2023,우주는 폭발과 탐사로 흥미로운 한해였다고 합니다.
두번의 스타쉽 우주선 발사 직후 - 기념비적인 우주 임무들로 가득했던 한 해
"Failure is not an option"이라는 문구는 한때 세계의 모든 임무 제어실에서 가장 유명한 말이었습니다. 2023년에는 이 말이 "급작스러운 계획되지 않은 분해"로 바뀌었는데, 이는 일론 머스크의 새로운 스타십 우주선이 폭발한 후의 일입니다. 실제로 두 번이나 그런 일이 발생했습니다.
지금까지 제작된 가장 강력한 로켓을 내장하고 있는 스타십은 머스크의 회사, 스페이스X에 의해 개발되고 있습니다. 이 우주선은 높이가 121미터(397피트), 폭이 9미터(29.5피트)이며, 총 39개의 엔진을 가지고 있습니다. 이 두 단계 발사 차량은 우주로 약 150톤 혹은 최대 100명의 사람들을 실어 나르고 지구로 돌아올 수 있게 설계되었습니다. 스페이스X는 스타십을 이용해 한 번에 여러 개의 위성을 발사할 계획이며, 나사는 우주인을 달에 착륙시킬 우주선의 버전을 의뢰했고, 언젠가는 이 우주선이 화성에 첫 정착민을 실어 나를 수도 있습니다.
"완전히 재사용 가능한 발사 차량의 아이디어는 엄청나게 야심 찬 것이며, 그 규모 또한 정말 엄청납니다,"라고 런던의 에이트리움 스페이스 컨소시엄에서 상업 위성과 발사체를 보험하는 언더라이터인 데이비드 웨이드가 말했습니다.
4월 텍사스에서의 첫 스타십 발사는 4분간 지속된 후 로켓이 폭발하여 멕시코만에 잔해를 뿌리고 발사대를 부분적으로 파괴했습니다. 수천 가지의 수정을 거친 뒤, 11월의 두 번째 비행은 약 8분간 지속되었고 - 또 다른 "급작스러운 계획되지 않은 분해"에도 불구하고 - 스페이스X는 이 임무를 성공으로 선언했습니다. (스타십이 지금까지 발사된 가장 시끄러운 우주 로켓인지 알아보세요.)
"솔직히 말해서, 그들이 두 번째 비행에서 보여준 것은 내가 기대했던 것보다 훨씬 더 나아갔습니다,"라고 웨이드는 말합니다. "그들은 정말 놀랍게 잘하고 있습니다."
스페이스X가 낙관적인 이유는 충분합니다. 이 회사가 2000년대 초 머스크에 의해 구상됐을 때, 그것은 로켓 사업을 흔들 것이라고 약속했습니다. 하지만 그들의 팰컨-1의 첫 비행 역시 실패로 끝났고, 많은 사람들이 발사체를 재사용하겠다는 그들의 계획에 대해 회의적이었습니다. 이제 20년이 지난 지금, 일부 로켓은 18번이나 비행했고, 스페이스X는 발사체 시장을 완전히 지배하며, 자사의 드래곤 우주선을 이용해 우주인을 국제우주정거장(ISS)으로 정기적으로 운송하고 있습니다.
"10년 전 이곳, 스페이스 코스트는 사실상 죽었던 상태였고, 셔틀이 은퇴한 후에는 1만 명이 넘는 사람들이 해고되었습니다,"라고 플로리다에서 발사를 취재하는 웹사이트 스페이스 업클로즈의 관리 편집자인 켄 크레머가 말합니다. "하지만 지난 4~5년 동안, 이곳은 다시 활기를 되찾기 시작했고 항공우주 회사들이 돌아오고 있습니다 - 여기는 지금 정말 붐타운이고, 그것은 거의 모두 스페이스X 덕분입니다."
"엄청난 양의 작업이 필요할 것이고, 믿을 수 없을 만큼 복잡할 것입니다" - 켄 크레머
오늘날 케이프 커내버럴에서의 발사는 주에 한 번씩 이루어질 정도로 자주 일어납니다. 하지만 스페이스X의 성공과 야망에도 불구하고, 크레머는 나사가 스타십을 거대한 달 착륙선으로 사용하려는 계획에 대해 회의적입니다.
"우주선이 뒤집어지면 우주인이 죽을 수 있으므로, 우주선을 세워 착륙시켜야 합니다 - 달에 한 대의 스타십을 착륙시키기 전에 대략 16번의 발사가 필요할 것입니다."
그리고 아폴로 17호의 지휘관 진 서넌이 마지막 발자국을 남긴 지 51년 후, 달은 다시 한 번 가야 할 곳이 되었습니다. 수십 년 만에 가장 야심 찬 임무를 이끈 것이 전통적인 우주 강국이 아니라 인도였다는 점이 놀랍게도 들릴지 모릅니다. 8월 23일, 찬드라얀-3는 달의 남극에 착륙한 최초의 임무가 되면서 역사를 만들었습니다.
