2018.03 우주개발소식 - 호킹 마지막논문 설명, 루나Xprize 무산?

"인류 우주개척의 영역은 언젠가는 Multiverse로 이어지게 될까?"

- 순 서 -

(팔콘헤비의 위대한 성공)

호킹의 마지막 논문 - '부드러운 탈출?' 언론보도랑은 좀 다른데 : 도움!

LunarXPrize - 우승자는 없다

ESA - 아리안6 로켓 발사대가 건설중이다

NASA - [감동주의] 오퍼튜니티는 아직도 살아있다!

   안녕하세요. 스마일루입니다.

   원래 3개월마다 한번씩, 1년에 4번 올라올까말까 했던것이 우주개발소식인데, 지난달에 글을 올리던 주기를 착각해 앞으로는 1, 3, 5, 7, 9에 올리겠다고 했네요. 그냥 그렇게 할까합니다. 요즘 우주소식도 갈수록 활발해지고 있으니까요. 11월은 좀 생각해보기로 하고...

   영화 '그래비티'에 나와 주인공의 생존에 결정적 역할을 한 '톈궁 1호'의 추락이 다가오고 있더군요? 다음 5월 소식때는 어쩌면 별 것 아닌, 어쩌면 충격적 비극으로 이어질 수 있는 그 결과에 대해 전해드릴 수 있을 것 같고요. 아무래도 지난 두 달간 가장 '핫'했던 우주개발 소식 중 하나는 바로 Falcon Heavy의 발사성공 소식이었죠? SpaceX 발사 소식을 알려주는 앱을 설치해서 마음졸이며 기다리고 있었는데, 자고 일어나니 막 발사에 성공했더군요. 중앙부스터의 착륙실패는 아쉬웠지만, 페어링이 분리되며 빨간 로드스터가 우주공간에 등장하는 장면은 그야말로 21세기 우주사의 명장면 중 하나로 손꼽히지 않을까 싶습니다. 진작에 그랬지만 앞으로도 SpaceX의 발전이 더더욱 기대되네요.

"이...이게 다 실화냐?"

호킹의 마지막 논문

- '부드러운 탈출?' 언론보도랑은 좀 다른데 : 도움!

   한편 안타까운 소식도 들려왔죠. 바로 블랙홀 연구로 유명한 '스티븐 호킹'의 별세소식이 그것이었습니다. '우주개발소식'과 연관이 없을 수도 있겠습니다만, 우주개발과 관련해 해당 소식이 다뤄지고 있어 여기서도 한번 다뤄볼까 합니다.

   스티븐 호킹... 루게릭병에 걸린 상태로 그렇게 오랜 시간 생존했다는 그 자체만으로도 전설이 되기에 충분한 분이셨습니다만, 동시에 왕성하고도 훌륭한 연구활동도 벌여 세계가 더더욱 놀랄 수 밖에 없었죠. 그런 그가 세상을 세상을 떠난건데, 또 한번 놀라운건 세상을 떠나기 2주전에도 논문을 제출했다는 사실이었죠. 논문의 제목은 바로 'A Smooth Exit from Eternal Inflation', 언론에선 '영원한 팽창으로부터의 부드러운 탈출'이라고 해석하고 있더군요. 더불어서 '호킹이 다중우주의 존재를 확인하기 위한 우주탐사선의 계산에 착수했다'는 식의 언론보도도 있었고요. 

   해당 논문이 아직 정식 출간된건 아니지만 볼 수 있다길래 한번 봤습니다. 제가 뭐 역시 전공자는 아니어서 제대로된 내용을 이해할 수는 없었지만, 대략적인 내용은 다음과 같은 것 같습니다. (짧은 지식으로 정리한 것이니, 상세한 내용을 아시는 전공자분이라면 더욱 자세히 알려주시면 감사하겠습니다.)

   1) 현재의 인플레이션 모델에 따르면 인플레이션은 또 다른 인플레이션(우주)을 낳는다. ('Eternal Inflation' 이론)

   2) 그에 따르면 성질이 매우 다양한, 불규칙한 우주를 양산해내고, 마치 프랙탈처럼 우주의 수가 기하급수적으로 증가하게 된다.

   3) 하지만 이 모델은 기존 배경(인플레이션 이론의 배경?)과 양자요동의 분리를 지워버릴 수 있어 문제가 된다.

   4) 그래서 다른 가능성으로 계산을 해 보았고, 그것은 우주가 훨씬 제한된 속도로 생겨날 것을 암시한다.

   5) 그리고 그것은 '홀로그램 우주론'[1]과 맞닿아 있는 것으로 보인다. (왜 그런지 수학이론) 

   6) 그렇다면 우주 구조에 대한 홀로그래픽적인 측정이 가능할 수 있다. (왜 그런지 수학이론 잔뜩) 

   7) 새롭게 생겨나는 적은 수의 우주들은 (물리적으로) 안정적일 것으로 보이는데, 이는 '인류원리'[2]와도 맞는 부분이다.

