최고온도 -17도, 최저온도 -95도. 지난달 17일 무인 화성탐사선 ‘인사이트’가 미국 항공우주국(NASA)에 보내온 화성의 날씨다. 인사이트호 기상과학 책임자인 돈 반필드 코넬대 교수는 “화성이 지구와 얼마나 다른 대기환경을 지니고 있는지 인사이트를 통해 확인하고 있다”고 말했다.1972년 아폴로 17호의 진 커넌 선장 이후 47년간 달이나 화성을 밟은 인류는 단 한 명도 나오지 않고 있다. 우주 선진국들은 사람 대신 인사이트와 같은 무인탐사선을 보내 우주를 탐사하고 있다. 사람을 보내는 것이 위험한 데다 기술이 발전하면서 탐사선을 통해서도 많은 정보를 얻을 수 있기 때문이다.NASA, 내년 달 탐사선 발사NASA는 내년 우주선을 달에 보낼 예정이다. 아폴로 17호 이후 48년 만의 달 탐사다. ‘EM-1(Exploration Mission-1)’이라는 명칭이 붙은 이 탐사계획의 핵심은 우주선 ‘오리온’에 있다.오리온의 시작점은 미국 플로리다의 케네디우주센터다. NASA의 신형 우주발사체(SLS)에 실려 우주에 진입하며 발사 4일 만에 지구로부터 43만7321㎞ 떨어진 달에 도착한다. 오리온은 달 표면으로부터 100㎞ 지점까지 접근한 뒤 6일에 걸쳐 달의 다양한 데이터를 수집할 예정이다. 이후 발사한 지 25일 만에 지구로 돌아온다. EM-1이 성공하면 NASA는 2022년께 유인우주선 달 탐사 프로젝트인 ‘EM-2’에 착수한다. 이후 2026년까지 오리온을 활용해 달 궤도에 화성탐사용 기지를 세운다는 계획이다.NASA가 EM-1 계획을 세우는 동안 중국은 기록적인 달 탐사 프로젝트를 진행하고 있다. 우주 선진국인 미국과 러시아도 가보지 못한 달의 뒷면에 착륙하는 데 성공했다.중국은 지난 1월 3일 네 번째 달 탐사선인 ‘창어4호’가 달의 뒷면에 안착했다고 발표했다. 창어4호에는 탐사로봇 ‘위투 2호’가 실렸다. 위투 2호는 파노라마 카메라와 지상관통 레이더 등을 통해 달 뒷면의 비밀을 풀어나가고 있다. 달 뒷면 탐사가 어려운 것은 탐사선이 달 뒤편으로 갈 경우 지구와의 직접 교신이 불가능하기 때문이다. 중국은 이 문제를 해결하기 위해 통신 중계용 위성을 따로 발사했다. 이 위성은 창어4호가 보낸 달 관련 데이터를 수집한 뒤 이를 다시 지구에 보내는 역할을 한다.민간에서도 무인우주선을 통한 달 탐사에 나섰다. 이스라엘의 민간 우주기업 ‘스페이스IL’은 지난달 22일 달 탐사용 우주선 ‘베레시트’를 발사했다. 그러나 상황은 순탄치 않다. 발사한 지 4일 만인 지난달 26일 우주궤도 조정에 실패했다. 게다가 안에 사람이 없기 때문에 정확히 어떤 고장이 발생했는지 파악하는 것에도 난항을 겪는 것으로 알려졌다.미국 인사이트, ‘화성 기상캐스터’ 역할까지NASA는 지난 50여 년간 달보다는 화성 탐사에 집중했다. 1976년 바이킹 1·2호를 시작으로 마스패스파인더·소저너(1997년), 스피릿·오퍼튜니티(2003년), 피닉스(2008년), 큐리오시티(2011년) 등을 꾸준히 화성에 보냈다.가장 최근에 화성에 보낸 무인우주선은 지난해 발사한 인사이트다. 예정 임무 기간은 2년이지만, NASA는 그보다 긴 2년6개월가량 임무를 수행할 것으로 보고 있다. 인사이트는 화성의 기후와 지진파, 지질구조를 세밀하게 파악할 수 있는 장비들을 갖추고 있다. 고성능 지진계와 지표용 온도측정기, 화성의 내부를 관측하는 X선 장비, 장비를 운반하는 로봇팔, 레이저형 거리 측정기, 각종 카메라 등을 탑재했다. 과학장비 무게만 50㎏에 이른다.