1961년 구 소련의 우주비행사 유리 가가린이 처음으로 지구 밖을 비행한 이후 지금까지 모두 600명이 넘는 인류가 우주여행을 했다. 최장 우주 체류 기록은 러시아의 발레리 폴리야코프가 1994~1995년에 세운 14개월이며, NASA는 500일 정도가 소요되는 유인 화성 탐사 계획을 검토하고 있다. 그런데 이렇게 긴 우주여행을 과연 우리 몸이 버텨낼 수 있을까? 우주에서 우리 몸은 어떤 변화를 겪게될까 우주여행을 하려면 작은 공간에 갇혀있어야 하고, 혼자 있어야 할 때도 있고, 중력이 거의 없는 공간에 적응해야 하고, 방사선 노출량이 많아지며, 각종 기계소리로 무척 시끄럽기도 하다. NASA는 우주 공간에서 사람의 몸과 마음은 어떻게 변화되는지에 대해 꾸준히 연구했는데, 대표적인 것이 2005년에 시작한 ‘휴먼 리서치 프로그램’이다. 연구자들은 대개 우주비행사가 임무 수행 전후 어떻게 달라졌는지 비교하여 우주여행이 우리에게 미치는 영향을 밝히려고 노력해왔다. 그렇지만 여행 전후의 변화들이 정말 우주여행 때문인지 장담하기 어렵다. 우주여행과 상관없는 다른 원인 때문일 수도 있고, 우연히 일어난 것일 수도 있기 때문이다. 그러니 정확한 연구를 위해서는 ‘대조군’이라는 부르는 비교 대상이 있어야 한다. 대조군이 될 사람들은 연구대상이 될 우주비행사와 나이, 성별, 인종 등 모든 것이 최대한 비슷해야 한다. 그래야 정확한 비교가 가능하다. 유전자가 거의 모두 같은 일란성 쌍둥이 중 한 명은 우주에, 다른 한 명은 지구에 두고 서로 비교할 수 있다면? 최상이다. 실제로 그런 멋진 연구가 있었다. 쌍둥이 한명은 지구에, 한명은 우주로 스콧과 마크 켈리는 1964년 미국 뉴저지에서 태어난 일란성 쌍둥이 형제다. 해군에서 전투기 조종사로 복무했던 스콧과 켈리는 1995년에 NASA의 우주비행사 선발에 함께 응모했고 이듬해 나란히 선발된다. 쌍둥이가 우주비행사가 된 것이 처음인 것은 물론이고, 형제 우주비행사도 NASA 역사상 처음이었다. 지금까지도 우주비행 경험이 있는 유일한 형제로 남아있다. 스콧과 마크는 지휘관 역할까지 맡는 등 성공적인 우주비행사 경력을 쌓아갔는데, 마크는 2011년 은퇴를 선언했다. 그의 부인인 개브리엘 기퍼즈 애리조나주 연방 하원의원이 지역구인 투싼의 식료품 가게에서 총격을 당해 두개골 관통상을 입었기 때문이었다. 마크는 중상을 입은 부인을 돌보기 위해 자신의 인생과 다름없던 우주비행을 미련 없이 포기했다. 한편 NASA는 장기간 우주 공간에 머무는 것이 우리 신체에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 ‘NASA 쌍둥이 연구’를 기획했는데, 당연히 스콧과 마크의 흔쾌한 참여에 기반한 것이었다. 연구 계획에 따라 스콧은 러시아 우주비행사 미하일 코르니엔코와 함께 ‘소유즈 TMA-16M’를 타고 2015년 3월 27일 국제우주정거장에서 도착하여 340일을 그 곳에서 머문 후 2016년 3월 2일 카자흐스탄에 안전하게 착륙했다. 우주정거장에 있던 스콧과 지구 위에서 생활하던 마크는 같은 시간에 혈액을 채취하고, 대소변을 모으고, 인지기능검사, 체질량검사, 시력검사 등을 반복했다. 검사들은 사실 출발 한참 전부터 도착 한참 후까지 거의 2년 가까이 진행되었는데, 연구를 위해 두 사람이 기증한 검체는 모두 317개에 달했다. 미국 12개 대학에서 일하는 과학자 84명이 10개의 팀을 이루어 스콧과 마크가 제공한 검체와 자료를 이용한 연구를 진행했다. 각 팀은 장기 우주 체류에 따른 인지능력, 심혈관계 기능, 근육량, 영양 상태, 시력은 물론 유전자 변화, 면역 기능, 장내세균총, 대사체의 변화 등에 대한 분석을 나누어 맡았다. 연구 결과는 2019년 4월 저명한 학술지 ‘사이언스’에 20쪽짜리 논문으로 출판되었다. 2년간 쌍둥이의 신체변화는? 결과는 어땠을까? 체질량이 감소하고 일부 유전자 발현이 달라지는 등 우주에 있던 스콧의 몸에서는 지구에 있던 마크에서는 보이지 않던 여러 가지 변화가 관찰되었지만, 지구로 귀환한 후 대부분은 원상복구 되었다. 예를 들면 우주에 머물던 스콧의 몸에서 확인된 유전자 발현 변화의 91.3%가 6개월 만에 정상으로 돌아왔다. 일부 언론은 스콧의 키가 무중력 상태의 우주에 있는 동안 2인치나 커졌다고 보도했는데, 이 역시 착륙 후 정상으로 돌아왔을 것이다. 흥미롭게도 우주에 있을 때는 정상이던 스콧의 인지 기능의 일부는 지구에 돌아온 후 감소하기도 했다. 인류 최초의 쌍둥이 우주비행사인 스콧과 마크 켈리는 의학연구에 기꺼이 참여하여 우주 장기체류를 위한 인류의 준비에 중요한 디딤돌을 놓았다. 그렇지만 아직 갈 길이 멀다. 인류가 더 멀리 우주를 여행하고 더 오래 우주에 머물려면 훨씬 더 많은 의학연구들이 필요하다.
