있지만, 현실을 아는데에만 그치고 현실을 바꾸는데 까지는 이어지지 않는 것 같네요.

 

 

 

 

 

 

2. '친환경 전기 비행기' 상 :  CAFE Green Flight Challenge

 

 

 

 

 NASA에서 CAFE Foundation 과 함께 진행하고 '구글'에서 지원을 해주고 있는 'CAFE Green Flight Challenge'의 수상자가 정해졌다는 소식입니다. CAFE란 Comparative Aircraft Flight Efficiency 의 약자로, 직역하면 '(타 항공기 대비) 비교우위의 항공기 운항 효율성' 정도가 되겠습니다. 결국 'CAFE Green Flight Challenge'란 이름 그대로, 친환경적인 고효율의 항공기를 개발한 팀에게 상을 주는 대회인 것이죠.

 

 이 대회는 항공 역사상 가장 큰 상인데, 1등을 수상한 'Pipistrel-USA.com'팀은 135만 달러, 무려 약 15억원에 달하는 상금을 받았습니다. 2등 'eGenius'팀은 12만 달러, 대략 1억 5천만원을 받았구요.

 

 이 대회에서 우승하기 위해서는 200마일(320km)을 두시간 안에 날면서 탑승객 1인당 1갤런(3.785리터)이하의 연료에 상응하는 에너지를 사용해야 하는데요, 1, 2등 팀 모두 해당 조건을 만족하였고, 완전히 전기로만 날아서 거의 1인당 0.5갤런에 사용하는 에너지만 사용했다고 합니다. 리터당 160km가 넘어가니 요즘 자동차 보다도 훨씬 낫죠? 하긴 전기 자동차 GM의 '볼트'도 전기로만 간다면 연비는 그를 넘는걸로 알고 있습니다.

 

 이런 일을 진행하는 것은 '전기 항공기'에 대한 연구와 민간의 투자를 촉진하기 위해서입니다. 최근 NASA를 보면 그런 움직임을 많이 보이더군요. 이제 국가적 기술과 역량을 민간에게 이양하려 하는 모습 말이죠. 사실 그렇게 되어야 '붐'이 일어나는 것이고, 기술자들의 일자리도 생겨나게 되겠지요. 우주정거장을 오고갈 우주선도 민간 연구가 거의 끝나가구요, 달에 로봇을 보내는 것도 이 'CAFE Green Flight Challenge' 처럼 대회를 열어 진행중에 있습니다. 그러고보니 그것도 '구글'이 상금을 지원하더군요.

 

 부럽습니다. 우리도 어서 우주에 발을 들여야 할텐데 말이죠. 500년전 미지의 신대륙 탐사는 국가에서 시작해 민간으로 전환되었고, 그에 성공한 국가들이 부를 거머쥐었으며 당연히 엄청난 국력도 확보하게 되었었죠. 우주도 그럴 것 입니다. 조급해지는군요.ㅋ

 

 대회 관련 사진들 링크 : http://www.flickr.com/photos/nasahqphoto/sets/72157627640803245/with/6188335091/

 

 

 

 

 

 

3. 전례없는 북극의 오존 감소!

 

 

 

 

 미국, 독일, 네덜란드, 캐나다, 러시아, 핀란드, 덴마크, 일본, 스페인, 총 9개국의 19개 기관이 참가해 이 결과를 밝혀냈습니다. 이에는 NASA의 Aura 와 CALIPSO가 제공한 데이터가 사용되었구요.

 

 윗 이미지를 보시면 왼쪽은 오존의 양입니다. 흰선 안이 바로 오존 농도가 낮은 구역이구요, 오른쪽은 오존이 파괴시키고 파괴시키면서 확인되는 Chlorine Monoxide, ClO의 농도수치입니다. 딱 그 구멍 지역에서 농도가 높지요?

