2018.07 우주개발소식 - NASA지구방어20주년 / 우리도 쏜다!

"오늘은 JUNO이야기는 안 하겠지만, JUNO가 찍은 목성 사진들을 보다보면 정말 입이 떡 벌어진다.

그야말로 비현실적이다. 하지만 이것이 실존하는 우주다."

- 순 서 -

(화성에 액체 상태의 물 발견?!)

KARI - 75톤 엔진 최종시험 완료! 10월에 쏜다!

NASA - 지구방어 20주년 / 화성폭풍은 언제까지

   안녕하세요. 스마일루입니다.

   두 달에 한번씩 돌아오는 우주개발소식... 글을 쓰고 있던 와중에 재미있는 소식이 들려왔습니다. 바로 이탈리아의 국립천체연구소 연구진들이 유럽우주국 ESA가 2003년에 발사한 화성탐사선 'Mars Express'가 2012년부터 2015년까지 분석한 화성의 데이터를 분석해, 화성 남극 근처 땅 속 1.5km지점에서 길이가 약 20km에 달하는 대형 액체 호수를 발견했다는 소식이 그것입니다. 액체 이산화탄소일 가능성도 있다고는 하지만, 아주 유력하게 그 액체는 '물'일 것이라고 하네요. 

   화성에 얼음이 존재하고 그것이 녹아 흘러내리는 모습들은 포착된 적이 있었으나, 이렇게 액체 상태로 상존하는 물이 있다면 이건 굉장히 큰 발견이 될 수 있습니다. 왜냐하면 액체상태의 물이 아직까지 존재할 수 있을 정도로 화성에 물이 많았고 화성의 지하가 좋은 조건을 가지고 있다면, 화성 전체에 대한 탐사 방향이 지하의 물을 찾는 것에 집중될 수 있고, 그렇게 되면 점차 시작될 화성 유인탐사나 건설될 화성거주지도 물이 있는 곳을 중심으로 이뤄지게 되겠죠. 물자원을 찾고 그곳에 깃발을 꼽기 위한 경쟁이 시작될 수도 있습니다. 위대한 과학적 발견일지, 신대륙을 향한 경쟁의 서막일지는 두고봐야 겠네요.

"지구에서도 말도 안되는 기압, 말도 안되는 온도에서도 살아가는 생명체들이 있으니,

어쩌면 저 곳에 화성 최후의 생명체가 남아 있을지도 모르겠지?"

KARI - 75톤 엔진 최종시험 완료! 10월에 쏜다!

   오랜만에 우리나라의 우주기구, 한국항공우주연구원(KARI)의 소식을 전해드릴까합니다. 사실 최근까지 많은 우려를 가지고 있었던 KARI였습니다. 기존에 2025년 한국형 발사체 발사, 2018년 12월 시험 발사체 발사가 계획되어있던 우리의 우주개발 계획이, 박근혜 정부에서 2020년 한국형 발사체 발사를 목표로 무리하게 앞당겨졌고 그러면서 일정문제가 발생했기 때문이었습니다. 당시 박근혜 정부가 시험 발사체 발사를 2017년 10월로 앞당겨 임기내에 발사하려는 목적이 있었다는 말들이 많았었죠. 

   그랬던 일정은 결국 무리한 일정을 맞추지 못해 시험발사체 발사는 2018년 10월, 한국형 발사체 발사는 2021년으로 미뤄진 상태였는데요. 이제 2018년 10월이 다가오고 있고, 그 가운데 시험발사체에 사용될 엔진의 최종 시험이 지난 7월 5일에 성공적으로 이뤄졌다는 소식이 들려왔습니다. 한국형 발사체는 우리가 자체 개발한 75톤급 엔진을 기반으로 완성될 예정인데요. 오는 10월에 발사될 시험발사체에는 75톤급 엔진 한개가 장착된 작은 발사체를 발사할 예정이라고 합니다. 그런데 이번에 엔진이 작동할 140초의 시간보다 긴 150초의 시간을 정상 작동시키는데에 성공했다는 것이죠. 지금까지도 145초 실험등은 여러번 있었지만 이번엔 단순 엔진 작동 확인만이 아닌 추력벡터제어장치의 작동 등 다방면에서 실제 발사환경과 동일한 절차로 진행한 최종실험이어서 의미가 크다고 할 수 있겠습니다.