중국이 달과 화성을 향한 우주 프로젝트에 집중하는 가운데 자국 최대 추력인 500t 액체 연료 로켓 엔진 실험에 성공했다고 밝혔다. 7일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 최대 항공우주 기업인 중국항천과학기술그룹(CASC)은 지난 5일 중국 소셜미디어 위챗 계정을 통해 "500t 추력의 YF-130 실험에 성공했다"며 "이는 동급 세계 최강"이라고 밝혔다. 그러면서 이번 실험 성공은 우주인을 착륙시키고 달 기지를 건설하려는 중국의 야심을 향한 중요한 이정표라고 자평했다. 또 YF-130 엔진은 기존 120t 추력 YF-100보다 4배 강하며, 현재 세계 최강 액체 연료 로켓 엔진인 러시아의 RD-180도 능가한다고 밝혔다. CASC는 개발에 10년이 걸린 YF-130에 대해 "완전한 디지털 설계와 관리 모델을 혁신적으로 채택하고 일련의 핵심 기술 돌파구를 만들어냈다"고 설명했다. YF-130은 중국의 차세대 초중량 운반 로켓인 창정(長征·CZ) 9호에 사용될 전망이다. 중국은 창정 9호를 활용해 2030년까지 달에 우주인을 보내고 2035년까지 러시아와 함께 달 연구 기지를 만든다는 계획이다. YF-130 1단계 엔진과 부스터를 장착하면 창정 9호는 최근 중국 우주 정거장 톈궁 건설을 위한 모든 부품을 실어나른 창정 5호보다 6배 강력하다. 또한 화성과 그 너머를 탐사하려는 중국의 우주 굴기를 지원할 전망이다. 창정 5호는 중국에서 '뚱보 5호'라고 불리는 초대형 로켓이다. 최대 적재 중량은 지구 저궤도 25t, 정지궤도 14t이다. 중국에서 가장 무거운 탐사선인 8.2t에 달하는 창어 5호를 달까지 보낼 수 있었던 것도 모두 창정 5호 덕분이다. 창정 9호는 여기서 더 나아가 최대 적재 중량이 지구 저궤도 140t, 달 50t, 화성 44t으로 설계됐다. CASC는 이와 함께 3∼4번 재사용이 가능한 80t 추력의 액체 연료 엔진 YF-209의 실험에도 성공했다고 밝혔다. 그러면서 48시간 내 다시 비행할 수 있는 저비용의 YF-209는 상업용 로켓에 사용될 수 있고, 늘어나는 중국 민간 우주 분야의 요구에 부응할 것이라고 밝혔다. pretty@yna.co.kr (끝)
"잘 가고있다. 기다려라 달님" 우리나라의 첫 달 궤도선 '다누리'(KPLO)가 우주에서 순항하며 영상과 사진, 문자 등 데이터를 성공적으로 보내왔다고 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원, 한국전자통신연구원(ETRI)이 7일 밝혔다. ETRI는 항우연, 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)와 함께 8월 25일(지구로부터 약 121만km 거리)과 10월 28일(약 128만km 거리) 두 차례 우주 인터넷 탑재체 성능검증시험을 했다. ETRI가 개발한 우주 인터넷 탑재체는 세계 최초의 지구-달 우주 인터넷 통신 시험 탑재체로, 수시로 통신이 끊어지는 우주 환경에서 데이터 전송을 검증하기 위해 개발됐다. 8월 25일에는 다누리에 저장해뒀던 ETRI 전경 사진과 방탄소년단(BTS)의 'Dynamite'(다이너마이트) 뮤직비디오를 재생해 전송하는 데 성공했다. 10월 28일에는 ETRI에서 다누리에 문자를 보내고, 다누리가 받은 문자를 그대로 다시 ETRI로 재전송하는 문자메시지 송·수신 실험이 이뤄졌다. ETRI는 첫 문자로 무선 통신에서 신호 품질이 양호함을 나타내는 영문 표현인 'five by five'를 송·수신했다. 이후 국문으로 '잘 가고 있다. 기다려라 달님'을 다시 송·수신하는데 성공했다. 우주 인터넷은 지상 인터넷과 환경이 달라 통신이 수시로 끊어지기 때문에 데이터를 분할해 전송한다. 받은 데이터는 NASA와 항우연의 통신 중계 장치(노드)를 거쳐 ETRI로 전달됐다. 과기정통부는 이러한 실험 성공에 대해 " 임무 목적상 통신거리인 약 38만km보다 약 3배 이상 떨어진 거리에서 수행되었다는 점에서 큰 의미가 있다"고 밝혔다. 또 과기정통부와 항우연은 다누리가 촬영한 '지구-달 공전 사진'과 '달이 지구를 통과하는 사진'을 공개했다. 다누리는 항우연이 개발한 고해상도 카메라로 9월 15일부터 10월 15일까지 한 달간 매일 한 번씩 달의 공전 과정을 촬영했다. 9월 24일에는 15장의 사진을 촬영해 달이 지구를 통과하는 과정을 생생히 담아냈다. 앞서 다누리는 지난 8월 26일에 지구와 달의 사진을 처음으로 찍어 보낸 바 있다. 과기정통부는 "지구-달 최초 촬영 사진은 한 '순간'을 보여줬으나, 이번 사진은 달이 지구를 공전하고 통과하는 '과정'을 담았다는 점에서 의미가 있다"고 했다. 