 

 그렇게 되면서 전례없는 수준으로 북극의 오존이 감소하면서 그야말로 구멍이 뚫려버렸는데, 이렇게 된 원인은 오존층이 있는 성층권의 온도가 이례적으로 낮아졌기 때문이라 합니다. 온도가 너무 낮으면 오존이 자연적으로 잘 형성되지 않는다고 하네요. 앞서 설명한 북극 빙하가 녹았다는 것과는 역설적이죠? 해수면 부근이 아닌 성층권이 온도가 낮아졌다는 것이 중요한 것이죠.

 

 이에는 역설적으로 지구온난화가 원인으로 꼽히고 있다고 합니다. 왜 뉴스에서도 들어보시지 않으셨는지요? 올해 여름의 이상 저온과 잦은 비 등을 이야기 할 때, 강해진 '극 제트기류' 등을 언급하곤 했었는데요. 그로인해 극지방 역시 온도가 낮아졌다는 것 입니다. 영화 '투모로우'가 생각나지요? ^^;

 

 아무튼 참 환경에 대해서는 하루 빨리 행동해야 합니다. 오존층을 파괴하는 프레온 가스가 금지된지 상당한 시간이 지났고, 실제 잘 지켜졌음에도 불구하고 아직도 그것이 극지방에서 오존층을 파괴하고 있는 상황이니까요. 지구온난화 문제는 더 큰 파국을 맞이하게 될 수도 있습니다.

 

 

 

 

 

 

4. 카시니 위성, 토성의 위성에서 '간헐천' 발견!

 

 

 

 

 1997년 NASA에서 만든 '카시니'호에, 유럽우주국, ESA가 만든 탐사선 '호이겐스'호가 장착된 '카시니-호이겐스'호가 토성을 향해 발사됩니다. 카시니는 토성 고리의 틈을 발견한 사람이고, 호이겐스는 토성의 위성 타이탄을 발견한 사람인데요. 카시니호는 호이겐스호를 달고 토성까지 날아가 타이탄에 호이겐스를 '투하'합니다. 그리하여 타이탄 표면의 모습도 얻고 대기에 대한 정보 등 각종 귀중한 정보를 얻게되죠.

 

 그런 카시니호는 2011년 오늘날까지 토성에서 쓸쓸히 탐사를 하고 있는데요. 지난 10월 1일 토성의 위성인 '엔켈라두스Enceladus' 근처 100km지점을 통과하면서 탐사를 했습니다. 그 탐사에서 위 이미지에서 처럼 수증기가 뿜어져 나와 얼음알갱이를 흩뿌리는 현상을 발견했지요. 크~

 

 저게 물인지 어떻게 아냐구요? 카시니호에는 이온과 일반 중성 입자들의 질량을 측정할 수 있는 장비가 장착되어 있는데요. 엔켈라두스에 가깝게 접근하면서 저 지역을 통과했기 때문에, 저 분출물의 '맛'을 볼 기회를 얻을 수 있었다고 합니다. ㅋㅋ (The chance to "taste" the jets themselves.)

 

 동시에 표면사진도 찍었는데요, 바로 오른쪽 이미지입니다. 다양한 파장대의 빛으로 찍어 하나로 합친 덕분에 표면에 대한 고해상도 이미지를 얻을 수 있었다고 하는데요.

 

 보시면 '달'과 비슷한 것도 같지만 좀 다르죠? 물이 흐른 것 같은 흔적이 보이고 말이죠. 달, 화성에서 이미 물이 발견 되었는데, 목성과 토성의 위성에서도 속속 물이 확인 되는 듯 합니다. 이거 뭐 태양계만 해도 가봐야 할 곳이 너무 많은 것 같지 않습니까?ㅋ

 

 

 

 

 

 

5. 달 중력 탐사 위성의 이름을 공모합니다~

 

 

 

 

 위 이미지에 있는 위성은 Gravity Recovery And Interior Laboratory (GRAIL)라고 불리는 위성으로 각각 GRAIL-A와 GRAIL-B라고 임시로 이름이 붙어있습니다. 쌍둥이 위성이죠. 재미있게도 GRAIL이라는 단어의 뜻은 '성배'라고 하네요.ㅋ