   [1] 홀로그램 우주론 : 지금 우주를 구성하는 물질&에너지는 더 고차원의 '실체'를 따로 가지고 있다는 우주론

   [2] 인류원리 : 지금의 우주가 왜 생명이 생겨날 수 있을 정도로 딱 알맞는지를 설명하려는 원리

   이런 내용으로 보이는 데, 그렇게 본다면 논문의 제목인 '영원한 팽창으로부터의 부드러운 탈출'(A Smooth Exit from Eternal Inflation)이라는 말은 너무나 축약되어 있는것 같고, 좀 더 풀어서 이야기하면 'Eternal Inflation의 문제로부터의 자연스러운 출구, 해결법(A Smooth Exit)'이 되겠네요.

"인플레이션 가즈아!!!!!!!!"

   여하튼, 호킹의 이론이 맞다면 이는 아직 긴가민가하게 다뤄지고 있는 홀로그램 우주론이 강력한 힘을 얻게 되는 것으로 볼 수 있고, 이는 우리 우주의 존재 이유와 역사는 물론, 양자역학의 해석에도 영향을 미칠 수 있습니다. 그리고 다중우주의 존재를 크게 높임과 동시에 수학적 근거를 갖춘 새로운 차원에 대한 탐사도 본격화 될 수 있겠죠. 물론 쉽지는 않겠습니다만...

   이런 우주론에 대한 연구는 앞선 이유들로도 충분히 중요합니다만, 앞으로의 우주개발과 관련해서도 큰 영향을 미칠 수 있습니다. '빛의 속도'를 넘을 수 없다는 우주 탐사의 한계가 현재의 이론으로 명백한 상황에서, 우주론에 대한 연구로 지금의 표준모형과 양자역학 그 너머의 진실을 확인하고 분명하게 이해하게 된다면, 속도 한계에 대한 돌파구가 일순간 생길 수도 있으니까요. 아직은 SF 영화같은 이야기입니다만, 우리가 영원히 광속을 돌파할 수 없는 것이 아니라면, 광속을 돌파할 수 있는 순간은 그렇게 갑자기 찾아올 것이라 생각합니다. 

Lunar X Prize - 우승자는 없다

   최근 계속 우주개발과 관련된 희망찬 소식들을 전해드렸습니다만, 오늘은 조금 아쉬운 소식도 전해드려야겠네요. 2018년이 기대되는 이유 중 하나였던 우주개발 빅이벤트 중 하나인 Google Lunar X Prize... 본래 3월 말에는 달에 착륙하는 민간 탐사선 두대를 볼 수 있을 거란 소식을 지난 1월에 전해드렸었는데요. 1월 23일에 X Prize 재단은 마감인 3월 31일까지 달에 착륙할 수 있는 팀이 없다고 선언했습니다. 결국 상금 3천만달러의 수상팀은 없게 되어버린 것이죠. 

   왜 이렇게 되었느냐... 지난 1월에 전해드린 것처럼 달착륙이 가능한 가장 유력한 팀은 바로 인도의 PSLV 발사체를 이용하는 일본의 'Hakuto'와 인도의 'Team Indus'였습니다. 보니까 인도 우주국인 'ISRO'와 'Team Indus'가 PSLV 발사체를 이용하기로 계약을 먼저하고 Hakuto는 거기에 끼어가기로 Team Indus와 계약을 한 모양이더군요. 

   그런데 ISRO와 Team Indus의 계약이 파기되어버렸습니다. 보니까 Team Indus는 굉장한 자금 부족에 시달리고 있었고, 결국 발사비용을 내지 못했으며, 무엇보다 탐사선도 제대로 완성되지 않은 상태였다고 합니다. 동영상은 제일 화려하더니만...

   여기에서 재미있는건, Hakuto도 가지 못하게 되었다는겁니다. Hakuto는 Team Indus와 계약을 한 것이었고 그래서 덩달아 가지 못하게 되었던 것이죠. 보니까 Team Hakuto도 착륙선을 만들지 못해서, 로버를 Team Indus의 착륙선에 싣고 가기로 했다고 하더라구요. Hakuto가 ISRO가 아닌 Team Indus와 계약을 한 것은 그런 이유였던 것이고, Team Indus의 착륙선이 가지 못하게 되니 Hakuto도 가지 못하게 된건 당연한 일이었습니다. (세입자의 비애...ㅠㅠ)

"일본은 발사체도 있으면서 좀 도와주지... 역시 돈이 문제인가?"

   그래도 Hakuto는 포기하지 않겠다고 선언했습니다. 재미있게도 2016년에 Google Lunar X Prize를 진작에 포기했던, 미국의 Astrobotic이 2019~2020년에 달착륙선을 보내기로 했는데, 그 착륙선에 로버를 실어 보낼 계획이라고 하네요. 물론 이렇게 되면 사실상의 승자는 미국의 Astrobotic이 된다고 할 수도 있겠습니다만... 참고로 발사체는 Atlas V라고 하네요. 

Astrobotic : "2016년 진작에 Lunar X Prize를 포기한 것은 추진력을 얻기 위함이었다아!!!"