아울러 다누리는 한국지질자원연구원이 개발한 감마선분광기를 이용해 지난 10월 9일 오후 10시 21분과 25분에 초신성 폭발로 블랙홀이 탄생하며 발생한 감마선 폭발(GRB221009A)을 관측했다. 이번 폭발은 인류가 최초로 관측한 블랙홀 탄생 관련 감마선 폭발 현상으로 미국·유럽 등에서도 동시에 관측됐다. 감마선분광기는 달 표면의 감마선 분광 자료를 수집해 달 표면 지질자원 탐사, 5종 이상의 달 원소 지도 제작에 활용하기 위한 탑재체다. 지구-달 항행기간 동안 10초마다 감마선 관측자료를 수집하고 있다. 다누리는 지난 2일 오전 11시께 지구-달 항행 간 오차를 보정하기 위해 3차 궤적수정기동을 실시했다. 궤적수정기동이란 다누리가 예정된 지구-달 전이 궤적을 따라 항행할 수 있도록 추진제를 사용하여 오차를 보정하는 과정이다. 다누리는 지난 8월 7일과 9월 2일에도 궤적수정기동을 했다. 이후 이틀간에 걸친 다누리 궤적의 추적·분석을 통해 4일 3차 궤적수정기동이 성공적으로 수행된 것을 최종적으로 확인했다. 한편, 다누리는 발사 94일이 지난 11월 7일 현재 지구로부터 약 105만㎞ 떨어진 거리(누적 이동 거리 266만㎞)에서 초속 0.54㎞의 속도로 달로 이동 중이다. 앞으로 다누리는 12월 17일까지 약 600만㎞를 항행하여 달 궤도에 도착 후, 감속을 통해 12월 말 달 임무 궤도에 진입할 계획이다. 이후 2023년 1월부터 1년간 달 상공 100㎞의 원 궤도를 돌면서 착륙 후보지, 달 자기장 관측 등 과학기술 임무를 수행한다.
지구에서 약 90광년 떨어진 곳의 희미한 백색왜성과 주변을 돌던 행성 잔해들이 100억년이 넘는 것으로 나타났다. 이는 우리 은하에서 발견된 항성과 행성계 중 가장 오래된 것 중 하나로 제시됐다. 영국 워릭대학에 따르면 이 대학 물리학과 피어-임마누엘 트렘블레이 교수가 이끄는 연구팀은 행성 잔해로 둘러싸인 백색왜성 'WDJ2147-4035'와 'WDJ1922+0233'를 분석한 연구 결과를 '왕립천문학회 월보'(MNRAS)에 발표했다. 질량이 큰 별은 항성진화 마지막 단계에서 블랙홀이나 중성자별이 되기도 하지만 태양과 비슷한 질량을 가진 대부분의 별은 핵융합 연료를 소진한 뒤에는 표면층 물질을 날려버리고 남은 물질이 축퇴되며 식어 청백색으로 빛나는 백색왜성이 되고 궁극에는 더는 빛을 못 내는 암체가 된다. 이런 별 주변의 행성은 궤도가 바뀌거나 파괴되고 그 잔해는 항성 표면에 강착되는데, 이런 과정에 있는 100억 년 이상 된 백색왜성 행성계를 찾아낸 것이다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 가이아(GAIA) 위성이 찾아낸 두 개의 극단적인 백색왜성을 분석했다. 두 별은 모두 행성 잔해로 오염돼 있는데, WDJ1922+0233은 이례적일 만큼 별빛이 푸르고 WDJ2147-4035는 지금까지 발견된 백색왜성 중 가장 희미하고 붉은색을 띠고 있다. 가이아 위성과 유럽남방천문대(ESO) 초거대망원경(VLT)에 장착된 분광기인 X-슈터(Shooter)의 광도 및 분광 자료를 활용해 얼마나 오래 식어왔는지를 분석한 결과, 항성 WDJ2147-4035는 형성된 지 약 107억년 정도 됐으며 이중 102억년을 백색왜성으로 식어온 것으로 나타났다. X-슈터는 별빛의 다양한 파장을 분석해 대기에 어떤 원소를 얼마나 가졌는지를 파악할 수 있는데, WDJ2147-4035에서는 금속 소듐과 리튬, 칼륨 등이 발견되고 탄소도 일시적으로 포착돼 금속으로 오염된 백색왜성 중 가장 오래된 것으로 나타났다. WDJ1922+0233은 지구의 대륙 지각과 성분이 비슷한 행성 잔해로 오염된 것으로 나타났다. WDJ2147-4035보다는 약간 더 젊은 별로, 헬륨과 수소가 이례적으로 섞인 대기가 별빛을 더 푸르게 만드는 것으로 분석됐다. 이와 달리 거의 헬륨만 있는 WDJ2147-4035 대기에서 발견된 행성 잔해는 백색왜성이 되는 과정에서 살아남은 옛 행성계에서 온 것으로 가장 오래된 행성계라는 결론에 이르는 근거가 됐다. 논문 제1저자인 박사과정 대학원생 아비게일 엘름스는 "금속으로 오염된 별은 지구가 유일하지 않으며 지구와 비슷한 다른 행성이 있다는 점을 보여주고 있다"면서 "우리 은하에서 지구와 비슷했던 행성 잔해로 오염된 가장 오래된 별을 찾아냈으며, 이런 과정이 지구가 형성되기도 전에 시작돼 100억 년 넘게 진행됐다고 생각하니 놀랍다"고 했다. 트렘블레이 교수는 "우주의 금속은 항성이 진화해 거대한 폭발을 일으키며 생성돼 약 100억년 전에 이 별들이 만들어질 때는 지금보다 금속이 적었다"면서 "두 백색왜성은 태양계가 형성될 때와 달리 금속은 적고 가스가 많은 환경에서 행성 형성에 관한 흥미로운 창을 제공해 준다"고 설명했다.