 

 이 위성들은 서로간의 속도와 거리변화를 아주 정밀하게 측정하여 달의 중력 분포를 측정하는 임무를 맡고 있습니다. 최근 미국이 달의 정밀지도를 만들고, 극지방의 물을 확인하는 거대한 실험을 하는 등, 달을 단순한 과학적 호기심 대상으로 보지 않고 본격 이용할 움직임을 보이고 있는데요. 이것도 바로 그런 일환인 듯 합니다. 과거 소련과의 경쟁으로 돈이고 인명피해고 그냥 달로 고고싱 했던 시절을 지나, 경제성과 안정성을 확보하고, 의미있는 지역에 착륙하고 기지를 짓기 위한 준비를 하고 있는 것이죠.

 

 아무튼 그런데, 저 위성의 이름을 짓는 공모를 한다고 합니다. 미국 학생들만 대상으로 하고 있습니다. 어린 학생들의 과학적 관심을 불러일으키기 위해서라고 하네요.

 

 

 

 

 

 

6. 생각보다 지구 근처 소행성은 적다

 

 

     

 

 

 NASA에서는 지구 근처 소행성을 찾는 일을 계속 해오고 있습니다. 1998년에는 미국 의회에서 90%의 지구 근처 소행성을 찾기로 하였는데요. 이번에 새로운 발견을 통해, 일전에는 35000여개가 존재할 것으로 생각되던 100m 이상의 지구 근처 소행성이 19500개로 생각보다 적을 것으로 추정되어 현재까지 발견한 소행성을 감안하면 졸지에 목표를 거의 달성해 버리게 되었다는 소식입니다. -_-; 뻥 아닌가?ㅋㅋ 100m 이상의 소행성은 대도시 하나를 날려버릴 수가 있는데요...

 

 과학적으로 그렇게 된 이유는 다음과 같습니다. 일단 NASA에서 2009년 겨울 발사한 Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE위성은 '적외선'으로 지구 궤도에 대한 엄청난 양의 사진을 찍고 그 사진 분석을 통해 소행성들을 찾았는데요.

 

 위 이미지를 보시면, 가시광선으로 소행성을 찾으면, 소행성 크기가 작다 하더라도 밝은 물질로 이뤄져 있으면 마치 큰 것 처럼 보일 수가 있습니다(왼쪽 이미지). 100m 이상의 위험 소행성을 너무 많에 평가할 가능성이 있는 것이죠. 물론 반대로, 실제 큰 소행성이지만 어두운 물질로 되어 있으면 작게 보일 수가 있습니다. 

 

 하지만 적외선으로 소행성을 찾으면 정확히 그를 가려낼 수가 있습니다. 표면에서 발산하는 열로 소행성을 찾는 것이고, 지구 근처에서는 다들 비슷한 열을 받았을 것이기 때문에 발산하는 열은 크기에 비례할 것이니까요. 결과적으로는 어두운 물질로 된 큰 소행성 보다는 밝은 물질로 된 작은 소행성이 많았다는 것 입니다. 그렇게 되면서 100m를 넘는 소행성의 갯수가 생각보다 적다는 것을 알 수 있었고, 새롭게 추정해보니 19500개가 나온 것입니다. 기술의 발전이지요.

 

 

 

 

 

 

7. 허블 우주망원경이 노벨 물리학상에 기여하다

 

 

 

 

  노벨 물리학상이 발표되었죠? 아시는 분들도 계시겠지만 노벨 물리학상은 초신성을 관찰하여 우주의 팽창속도가 갈 수록 빨라진다는 것을 발견한 사울 펄무터 미국 버클리대 교수, 브라이언 P 슈미트 호주국립대 특별교수, 애덤 G 리스 미국 존스홉킨스대학 천문 물리학 교수 3명이 받게 되었습니다.