"이것은 세계적으로 중요한 일이었습니다,"라고 전 나사 과학자이자 델리에 기반을 둔 교육 회사 스템 앤 스페이스의 공동 창립자인 밀라 미트라가 말합니다. "달의 남극에 착륙하는 것은 더 많은 크레이터가 있기 때문에 훨씬 더 어려웠습니다, 그래서 인도는 그 기술을 증명했고, 훨씬 줄어든 비용으로 이 임무를 구축할 수 있었습니다."
착륙의 생중계는 애국심으로 가득 차 있었으며, 인도의 나렌드라 모디 대통령이 착륙선이 닿는 순간 국기를 흔드는 모습으로 전환되었습니다. 임무의 탐사 로버는 심지어 인도 우주청의 로고와 문장이 새겨진 여섯 개의 바퀴를 가지고 있어, 달의 표토에 인쇄를 남겼습니다.
찬드라얀-3 뒤에 있는 엔지니어들과 과학자들이 자랑스러워할 만한 이유가 있습니다. 전력이 단 14일밖에 지속되지 않음에도 불구하고, 탐사 로버는 중요한 과학적 발견을 몇 가지 해냈습니다: 황을 찾아냄, 가능한 달 지진을 등록함, 그리고 표면과 몇 센티미터 아래 사이에 약 60도 섭씨(140도 화씨)의 온도 차이를 발견함.
"이것은 아마도 달의 최상층 토양이 매우 좋은 단열재일 수 있음을 나타낼 수 있습니다,"라고 미트라가 말합니다. "이것은 지하에 얼음 형태로 존재할 수 있는 물을 찾는 것에 있어서 유망합니다."
이용 가능한 얼음의 존재를 확인하는 것은 미래의 임무가 생존을 위해 물을 사용하고, 공기를 위해 산소를 추출하며, 연료로 수소를 추출하는 데 사용될 수 있게 할 것입니다. 이것은 나사가 인간을 달로 다시 보내려는 임무인 아르테미스 III가 달의 남극을 목적지로 하는 이유 중 하나입니다.
나사의 오시리스-렉스 임무는 생명의 기원에 대한 단서를 찾을 수 있습니다.
1960년대의 우주 경쟁과는 달리, 러시아는 대부분 경쟁에서 멀어졌습니다. 달의 남극을 인도보다 먼저 도달하려는 시도인 루나 25는 달에 충돌했으며, 그들의 소유즈 우주선은 우주 시대 새벽의 유물입니다. 하지만 중국은 미국을 빠르게 따라잡고 있습니다. 5월에 중국은 자국의 천공 우주정거장에 6명의 우주인을 탑승시켰습니다(5월 30일에는 ISS에 11명의 우주인이 있어, 한 번에 궤도에 있는 사람들은 17명으로 – 새로운 기록을 세웠습니다) 그리고 중국은 조용히 다음 세대 로켓과 우주선을 개발하고 있습니다.
"만약 [의회가] 나사의 예산을 계속 삭감한다면, 아르테미스 프로젝트가 지연될 것이고, 스타십과 블루 오리진의 착륙선도 지연될 것입니다," 크레머가 경고합니다. "중국인들이 우리를 달에 앞서거나, [달의] 남극에 앞설 수 있고, 그것은 정말 끔찍한 일이 될 것입니다, 정말로 끔찍한 일이죠."
그러나 다음 깃발을 달에 심으려는 경쟁이 달아오르고 있는 동안, 우주 탐사에서는 지정학을 넘어서는 근본적인 질문들이 있습니다. 예를 들어, 나사의 오시리스-렉스 임무는 생명의 기원에 대한 단서를 찾을 수 있습니다. 이 우주 탐사선은 소행성 베누에서 암석 샘플을 수집했으며, 9월에는 지구로 샘플이 담긴 캡슐을 반환했습니다. 과학자들은 이 500미터(1,650피트) 너비의 소행성이 약 46억 년 전에 태양계의 형성과, 가능하다면 우리가 여기에 어떻게 왔는지에 대한 새로운 통찰을 제공할 것을 기대합니다.
'혼돈의 신' 소행성을 방문하는 이유
2029년 지구와의 근접 접근 때, 소행성 아포피스는 동반구에서 맨눈으로 볼 수 있을 것입니다. 나사의 오시리스-렉스 우주선은 그 후 18개월 동안 이 소행성 곁에 머물게 되는데, 이 소행성은 혼돈의 이집트 신의 이름을 따서 명명되었습니다 - 그래서 과학자들은 지구와의 만남이 그것을 어떻게 변화시켰는지 연구할 수 있습니다. 우주선은 베누에서 수행했던 극적인 기동을 반복할 것입니다 - 소행성 표면에서 5미터(16피트) 이내로 비행하며 추진기를 아래로 발사하여 표면의 바위와 먼지를 휘젓고, 그 아래에 무엇이 있는지 엿볼 수 있는 기회를 제공할 것입니다.
2023년의 마지막 날에, 나사는 오시리스-렉스 우주선을 새로운 임무로 전환하여 2029년에 지구를 20,000마일(32,000km) 거리 내로 지나가는 실리케이트와 니켈 철로 이루어진 340미터(1,115피트) 너비의 소행성 아포피스를 공부하겠다고 발표했습니다.