중국 우주발사체 '창정(長征) 5B호' 잔해물이 4일(현지시간) 태평양에 추락하자 미국 항공우주국(NASA)이 위험성을 경고하고 나섰다고 블룸버그 통신이 보도했다. 빌 넬슨 NASA 국장은 이날 성명을 내고 "중국이 통제되지 않은 창정 5B호 로켓 잔해물 재진입으로 불필요한 위험을 초래하고 있다"며 "그들은 추락 위치를 예측하고 위험을 줄이기 위해 필요한 궤도 정보도 공유하지 않았다"고 비판했다. 이는 자오리젠 중국 외교부 대변인이 전날 블룸버그에 "개방적이고 투명한 태도로 국제사회에 정보를 제공하고 있다"고 밝힌 것과 배치되는 주장이다. 넬슨 국장은 "우주여행 국가들은 우주 활동에 대해 책임지고 투명하게 공개해야 하며 확립된 모범 사례를 따라야 한다"며 통제되지 않은 로켓 잔해는 "큰 손실이나 인명 피해로 이어질 수 있다"고 지적했다. 이날 잔해물이 스페인 상공을 통과하면서 카탈루냐 동북부를 비롯한 4개 지역 영공도 약 40분 간 폐쇄됐다고 로이터통신이 보도했다. 이로 인해 스페인 공항 46곳에서 비행 예정이던 항공편 300편이 지연됐다. 창정 5B호는 지난달 31일 중국의 우주정거장 모듈 '멍톈'(夢天)을 싣고 하이난성에서 발사됐다. 미국 우주사령부에 따르면 창정 5B호 잔해물은 뉴욕 시간 이날 오전 6시 1분께(한국시간 오후 7시1분) 중남부 태평양 상공 대기권에 진입했고, 5분 뒤 또 하나의 잔해물이 대기권에 들어왔다. 추락 위치는 멕시코 아카풀코에서 남서쪽으로 약 2천㎞ 떨어진 태평양이라고 로이터통신은 전했다. 창정 5B호는 상단부가 워낙 크게 만들어져, 발사될 때마다 잔해가 대기에서 전소되지 못한 채 지구로 떨어질 수 있다는 우려가 나왔다. 앞서 2020년 5월 창정 5B호 첫 시험발사 이후에는 잔해물이 아프리카 코트디부아르 마을에 떨어져 건물이 파손됐고, 작년에는 잔해물이 인도양에 낙하했다. 자오리젠 대변인은 이날 정례 브리핑에서 로켓 잔해물의 대기권 재진입은 일반적인 국제 관행이라며 항공 활동이나 지상에 피해를 줄 가능성은 "매우 낮았다"고 주장했다.
달 탐사 임무를 수행할 아르테미스Ⅰ 로켓이 4일(현지시간) 미국 플로리다주 케네디우주센터 발사대에 다시 배치됐다. 미 항공우주국(NASA)은 이날 조립동에 보관 중이던 아르테미스Ⅰ 임무 로켓 '우주발사시스템'(SLS)을 케네디우주센터 내 39B 발사대로 이동시켰다고 발표했다. NASA는 발사대로 옮긴 SLS에 대한 각종 장비 점검을 완료한 뒤 14일 이 로켓을 발사할 예정이다. 짐 프리 NASA 부국장은 "우리가 (이번 로켓 발사에) 자신감이 없었다면 발사대로 옮기지 않았을 것"이라며 "우리는 전진할 자신이 있다"고 말했다. 발사 시간대는 미국 동부시간 기준 14일 오전 0시 7분(한국시간 14일 오후 2시 7분. 6일 미국 서머타임 해제 이후 시간대 적용)부터 69분 동안으로 설정됐다. 또 이번 발사 시도가 실패할 경우 그다음 예비 발사 일정은 16일 오전 1시 4분부터 2시간, 19일 오전 1시 45분부터 2시간으로 각각 정해졌다. 앞서 아르테미스Ⅰ로켓은 기술적 문제와 기상 악화로 연거푸 발사가 연기됐다. 8월 29일과 9월 3일의 1·2차 발사 시도는 로켓 엔진의 온도 센서 결함, 수소연료 누출 문제 때문에 각각 연기됐다. 9월 27일의 3차 발사 시도는 허리케인 이언의 북상으로 취소됐다. 아르테미스는 1972년 아폴로 17호의 달 착륙 이후 50년 만에 재개되는 유인 달 탐사 프로그램이다. 아르테미스 1단계인 이번 미션은 NASA가 제작한 추진체 중 가장 강력한 대형 로켓인 SLS에 인간 대신 마네킹을 태운 캡슐 오리온을 탑재해 발사하는 것이다. NASA는 우주 비행사가 달에 안전하게 다녀올 수 있도록 아르테미스Ⅰ 임무를 통해 우주선과 장비가 제대로 제작됐는지를 확인한다. 이를 위해 NASA는 실제 우주비행사를 모사해 인체와 유사한 물질로 마네킹을 제작했다. 아르테미스 프로젝트는 1단계가 성공해야 2단계인 2024년 유인 비행, 3단계인 2025년 최초의 여성과 유색인종 우주비행사의 달 착륙으로 이어질 예정이다.