 

 이 발견은 1998년에 이뤄진 것 인데요. 다양한 거리에 있는 'Ia형 초신성'을 허블 우주 망원경으로 관찰하는 것을 통해 연구가 이뤄졌습니다. Ia형 초신성이란 다양한 초신성 종류 중 하나로, 독특한 생성 원리 때문에 항상 같은 밝기를 가지고 있어서, 다양한 Ia형 초신성의 밝기를 비교하면 여러가지 정보를 알 수가 있습니다.

 

 그 다양한 정보중에서도 '도플러 효과'를 허블 우주망원경을 통해 확인하였는데요. 도플러 효과는 흔히들 다가오는 사이렌소리와 멀어지는 사이렌소리와 비유하곤 하지요? '멀어지는' 사이렌 소리는 늘어져서 들리잖아요? 빛도 마찬가지로 늘어지게 되는데, 빛은 늘어지면 붉은색 쪽으로 이동하게 되고, 그래서 '적색편이'라고 합니다.

 

 이번 연구에서는 거리별 Ia형 초신성들의 적색편이 정도를 측정했는데, 당시 널리 알려졌던 것 처럼 우주기 빅뱅 시절 '빵' 터진 이후 서서히 그 힘이 약해져 가고 있었다면, 저~~~ 멀리 있는 Ia형 초신성을 관측하면, 그 초신성은 과거의 모습으로 보이니(빛의 속도에 한계가 있어서 1광년 떨어진 별은 1년전의 모습이죠?), 과거의 Ia형 초신성을 관찰하면 빨리멀어져서 적색편이가 심하고, 가까운 Ia형 초신성을 관찰하면 적색편이가 약할 것이라 생각했습니다.

 

 하지만 관측 결과는 반대였죠. 우주 팽창은 고무줄, 또는 풍선의 팽창으로 생각 할 수 있는데, 고무줄로 비유해보면, 나에게서 1cm 떨어진 고무줄의 어떤 지점이 2cm로 멀어졌다면, 2cm떨어졌던 지점은 4cm멀어집니다. 멀리 있을 수록 빨리 멀어지는 것이고 우주라는 공간의 팽창도 그런 식으로 이뤄지는데요. 따라서 멀리있는 초신성들은 원래 적색편이가 심한데, 그를 감안해서 생각해 본다면 멀리 있는 초신성들의 적색편이 정도는 예상했던 대로 였지만, 가까운 초신성들의 적색편이는 계산에 따르면 거리에 비례해서 약해져야 하는데 생각보다 컸던 것이죠. 최근에 우주팽창이 빠르게 이뤄졌다는 것 입니다.

 

 이런 1998년의 발견은 실로 놀라운 발견이었고, '암흑에너지'라는 개념이 도입되었으며, 아인슈타인이 훗날 '내 인생 최대의 실수'라고 말했던 일반 상대성 이론의 '우주상수'도 재조명 받게 되었죠. 또 이런 추세가 이어진다면 우주는 계속 빠르게 팽창하여 먼~~~ 훗날 분자들도 그 팽창을 버티지 못해 원자로 분해되고 심지어 원자도 분해되어 버리는 '빅립'이라는 우주의 종말을 예상 할 수가 있습니다. 놀라운 일이죠.

 

 이 중요한 연구에는 허블 망원경이 큰 역할을 했다고 하지만, 지상의 망원경들도 이 연구에 참가했다 하네요. 허블은 현재 지금은 폐기된 우주 왕복선 프로그램에 의해 업그레이드가 이뤄져서 아직도 쌩쌩하게 활동 중 입니다. NASA의 내년 예산에는 허블의 뒤를 이을 '제임스 웹'망원경이 상당부분을 차지하고 있는데요. 내년에는 어떤 연구가 이뤄질지 기대가 됩니다.ㅋ

 

 

 

 

 

 

 스마일루의 코스모스

 

2011년 10월, 1/2

NASA 메인

 

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