지난해 11월 26일 화성에 착륙한 인사이트는 태양 전지 패널로 충전을 마친 뒤 본격적인 임무에 나섰다. NASA는 지난해 12월 인사이트에서 수집한 화성의 바람소리를 세계 최초로 공개했다.인사이트는 지난달부터 특별한 업무를 추가로 맡았다. 기상캐스터처럼 매일 화성의 기상정보를 NASA에 보낸다. 기온은 물론 풍속이나 기압 등도 세밀하게 전달한다. NASA는 인사이트를 통해 화성에서 일어나는 ‘더스트 데빌’(회오리 모양의 먼지바람)의 미스터리를 풀 수 있을 것으로 기대하고 있다.가장 오랫동안 화성에 머문 오퍼튜니티는 지난달 최종적으로 임무를 마쳤다. 2004년 화성에 착륙한 오퍼튜니티는 임무 기간이 몇 개월 가지 못할 것이라는 NASA의 예측과 달리 2015년까지 42㎞를 주행하며 행성 탐사선 중 가장 긴 주행기록을 세웠다. 고대 화성에 물이 존재했다는 증거를 채집한 것도 오퍼튜니티다. 오퍼튜니티는 지난해 6월 화성의 모래폭풍 이후 NASA의 통제센터 신호에 응답하지 않는 등 사실상 교신이 끊겼다. NASA는 지난달 13일 오퍼튜니티가 ‘사망’했다고 공식 발표했다.윤희은 기자 soul@hankyung.com
물 성분 '수산기' 분자 형성 화학적 과정 입증달 상주를 추진 중인 미국항공우주국(NASA)이 달에 있는 재료만으로 물을 만들어 쓸 수 있는 화학적 과정의 일부를 입증했다.21일 NASA에 따르면 고다드우주비행센터의 물리학자 오렌탈 터커 박사는 달에서 물의 성분인 수산기(水酸基) 분자가 만들어지는 화학적 과정에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 공개했다.우선 태양에서 전하를 가진 하전입자를 대규모로 방출하는 이른바 태양풍이 초속 450㎞로 달 표면에 도달하면 이 중 양성자가 달에 있던 전자와 상호작용하며 수소(H) 원자를 만든다.이 수소 원자는 달의 토양을 구성하는 이산화규소(실리카·SIO₂)나 표토의 기타 분자가 갖고 있던 산소(O)와 결합해 물의 주요한 구성 성분인 수산기(OH) 분자를 형성하는 것으로 나타났다.태양풍은 또 달의 토양을 구성하는 주요 성분인 규소와 철, 산소 원자의 결합력을 와해시켜 산소 원자가 표면으로 흘러든 수소 원자와 결합하게 하는 작용도 하는 것으로 분석됐다.그러나 수산기 분자에서 어떻게 물을 만들지는 더 연구가 필요한 것으로 지적됐다.달에 수소나 수산기 등 물의 성분은 물론 얼음 형태의 물이 존재한다는 것은 딥임팩트나 찬드라얀-1호 등을 통해 이미 확인된 사실이다.그러나 물이나 물의 성분이 어떻게 생겨나 얼마나 있는지는 여전히 연구대상이 돼왔다.혜성 충돌에 따른 화학작용의 결과라는 주장과 태양풍이 시발점이라는 설이 맞서왔는데 이번 시뮬레이션 결과는 후자 쪽에 무게를 싣는 것이다.이번 연구는 또 그간 달에서 측정된 수소의 양이 지역별로 차이를 보이는 이유도 규명했다.달의 적도처럼 온도가 높은 곳에서는 수소가 태양 에너지를 받아 외기권으로 빠르게 빠져나가 덜 축적되는 반면 기온이 낮은 극지 인근에서는 그 반대로 외기권으로 빠져나가는 속도가 느려 더 많은 수소가 존재하게 되는 것으로 나타났다.터커 박사는 우주인을 달에 보내 상주시키려면 달에 얼마만큼의 물과 물 성분이 있는지를 이해하는 것이 중요하다고 강조했다.달에서 수소의 역학을 이해함으로써 "어디에서 구할 수 있는지를 알게됐다"고 덧붙였다.고다드센터의 플라스마 물리학자 윌리엄 패럴 박사는 "우주의 모든 암석은 태양풍에 노출된 뒤에 물을 만들 수 있는 잠재력을 갖게 된다"고 이번 연구결과에 대해 확대된 의미를 부여했다.태양풍은 태양계 끝까지 뻗어나가며, 암석에서 작은 먼지 알갱이에 이르기까지 이산화규소 성분을 가진 것이라면 잠재적으로 수산기를 형성해 물을 만들 수 있는 화학 공장이 될 수 있다는 것이다./연합뉴스