중국이 우주정거장 '톈궁'에서 원숭이 번식 실험을 계획하는 것으로 알려졌다. 인간의 우주 탐사가 본격화하면서 우주 공간에서 인간의 번식 가능 여부가 관심으로 떠오른 가운데 인간과 많은 유사점을 지닌 원숭이를 대상으로 실험을 추진한다는 계획이다. 4일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 톈궁에서 진행될 과학 연구 장비의 개발을 이끄는 중국과학원의 장루 연구원은 지난달 31일 중국과학원의 소셜미디어에 게시된 영상에서 원숭이 번식 실험이 톈궁의 실험실 모듈 원톈에서 진행될 것이라고 밝혔다. 톈궁은 핵심모듈 톈허를 중심으로 양쪽에 두 개의 실험실 모듈 원톈과 멍톈을 결합하는 'T자'형 구조다. 원톈에서는 주로 생명 과학 실험이 진행된다. 지난 1일 멍톈이 톈허와 도킹에 성공하면서 중국의 독자 우주정거장 건설 사업은 마무리 단계에 접어들었다. 중국은 연말까지 화물우주선 톈저우 5호와 유인우주선 선저우 15호를 발사하며 올해 안에 우주정거장 건설을 마무리한다는 계획이다. 장 연구원은 현재 실험실 모듈 공간은 해조류, 물고기, 달팽이 등 작은 생물에 대한 실험만 진행할 수 있는 크기이지만 확장과 변형이 가능하다면서 "작은 생물에 대한 실험을 진행한 후 쥐와 마카크 원숭이를 대상으로 그들이 우주에서 어떻게 성장하고 심지어 어떻게 번식하는지에 대한 실험도 진행될 것"이라고 말했다. 그러면서 "이러한 실험은 미세 중력과 다른 우주 환경에서 유기체의 적응력을 이해하는 데 도움이 될 것"이라고 덧붙였다. 중국 우주비행사들이 우주에서 진행한 줄기세포 실험을 이끈 칭화대 의대 커쿠이 키 교수는 우주에서 생명과학 실험의 어려움은 실험동물의 크기가 커질수록 기하급수적으로 늘어난다고 지적했다. 그는 "우주비행사들은 실험동물을 먹여야 하고 배설물을 처리해야 한다"며 "그러나 많은 나라가 달이나 화성 궤도에서 장기 정착을 계획하는 가운데 이런 실험은 필요하다"고 말했다. 냉전 시절 구소련은 18일간의 우주 비행 동안 쥐 몇 마리가 신체적 도전을 극복하고 교미하도록 하는 데 성공했고 그중 일부는 임신의 징후를 보였다. 그러나 지구로 귀환 후 새끼를 낳은 쥐는 없었다. 1992년 미국 우주왕복선 엔데버는 부부 비행사를 국제우주정거장(ISS)으로 실어 보낸 바 있지만, 미 항공우주국(NASA)은 자신들이 아는 한 우주에서 성관계를 가진 비행사는 없다고 밝혔다. 영국 노팅엄대 애덤 왓킨스 교수는 2020년 학술지 '생리학 뉴스 매거진' 기고에서 우주에서 성관계를 갖는 것은 상상하는 것 이상으로 매우 어렵다고 지적했다. 그는 "일단 중력이 제로인 상황에서는 두 사람이 밀접 접촉을 유지하는 것조차 어렵고, 우주 공간에서 저혈압 상태에 놓인 비행사들은 지구에서보다 훨씬 성적 자극을 받기가 어렵다. 게다가 우주선에는 프라이버시를 보장할만한 공간도 없다"고 말했다. 지상에서 진행된 일부 실험에서는 중력이 없으면 생식기가 손상할 수 있고 그로 인해 실험 대상 동물의 성적 호르몬 수치를 심각하게 저하시킬 수 있는 것으로 나타났다. 반면, NASA가 ISS에서 진행한 실험에서는 중력의 변화와 방사선은 인간의 정자에 별 영향을 끼치지 않는 것으로 나타나는 등 일부 긍정적인 실험 결과도 있었다. 다만 원숭이들이 우주에서 실험에 협조할지는 불확실하다고 상하이의 한 원숭이 실험 과학자는 지적했다. 익명을 요구한 이 과학자는 SCMP에 지상에서는 원숭이들이 공포에 질릴 경우 장난감, 음악 등을 이용해 달랠 수 있지만 비좁은 우주 공간에서 그들을 진정시키는 것은 어려울 수 있다고 봤다. 또한 비행선에 태우는 것 자체가 원숭이들을 겁에 질리게 생식 능력 저하, 섭식 거부 등의 부작용을 낳을 수 있다고 지적했다.