"시험 발사체는 좀 작긴 하지만, 성공만 한다면 SpaceX처럼 엔진 묶음을 늘려가는 방식으로 빠르게 

발사체 탑재중량을 늘려갈 수 있지 않을까 싶다. 물론 엔진을 묶는게 또 쉬운게 아니다만..."

"이미 시험 발사체는 많이 만들었다능!"

   이제 시험발사가 성공해 75톤급 엔진의 신뢰성을 확보하게 된다면, 2021년 한국형 발사체는 물론이고 앞으로 있을 추가적인 발사체 개발에도 큰 탄력을 받게 될 예정입니다. KARI의 전략은 SpaceX처럼 좋은 엔진을 기반으로 엔진묶음 발사체를 만들어 탑재중량을 늘려가는 방식이라고 알려져있는데요. SpaceX사가 추력이 70톤이 되지 않는 '멀린1D'엔진으로 승승장구 하는 것을 보면, 75톤급 엔진으로 할 수 있는 일은 꽤 많을 것 같습니다. 또 이런 중량급 엔진을 완성하게 되면 향후 100톤 이상 추력을 가진 엔진 개발 역시 탄력을 받게 되겠죠.

   자체개발 엔진을 이용한 발사체의 성공... 굉장히 중요한 이정표가 될 것이며 그래서 이번 10월의 발사는 매우 중요합니다. 지난 '나로호'발사는 발사체보다는 발사체의 발사를 진행하고 관리하는 경험을 쌓는데에 의미가 있었던 일이라고 볼 수 있고, 이제 우주개발의 핵심인 발사체의 발사에 다가가고 있는 것이죠. 매우 기대가 됩니다. 지금까지 어떤면에서는 분명 지지부진 해보였던 우리의 우주개발... 이제는 정말 탄력받을 날이 오지 않을까요?

NASA - 지구방어 20주년 / 화성폭풍은 언제까지

   1998년 3월, 1997년에 발견된 약 1km크기의 소행성 1997 XF11의 궤도를 분석해 본 과학자들은 깜짝 놀랐습니다. 그것이 2028년에 지구와 달 사이를 지나갈 것으로 예측되었고, 어쩌면 지구에 충돌할 수도 있었기 때문이죠. 1km급의 소행성이 지구에 충돌하게 되면 인류가 지금같은 문명을 유지하기 어려운, 전지구적 재난이 발생할 수 있기에 이는 작은 가능성이라도 충분히 우려스러운 일이었습니다.

   다행히도 후에 정밀하게 궤도를 계산해 본 결과 지구와 달 사이의 간격보다 2배는 먼 곳을 지나갈 것으로 확인되어 위험성은 크게 낮아졌지만, 이미 언론에서는 '지구 종말'을 운운하며 떠들어대기 시작한 상태였습니다.

   결국 미국 의회의 요청에 의해 '우리의 NASA 형님'은 1998년에 지름 1km가 넘는 지구근접천체(Near-Earth Object, NEO)의 90%를 10년안에 찾아내는 작업을 시작했습니다. 그렇게 설립된 NASA JPL내부의 팀, NEO연구센터(CNEOS, Center for NEO Studies)는 1998년 7월부터 활동을 시작하게 되었고요. (CNEOS라는 명칭은 2016년에 수정된 것) NASA 혼자서 NEO들을 찾아나갔다기 보다는, NASA가 중심으로 다양한 천문학자들의 데이터를 모아왔고 자금을 지원하며 연구해왔다고 보면 되겠습니다. 그런 NASA의 NEO 탐색 연구는 올해 2018년 7월로 20주년을 맞이한 상태입니다.

   사실 소행성의 크기와 상관없이 발견하지 못한 NEO는 존재 자체를 모르는 것이기 때문에, 즉 NEO의 총량을 모르는 상태이기 때문에, 따라서 몇 개를 찾아내야 90%를 찾아내는 것인지는 알 수가 없는 상황입니다. 하지만 어찌되었건, CNEOS는 어마어마한 수의 NEO를 찾아내 데이터베이스화 하는데 성공했습니다.