많은 사람이 과거에 습득한 지식을 수단 삼아 현재를 산다. 그러나 앞으로는 그렇게 살면 힘들어질 수밖에 없다. 현재는 미래에 펼쳐질 더 나은 자신과 조직을 만들어가는 시간으로 삼아야 한다. 우리가 성취해야 하는 것은 정제된 지식이 아니라 ‘왜(why)’, ‘어떻게 될까(what if)’라는 의구심을 통해 개척해야 하는 ‘더 나은 세상’이기 때문이다. ‘어떻게(how)’를 생각하는 사람은 직업을 보장 받고, ‘왜’나 ‘어떻게 될까’를 제기하는 사람들은 지도자가 된다는 말도 있다.“미국항공우주국(NASA)의 랭글리연구소에는 리더십이 결핍돼 있다는 사실을 아십니까.” 필자는 2003년 8월 NASA 랭글리연구소 신임소장으로 부임한 로이 브리지 전 미 공군 소장에게 이런 질문을 던진 적이 있다. 브리지 소장은 고개를 갸우뚱하며 구체적인 설명을 요구했다. 필자는 1941년 맨해튼 프로젝트(원자폭탄 제조계획)와 1960년대 NASA의 아폴로 프로젝트(달 착륙계획)를 예로 들었다.“현재의 리더들은 이런 경이로운 도전이 다시 시작된다면 감당할 수 없습니다. 그들은 미래를 느끼거나 볼 수 없고, 꿈을 성취하려는 담대한 용기와 지혜가 없는 관리자에 불과하죠.” 이후 연구소 내부에서는 필자의 이런 돌발적인 질문과 설명에 대해 잠시 소용돌이가 있었지만, 결과적으로 NASA라는 조직이 미래를 향해 갈 수 있는 창의와 혁신의 교육시스템을 더 튼튼하게 갖추는 계기가 됐다.NASA에는 선후배, 동료, 임직원끼리 다양한 토론을 하고, 서로를 격려하고 이끌어 주는 토론시스템이 수두룩하다. 각 연구소에서 수시로 펼쳐지는 패널토론을 통해 NASA의 미래, 현재, 당면 과제, 극복 방법 등을 공유한다. 구성원들은 이를 자신의 창의와 혁신을 펼쳐보이는 기회로 삼기도 한다. 필자가 신임 랭글리연구소장에게 던진 도발적인 질문도 창의와 혁신을 만들어주는 NASA 시스템에서 나온 것이다.인류가 지금까지 성공적으로 수행해 온 우주탐색이나 항공기술은 앞으로 성취해야 할 과제의 100분의 1도 안 된다. 우리는 과거의 짐을 지고 미래로 가는 것이 아니라, 현재보다 좀 더 나은 세상을 구현하기 위한 행동으로 현재를 이끌어야 한다. NASA의 리더는 알려지지 않은 영역에 도전해야 하는 가치를 설명할 수 있어야 한다. 어떤 희생이 닥쳐도 장애와 고난을 극복해야 한다. 세계 우주항공의 최고 전문가들이 모인 NASA의 연구자들은 세계인들에게 꿈과 담대한 용기, 지혜, 보편적 혜택을 제공해야 하기 때문이다.한국 사회는 “얼마나 아느냐” 또는 “얼마나 할 수 있는가”로 청년들의 역량을 평가하는 경향이 짙다. 이 두 가지는 미래 문명을 짊어지고 나갈 젊은이들의 역량을 제대로 평가하는 기준이 될 수 없다.청년들에게는 영감적인 감각을 시현할 수 있는 3차원적 역량이 필요하다. 기업이나 사회의 교육 시스템이 영감을 고취하도록 유도하지 못하면, 청년들에게 3차원적 역량을 기대할 수 없다. 3차원적 역량을 지니게 되면, 어렵고 힘들지만 새로운 것에 도전하는 용기와 지혜를 얻게 된다. 한국 청년들은 경제, 우주, 교육, 문화 등의 분야에서 미래의 꿈을 현실화하려는 창의와 혁신으로 현재를 살아가야 한다.
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