우크라이나 전쟁에서 고전(苦戰)하는 러시아 정부는 10월27일 유엔에서 “서방 위성을 직접 공격할 수 있다”고 협박했다. 지상 통신망이 완전히 파괴된 우크라이나군 지휘부와 전선(前線)을 잇는 통신을, 일론 머스크의 스페이스X사가 지구 저궤도(LEO)에 띄운 수천 개의 ‘스타링크’ 위성들이 제공하는 것을 겨냥한 말이었다. 러시아는 이미 작년 11월 15일 스타링크 위성처럼 저궤도인 약485㎞ 상공에 있던 자국의 고장 난 위성 코스모스-1408호를 탄도미사일로 파괴하는 능력을 과시했다. 지난 5월, 중국에서도 스타링크 위성을 파괴하는 전략을 세워야 한다는 보고서가 나왔다. “스타링크 위성의 기능과 작동 체계를 파괴하려면 소프트(재밍ㆍ해킹)와 하드(물리적 충돌) 킬(kill) 방식을 결합해야 한다”는 내용이었다. 중국도 고도 500~1145㎞의 저궤도에, 지구 자전축과 30~85도의 경사각을 둔 1만3000개의 인터넷 통신 위성망을 구축한다는 계획을 갖고 있다. 미 국방부는 이 저궤도 위성 군집(constellation) 경쟁에선 오히려 중국에 밀린다. 지구 궤도만이 아니다. 미 우주군은 지구 궤도 밖 우주 공간(xGEO)과 지구ㆍ달 너머의 심(深)우주에 대한 안보 강화에 나섰다. 달 궤도에서 각국이 도대체 무슨 일을 벌이는지 정확히 파악해야 한다는 것이다. 우주는 이미 강대국들의 전쟁터다. 미국, 달을 모니터할 ‘눈’이 없어 미 우주군 우주작전사령부의 스티븐 파이팅 준장은 5월16일 한 강연에서 “각국이 달 궤도에 오르고 있어, 그들이 거기서 뭘 하는지 관심있게 들여다봐야 한다”고 말했다. 미국 외에도 중국ㆍ인도ㆍ한국ㆍ러시아ㆍ일본ㆍ아랍에미리트(UAE) 등 달 탐사에 돌입한 각국이 앞으로 달 자원에 대한 접근권과 주권을 주장하고 나서면, 미 우주인들의 안전한 달 탐사 활동과 미국의 이익이 침해될 수도 있다는 것이었다. 본격적인 달 탐사에 나선 중국이 달에도 남중국해처럼 막무가내로 선점(先占)한 지역을 ‘배타적 구역’으로 선언하고 나서면, 미국으로선 재앙이 아닐 수 없다. 그러나 현재 미국이 우주 영역(domain) 인식에 사용하는 모든 센서들은 지구에서 3만6000㎞ 떨어진 GEO 안에 있는 인공 물체들을 추적하는데 특화돼 있다. 지구에서 38만5000㎞나 떨어진 달은 주(主)감시권 밖이다. 각국이 달 주변에서 하는 활동은 현재로선 해당 국가의 자발적인 공표 내용에 의존한다. 파이팅 준장은 “지구 궤도 하나를 감시하는 것도 엄청난 도전이지만, 달 궤도에서 보는 관점에서 우주 영역 인식을 확장해야 한다”고 주장했다. 달 궤도 주변을 전담으로 감시하는 위성이 없다 보니, 미 우주군은 미 항공우주국(NASA), 미 공군연구소(AFRL), 대학들과 협업하며 지상 레이더와 미 학술기관과 기업들의 망원경, 우주 기반 센서와 같은 기존 장비를 활용해 xGEO 공간을 관찰한다. 미국은 2019년 세계 최초로 달의 뒷면에 착륙한 중국의 ‘창어 4호’와 이를 지구와 연결하는 통신 중계 위성인 작교(鵲橋) 위성, 2020년 달 토양 샘플을 가져온 ‘창어 5호’의 활동 상황을 이런 식으로 모니터했다. 달 표면에 떨어진 중국 로켓 잔해, 8년 뒤에야 확인 지난 3월, 달 표면에 정체불명의 상단 로켓 잔해가 떨어졌다. 이는 나중에, 2014년 10월 중국의 무인(無人) 달 탐사선 ‘창어5호 T1’을 쏴 올렸던 발사체 ‘창정(長程) 3C’ 호에서 떨어져 나온 상단 로켓 부분이라는 것이 확인됐다. 국제적으로 ‘2014-065B’라고 명명된 이 상단 로켓의 행방은 당시에도 논란 거리였다. 그러나 1년 뒤인 2015년, 미국은 이 발사체의 상단 로켓은 대기권에 재진입했다고 발표했었다. 대신에 달에 떨어진 로켓 잔해는 2015년 스페이스X사가 발사한 팰컨9 발사체의 2단계 로켓 잔해로 추정됐다. 하지만, 일부 천문학자들은 고성능 광학 천체 망원경으로 1월 이후 이 물체를 계속 관찰 추적하며 3월에 달에 떨어질 것을 예측했고, 이후 중국 발사체의 상단 로켓이라는 것을 밝혀냈다. 갈수록 많은 나라와 기업들이 달 탐사ㆍ착륙 프로그램에 나서는 상황에서, 달 주변에 대한 추적 시스템이 얼마나 중요한지를 드러내는 사건이었다. 