"근데 이거 갈수록 더 많이 발견되는 추세인거 아니냐? ㄷㄷㄷㄷ

매주 40개 정도씩 발견되고 있다고..."

(참고로 'All'은 140m이하까지 포함한 '발견된 전체'라는 뜻)

"아무리 우주가 넓다지만, NEO도 이렇게 많으면 충돌 안하는게 이상한거 아닐까?ㅋㅋㅋ"

   나아가 CNEOS는 여러 시스템을 개발했는데요. 첫째로 'Sentry'라는 시스템은 태양계의 중력지도를 바탕으로 확인된 NEO의 향후 100년간 궤도를 추적, 지구와 충돌할 가능성을 계산한다고 합니다. 현재까지 발견된 NEO들 중 향후 100년간 위험한 것은 없으며, 충돌할 NEO들은 크기가 20m미만이라 심각한 상황은 아니라고 하네요. 

   그리고 최근에는 'Scout'라는 시스템을 만들었다고 하는데요. 이 시스템은 발견된 소행성 또는 미확인 우주물체가 공식적으로 확인되어 정식명칭을 받기도 전에, 바로 궤도를 예측하여 지구와 충돌할 가능성을 0에서 4단계까지로 구분해 분류한다고 합니다. (https://cneos.jpl.nasa.gov/scout/#/) 물론 발견된지 얼마 안 된만큼 궤도의 정확성은 떨어지는 편이지만, 그 떨어지는 정확성까지 통계적으로 고려하여 위험성을 판단하고 구분하는데요.

   Scout 시스템은 실제로 위력을 발휘했다고 합니다. 2018년 6월 2일에 NASA가 자금을 지원한 애리조나대학의 NEO탐사팀이 '2018 LA'라는 수m짜리 소행성을 발견했는데, 발견한지 몇 시간만에 Scout 시스템이 해당 소행성이 지구와 충돌한다는 판정을 내리고 충돌 위치를 남아프리카와 인도양으로 예측했습니다. 그리고 그 날 저녁에 남아프리카에 해당 소행성이 추락하면서 많은 사람들의 스마트폰에 촬영되었죠. 작아서 매우 늦게 발견되었지만, 큰 경우에는 훨씬 빨리 발견되어 빠른 예측이 가능할 것입니다. 참 대단한 것 같네요. 그야말로 행성방어라고 할만한 것 같죠?

"요즘 화성. 도대체 화성에서는 무슨 일이..."

"오퍼튜니티가 관측해왔던 대기의 불투명도. 올해는 그야말로 역대급이다.ㄷㄷㄷ"

   끝으로 국내 언론을 통해서도 널리 알려진 화성의 모래폭풍 소식을 전해드려야 할 것 같네요. 예, 화성의 모래폭풍이 전례없을 정도로 극심하다고 합니다. 결과적으로 쌍둥이 형제 '스피릿'을 잃고도 불굴의 의지를 보이며(?) 화성에서 수명한계를 넘어 활동해 온 '오퍼튜니티'가 위험에 빠진 상황입니다. 태양전지판의 발전이 어려워지면서 절전모드로 들어간 상황인데, 모래가 태양전지판에 너무 많이 내려앉거나, 또는 절전모드가 너무 오래지속된다던지 하면 오퍼튜니티의 생존이 어려워질 수 있는 상황이라고 하네요. 

   NASA의 가장 최근 업데이트는 7월 11일로, 현재까지는 오퍼튜니티가 절전모드에서 깨어났다는 소식은 들려오지 않고 있습니다. NASA에서는 화성궤도선을 총 동원해 기상관측을 계속함과 동시에, 통신 시스템으로 오퍼튜니티가 깨어났는지를 지속적으로 확인하고 있다합니다. 두 달 후에 있을 우주개발 소식에서는 오퍼튜니티가 깨어났다는 소식을 전해드릴 수 있었으면 좋겠네요. 이번주는 여기까지입니다. 감사합니다.

"오퍼튜니티 다 죽게생겼다 이 놈의 화성아!!!"