   비록 우승자는 등장하지 못했지만, 달을 향한 민간업체들의 도전과 경쟁, 협력은 계속되는 모양새입니다. 굉장히 보기가 좋네요. 미뤄져 아쉬운 감이 있습니다만, 재미있는 이벤트는 취소된 것이 아닙니다. 단지 조금 미뤄졌을 뿐이죠. 

ESA - 아리안6 로켓 발사대가 건설중이다

   간만에 ESA 소식을 좀 가져와봤습니다. 별로 길게 이야기할 것은 없습니다만... 매번 우주소식 글을 쓸 때마다 다양한 국가/민간 우주기구들 사이트 또는 우주관련 해외정보사이트의 홈페이지에 들어가 그동안의 새로운 소식을 찾아보곤 하는데요. ESA의 홈페이지에 들어갔더니 못보던 사진이 하나 보이더군요. 바로 ESA가 개발중인 Ariane6 로켓의 발사대를 건설하고 있는 모습이었습니다.

"건설중인 발사대의 완성 예상 모습. 다양한 발사체를 발사할 수 있을 것이라고..."

"좌우의 콘크리트 터널로 발사시의 가스가 빠져나간다."

   Ariane6 로켓... 유럽의 많은 공동프로젝트들이 그렇듯 좀 버벅이며 개발되는 느낌이 있는 것 같습니다. 결과적으로 현재 SpaceX의 Falcon9 로켓보다는 강력하지만 Falcon Heavy보다는 밀리는 상황이죠. 따라서 애초에 개발 목표였던 'Falcon9 보다는 좀 더 무거운 인공위성을 좀 더 빠르게 올려놓는다. 그리고 로켓 재활용으로 자주 쏜다'는 목표가 Falcon Heavy로 인해 크게 퇴색된 상황이긴 합니다. Falcon9과 Falcon Heavy 그 사이의 시장을 비집고 들어갈 수도 있겠습니다만... 물론 유럽도 국가차원에서 발사체가 필요하기 때문에 Falcon Heavy 같은 발사체가 있다고 해서 개발의 의미, 목적이 사라졌다고 할 수는 없겠죠. 

   하지만 좀 서둘러야 하는 상황인 것은 분명해보입니다. 현재 Ariane6로켓의 발사는 2020년 말로 예정되어 있는데, 그 때면 SpaceX는 'Big Falcon Rocket'의 2019년 실험발사와 NASA의 SLS로켓의 2019년 첫 유인 발사테스트가 끝난 후 일테니까요. 반대로 생각해보면 정말 미국은 그야말로 우주를 향해 내달려가고 있는 것 같죠? 우주 이야기를 하다보면 결국 기승전천조국이 되는 듯...

   

NASA - [감동주의] 오퍼튜니티는 아직도 살아있다!

   2004년 1월부터 활동해온 오퍼튜니티... 지난 2018년 2월에 화성일(지구의 1일보다 37분 김)로 5000일의 활동을 기록했다는 소식입니다. NASA홈페이지에는 오퍼튜니티가 찍은 4999화성일의 일출 사진이 올라와있더군요. 원래 90화성일이 계획되고 예상된 오퍼튜니티의 활동시간이었으나 그를 훨씬 넘겨 활동하고 있는 것이죠.

"크으... 저 로버에 감정이입을 해보는 것도 무리는 아니겠지..."

"대략적인 이동 경로. 능선을 따라 게속 이동중에 있다.

착륙점에서부터 직선거리로 20km정도 이동한 상태."

   지금은 모래언덕에 갇혀 작동을 멈춰버린 스피릿의 경우도 2000화성일 이상 활동하긴 했으니, 애초부터 기계적으로는 90화성일 이상 충분히 활동할 수 있었다고 봐야 할 것 같습니다. 결국 예상에서 가장 크게 벗어났던 것은 바로 태양전지판이 화성의 모래에 생각보다 쉽게 가려지지 않았다는 것, 즉 화성의 대기 활동이 생각보다는 활발하고, 따라서 스피릿처럼 가만히 있는 상태만 되지 않는다면 먼지를 극복하며 버틸 수 있다는 거죠. 

"내가 버텨도 버티는게 아니다...ㄷㄷㄷ"

(2014년 오퍼튜니티의 셀카)

"착륙시 일간 에너지 생산은 900Wh를 넘었으나 지금은 600Wh 수준이라고."

   여하튼, 오퍼튜니티는 그야말로 역사를 써 내려가고 있습니다. 물론 새롭게 착륙한 '큐리오시티'가 각종 장비로 무장하고 다양한 활동을 벌이고 있으며 앞으로도 놀라온 발견들은 큐리오시티 쪽에서 나올 확률이 크겠습니다만, 오퍼튜니티는 큐리오시티의 성공에 큰 기여를 이미 했음은 물론, '살아있는 역사'가 되어 정말로 가까운 수년 후의 미래에 화성에 도착할 인류에게 환영인사를 해 줄 수도 있을 것 같네요. 그 순간을 생각해보면 정말 가슴이 벅차오릅니다. 이번글은 여기까지입니다. 5월에 뵙겠습니다. 감사합니다. 

"스피릿 보고 싶다!!!!! ㅠㅜㅠㅜㅠㅜ"

(스피릿에 대한 만화)