달 주변 감시할 ‘달 고속도로 순찰’ 위성 곧 발사 10월 26일 미국의 우주선 플랫폼 제조사인 ‘퀀텀 스페이스’는 우주 환경에 대한 상황(space situational awareness)을 파악할 제1호 큐브샛인 QS-1을 2024년 10월 달 궤도에 발사하겠다고 발표했다. QS-1에는 GEOST라는 회사가 제공한 우주 감시 센서와 비(非)공개 고객들이 요청한 장비가 탑재된다. GEOST는 정지궤도와 그 너머 심(深)우주의 물체를 추적하는 미 우주군의 지상 감시 시스템에 광학 센서 장비를 제공하는 회사로, 이른 바 ‘우주 영역 인식(space domain awarenessㆍ지구 궤도를 도는 위성에 대한 모니터링)에 특화된 회사다. ‘퀀텀 스페이스’의 수 홀(Sue Hall) 프로그램 담당 부사장은 “QS-1의 목적은 우주 공간에 있는 각국의 인공 물체들이 우리가 그것들이 위치하고 있다고 파악한 곳에 계속 있는지, 있어서는 안 되는 곳에 가 있는 것은 아닌지 감시하는 것”이라고 말했다. QS-1은 태양과 지구 사이에서 두 천체의 중력이 상쇄돼 실질적으로 중력의 영향을 받지 않는 라그랑주 포인트(Lagrangian point) L1과 L2 주변에서 3년간 활동하게 된다. 이와는 별도로, 지난 3월 미 우주군은 수 년 내에 달 궤도를 상시 순찰할 CHPS라는 실험용 감시 위성을 발사하겠다고 밝혔다. ‘달 고속도로 순찰 시스템(Cislunar Highway Patrol System)’란 말의 약어(略語)다. 달 주변까지 확대된 우주 공간에서 인공 물체를 감지ㆍ추적ㆍ식별할 수 있는 능력을 확대하겠다는 것이다. 한편, 미국 NASA가 지난 6월 발사해 현재 달을 돌고 있는 캡스톤(Capstone) 큐브샛은 NASA가 앞으로 달 주변에 건설할 달 관문 기지(Lunar Gateway)의 안전한 궤도를 계산해내는 것이 주(主)목적이다. 우주에서 벌이는 위성들의 숨바꼭질 지난 6월, 정지궤도(GEO)에선 미국과 중국 위성들 간에 숨바꼭질이 벌어졌다. GEO 위아래 수십 ㎞를 오르내리며 각국이 발사한 위성들의 목적과 기능을 파악하는 스파이 위성인 미국의 USA 270 위성은 중국의 쌍둥이 위성인 스옌 12-01호와 스옌 12-02호에 접근했다. 작년 말 중국이 발사한 이 위성들은 모든 것이 비밀에 싸여 있는 위성들이었다. 그러나 USA 270이 접근하자, 중국의 두 위성은 슬쩍 자리를 옮겼다. 또 스옌 12-02호는 태양 빛을 등지는 위치로 이동해, 오히려 USA 270호를 관찰했다. USA 270는 태양을 등진 스옌 12-02를 관찰할 수 없었다. 8월1일 러시아는 스파이 위성 코스모스 2558호를 미국의 스파이 위성인 USA 326호와 동일한 궤도로 발사했다. 코스모스 2558호는 수일 뒤 바로 USA 326호에 바짝 붙어 미국 위성의 기능과 임무를 파악했다. 당시 미 우주사령부의 제임스 디킨슨 사령관은 “무책임한 행동”이라고 분노했지만, 현재 우주 관련 국제법규에는 위성 간에는 얼마나 거리를 둬야 하는지, 두 위성이 제각각 기동(機動)하다가 지나치게 가까워지면 어느 쪽이 먼저 자리를 피해야 하는지 등에 대한 기본적인 ‘에티켓’도 없다. 정지궤도(GEO)는 저궤도(LEO)처럼 위성들로 붐비지 않았었다. 또 대부분의 GEO 위성들은 할당된 자리에서 붙박이처럼 지구를 24시간 돌며, 관측ㆍ기후ㆍ통신 등의 서비스를 제공한다. 그러나 미국의 군사ㆍ스파이 위성들은 이 궤도를 마음대로 헤집고 다니면서 수시로 적국 위성 근처에 접근해 위성의 임무와 기능을 검열(inspection)해 왔다. 그러던 것이 수년 전부터 러시아와 중국이 스파이 위성들을 GEO로 계속 쏴 올리면서, 거꾸로미국 정부와 기업들의 위성들을 따라붙는 상황이 된 것이다. GEO 위성의 수도 2012년 2월 400개 가량이던 것이 지난 6월 현재 589개로 늘어났다. 미국으로선 이들 적국이 자국 위성의 능력에 대해 뭘 알아낼 수 있는지, 또 어떻게 자국 위성을 보호할지 확신할 수 없게 됐다. 유사시 로봇 팔로 적국 위성을 낚아채고, 끌고 갈 수도 지난 1월22일, 중국의 SJ-21호 위성은 고장 난 자국의 글로벌 위성항법시스템(GNSS)인 베이더우(北斗) 위성을 로봇 팔로 잡아 GEO 밖 3000km 떨어진 ‘위성 묘지’ 구역으로 끌고 갔다. 그런가 하면, 2020년 자체 엔진과 재급유 능력을 갖춘 미국 노스럽 그루먼 사의 위성 2개는 연료가 바닥난 2개의 민간 통신 위성에 달라붙어, 이들 통신 위성들의 수명을 연장시켰다. 각각 우주를 청소하고 위성의 수명을 연장할 수 있다는 가능성을 보여줬다. 그러나 이는 동시에 유사시 적국 위성을 공격할 수 있는 능력이었다. 적국의 위성을 로봇 팔로 납치할 수도 있고, 적국의 통신 위성에 가깝게 위성을 갖다 붙여 적국 위성과 지구 사이 통신을 교란하고 지구에서 받는 데이터를 가로챌 수 있음을 과시했다.