한편, 유럽 우주국의 유클리드 우주 망원경은 우주의 근본적인 본성을 탐구하고 있습니다. 유클리드에서 온 첫 번째 이미지는 11월에 공개되었으며, 대단히 상세하게 광대한 하늘 영역을 커버합니다. 하지만 이 망원경을 사용하는 우주론자들은 자신들이 볼 수 있는 것보다 볼 수 없는 것에 더 관심이 있습니다.
우주의 5%만이 원자로 이루어져 있습니다 – 바로 우리가 감지할 수 있는 물질입니다. 나머지는 "암흑 물질"과 "암흑 에너지"로 알려져 있습니다. 암흑 물질은 모든 것을 제자리에 유지하는 발판으로 이론화되었고, 암흑 에너지는 우주의 팽창을 주도하는 수수께끼 같은 구성요소입니다.
"이것은 물리학에서 가장 큰 문제 중 하나입니다,"라고 영국 북부 랭커스터 대학교의 천체물리학 교수인 이소벨 후크가 말합니다. "우리가 무엇인지 모르고, 암흑 에너지에 대해서는 확실한 이론적 설명이 없다는 것이 매우 좌절감을 줍니다.
"유클리드와 같은 임무에 참여하는 사람들의 수만 봐도 그 중요성을 알 수 있습니다. 이를 해결하고자 하는 의지를 가진 전 세계 수천 명의 사람들이 이에 관여하고 있습니다."
유클리드는 수십억 개의 은하를 관측하여 적어도 가시 우주의 삼분의 일에 해당하는 지도를 구축할 것입니다.
4월에, 이제 해체된 칠레의 아타카마 우주론 망원경을 사용한 과학자들은 암흑 물질의 분포에 대한 새로운 지도를 제작했습니다. 앞으로 6년 동안, 유클리드는 수십억 개의 은하를 관측하여 적어도 가시 우주의 삼분의 일에 해당하는 지도를 구축할 것입니다. 유클리드는 누락된 물질을 직접 볼 수는 없지만, 중력이 빛을 구부리고 왜곡시키는 현상인 중력 렌징을 관측함으로써 그 영향을 감지할 수 있습니다.
"암흑 물질의 경우, 그것이 어디에 있는지 우리에게 알려주고 지도에 그려낼 것입니다,"라고 후크가 말합니다. "암흑 물질과 암흑 에너지가 무엇인지에 대해, 우리는 그 효과를 보면서 가능성을 좁혀나갈 것입니다."
이 시기는 멀리 떨어진 가족과 친구들에 대한 생각이 많아지는 때이므로, 먼 세계에 있는 우리의 로봇 아바타들을 잊지 말아야 합니다. 여기에는 화성에서 여전히 활동 중인 큐리오시티와 퍼서비어런스 탐사 로버, 목성의 소용돌이치는 구름을 탐험하는 주노, 우리의 가장 가까운 별에 놀라울 정도로 가까이 다가간 솔라 오비터, 그리고 아마도 가장 중요한, 결코 돌아오지 않을 깊은 우주의 공허 속에서 계속 진행 중인 보이저 1호와 2호가 포함됩니다.
2024년에는, 우리는 더 많은 로봇 달 임무들, 목성의 얼음으로 덮인 달로 가는 유로파 클리퍼의 발사, 그리고 유럽의 (많이 지연된) 새로운 로켓 아리안 6의 첫 비행을 기대할 수 있습니다. 또한 수십 년 만에 가장 흥미로운 유인 우주 임무인 나사의 아르테미스 II를 볼 수 있을 것입니다. SLS 로켓과 오리온 캡슐의 첫 유인 발사인 아르테미스 II 임무는 네 명의 우주인을 달 주변의 깊은 우주로 21일간의 비행에 보낼 것입니다.
성공한다면, 아르테미스 II는 1972년 이후 첫 번째 달 착륙의 무대를 설정할 것입니다. 하지만 그것은 현재 스타십에 달려있습니다; 세 번째는 행운일까요?
중국의 우주 기술력은 어느정도일까?
중국의 우주 기술력은 지난 몇 년 동안 급격히 발전하여, 현재 세계에서 가장 선도적인 우주 탐사 국가 중 하나로 자리 잡았습니다. 중국은 달의 뒷면에 착륙한 최초의 국가이며, 창어호를 통해 달 표본을 지구로 가져온 몇 안 되는 국가 중 하나입니다. 또한, 화성 탐사 분야에서도 천문호를 통해 중요한 성과를 달성했습니다. 자체 우주정거장인 톈궁을 구축 중이며, 이는 국제우주정거장에 대한 중국의 독립적인 대안으로 기능할 것입니다. 롱마치 로켓 시리즈를 통한 강력한 발사 능력을 보유하고 있으며, 다양한 위성 발사 임무와 우주 탐사 임무를 성공적으로 수행해왔습니다. 달의 남극에 유인 탐사 기지를 건설하고 화성에 인간을 보내는 것을 포함한 야심 찬 우주 탐사 계획을 가지고 있어, 우주 탐사와 기술 분야에서 중국의 역할은 앞으로 더욱 커질 것으로 예상됩니다.