화성으로 이사를 간다면, 어디서 사는 게 좋을까? 미국 뉴욕타임스는 29일(현지시각) 가혹한 우주 환경에서 생존하기 가장 좋은 지하동굴 9곳이 발견됐다고 보도했다. 9곳은 미국 지질학자들이 최근 덴버에서 열린 지질학회 모임에서 발표했다. 9곳 모두 가벼운 탐사선이 착륙할 수 있는 장소에서 가깝다. 일부는 지하 깊은 곳에 있다. 미 애리조나대 지질학자 니콜 바다벨리아스는 이 동굴들이 가혹한 화성 환경을 견뎌낼 수 있는 휴식 장소가 될 것이라고 했다. 그는 "화성 표면은 방사선이 너무 강하고 크고 작은 운석 피해를 입을 수 있으며 밤낮으로 기온 변화가 크다"고 말했다. 바다벨리아스 박사 연구팀은 화성에서 가장 살기 좋은 장소를 찾기 위해 화성 궤도 위성이 촬영한 고해상도 영상에 입구가 포착된 1000여곳의 동굴들과 동굴들이 위치한 지역의 특성을 살펴봤다. 연구팀은 두 가지 기준만 봤다. 우주선 착륙 지점에서부터 약 100km 이내에 있어야 하며, 고해상도 영상이 입수된 곳이어야 했다. 우주선이 착륙하기에 적합한 장소로는 고도가 300m 이내인 지역으로 규정했다. 그래야 우주선이 밀도가 낮은 화성의 대기를 통과해 착륙하는데 충분한 시간을 벌 수 있기 때문이다. 바다벨리아스 박사는 "매우 옅은 화성의 대기는 우주선 착륙에 필요한 감속되는 효과가 작아서 대기층 표면에 닿은 뒤 착륙하기까지 여유가 없기 때문에 대기권 진입, 하강, 착륙 과정이 매우 까다롭다"고 말했다. 연구팀은 또 화성탐사궤도 위성에 탑재된 고해상도과학실험장비로 촬영한 가로세로 1m 해상도의 사진이 있는 곳만을 검색했다. 이런 곳은 전체의 5%에 불과했다. 두 조건을 모두 충족하는 동굴 후보지는 총 139곳이었다. 연구팀은 이곳의 사진과 영상을 하나하나 조사했고, 구덩이가 있는 곳들을 추려 그중 깊은 동굴 9곳을 가려냈다. 바다벨리스 박사는 9곳 중 가장 큰 동굴은 축구장이 들어갈 수 있는 크기라고 전했다. 그러나 현재 화성에 있는 탐사선으로는 이 동굴을 탐사할 수가 없어서 현재로선 화성 궤도 우주선을 이용한 정밀 관찰만 가능하다고 한다. 바다벨리스 박사는 여러 각도로 촬영한 후보 동굴 영상을 검토하면 보다 상세한 동굴 모양을 밝혀낼 수 있다고 밝혔다.
중국이 우주정거장의 'T자'형 기본 골격을 완성하며 독자 우주정거장 건설 사업이 마무리 단계에 접어들었다. 지난해 4월 우주정거장의 본체 격인 핵심모듈 '톈허'(天和)를 쏘아 올리며 건설을 시작한 지 18개월 만이다. 중국 유인우주국은 하이난 원창 우주 발사장에서 발사된 우주정거장의 두 번째 실험실 모듈 '멍톈'(夢天)이 1일 오전 4시 27분께(현지시각) 톈허와 도킹하는 데 성공했다고 밝혔다. 중국 관영통신 신화사는 "우주 정거장의 기본 구조가 완성됐다"고 보도했다. 중국 우주정거장 '톈궁'(天宮)은 핵심모듈 톈허를 중심으로 양쪽에 두 개의 실험실 모듈 원톈과 멍톈을 결합하는 'T자'형 구조다. 중국은 지난해 4월 톈허를 발사한 데 이어 지난 7월 원톈을 발사해 톈허와 도킹했다. 원톈은 실험실이 주된 용도이지만 수면실, 화장실, 주방 등 생활 시설을 갖추고 있어 객실로도 쓸 수 있다 멍톈은 실험 전용 모듈로 미세중력과 물리학, 항공우주 기술 등 다양한 분야의 실험을 할 수 있는 시설이 있다. 중국은 연말까지 화물우주선 톈저우 5호와 유인우주선 선저우 15호를 발사하며 올해 안에 우주정거장 건설을 마무리한다는 계획이다. 톈궁은 길이 37ｍ, 무게 100t으로 국제우주정거장(ISS)보다 크기는 3분의 1, 무게는 5분의 1 수준이다. 비행 궤도는 평균 고도 390km로 국제우주정거장(410∼420km)보다 조금 낮다. 중국은 매년 유인 우주선 2대와 화물우주선 2대를 발사해 톈궁의 활동을 지원한다는 계획이다. 자오리젠 중국 외교부 대변인은 이날 정례브리핑에서 "중국 우주정거장은 역사상 처음으로 모든 유엔 회원국에 개방돼 있다"며 "스위스, 폴란드, 독일, 이탈리아 등 17개국의 과학실험 프로젝트를 중국 우주정거장에서 진행하기로 했다"고 말했다. 자오 대변인은 이어 "중국의 우주 사업이 끊임없이 발전할 수 있도록 함께 기원하자"며 "중국 우주정거장이 하루빨리 전 인류의 우주 집이 되기를 기대한다"고 강조했다.
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