공룡 멸종 운명 피할 지구방어 전략으로 '소행성 분쇄' 부상
2021.10.18. 오후 4:31
소행성 경로에 '침투성 막대' 쏘아올려 파편화…짧은 시간 안에 대처 가능 장점
지구를 향해 날아오는 소행성을 충돌 직전에 집채만 한 크기로 쪼개 충격을 줄이는 새로운 개념의 지구 방어 전략이 제시돼 관심을 끌고 있다.
미국 샌타바버라 캘리포니아대학교에 따르면 이 대학 물리학 교수 필립 루빈 박사가 이끄는 연구팀은 어느 날 갑자기 충돌이 임박한 시점에서 발견돼 인류의 생존을 위협할 수 있는 소행성에 대처하는 방안으로 '소행성 분쇄'(PI·Pulverize It) 전략을 제시하는 논문 두 편을 학술지 '우주 연구 진전'(Advances in Space Research)에 발표했다.
PI 전략의 핵심은 지름 10~30㎝, 길이 1.8~3ｍ 침투성 막대를 지구를 향해 날아오는 소행성이나 혜성의 경로로 쏘아 올려 초고속으로 충돌케 한다는 것이다. 이 막대는 천체 안으로 파고들어 폭발해 소행성이나 혜성을 조각내 지구가 받을 충격을 줄이는 역할을 한다.
현재 집중적으로 연구되고 있는 궤도 조정 방안은 지구를 피해가게 만드는 목표를 두고 있지만 이 방식은 집채만 한 파편 정도는 얻어맞겠다는 생각이 깔려있다.
이런 파편은 대기권을 통과하는 과정에서 에너지가 흡수되고 더 작은 파편으로 쪼개져 지상에 큰 피해를 주지 않는 것으로 연구팀은 설명했다.
지난 2013년 2월 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 운석은 약 19ｍ 크기로 유리창이 박살 나고 2천 명 가까이 다쳤지만, 사망자까지 발생할 정도는 아니었는데, 이 정도의 섬광과 폭발음을 가진 "불꽃놀이"는 감수할 수 있다는 것이다.
연구팀은 PI 전략이 가진 최대 장점이 "믿을 수 없을 정도로 짧은 시간에 대처가 가능하다는 것"이라고 강조했다.
궤도 조정 방안은 지구에 근접하기 훨씬 전에 찾아가 우주선을 충돌시키는 등의 조처를 해야 해 대처할 수 있는 시간이 상당히 제한돼 있다.
반면에 PI는 소행성이나 혜성이 지구에 근접했을 때 이미 활용되고 있는 스페이스X의 팰컨9 로켓이나 미국 항공우주국(NASA)이 개발 중인 우주발사시스템(SLS)을 이용할 수 있다.
연구팀은 첼랴빈스크 운석 정도는 지구 충돌 몇 분 전에 대륙간탄도탄(ICBM) 요격체와 비슷한 훨씬 작은 발사체로도 대처가 가능하고, 이보다 훨씬 큰 지름 약 370ｍ의 아포피스(Apophis) 같은 소행성은 10일 전에 대처할 수 있다고 했다.
연구팀은 질병을 예방하기 위해 백신 주사를 맞는 것처럼 PI 전략을 이용해 아포피스나 베누(490ｍ)와 같은 지구 위협 소행성을 미리 제거할 수 있다고 했다.
루빈 박사는 아포피스나 베누급의 큰 소행성이 지구에 충돌하면 "지구에 있는 핵무기를 한꺼번 폭발시켰을 때와 같은 충격을 줄 수 있다"면서 "PI가 이런 시나리오를 예방할 수 있다"고 설명했다.
아포피스는 2029년 4월 13일에, 베누는 2036년에 지구에 근접해 지나가는데 현재로선 지구와 충돌하지는 않을 것으로 예측돼 있다. 하지만 중력으로 궤도가 약간만 변화해도 충돌 코스로 들어서는 이른바 '중력구멍'(gravitational keyhole)을 지날 수도 있는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 PI 전략이 현재 개발됐거나 개발 중인 발사체 기술과 시너지 효과를 거둘 수 있을 뿐만 아니라 미국의 달 복귀 및 상주 계획과 맞물려 달을 지구 방어 전초기지로 활용할 수 있는 길도 열어놓는 것이라고 덧붙였다.
루빈 박사는 PI 전략이 지구 방어를 쉽고 실현 가능한 것으로 만들 것이라면서 "인류는 지구 방어에 신경을 쓰지 않았던 이전 세입자인 공룡이 겪었던 것과 같은 미래의 멸종을 예방하고 운명을 통제할 수 있게 될 것"이라고 했다.
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연구진은 가상 실험 결과, 충돌 2개월 전에 1945년 일본 히로시마에 투하한 원자폭탄의 50배 위력인 1메가톤의 핵폭탄을 터뜨리면 소행성이 산산조각 나면서 99.9%가 지구를 비껴갈 것이라고 밝혔다. 나머지는 지구로 와도 대기 마찰로 불타 피해를 주지 않는다는 것이다.
소행성 충돌은 영화에만 있는 일이 아니다. 6600만년 전 길이 10㎞인 소행성이 지구와 충돌해 당시 지상을 지배하던 공룡을 멸종시켰다. 1908년에는 시베리아에 길이 60m 소행성 조각이 떨어져 숲 2000여㎢가 사라졌다. 서울시의 3배가 넘는 면적이 쑥대밭이 된 것이다.
소행성의 궤도를 미리 알고 있다면 우주선을 발사해 궤도를 수정할 수 있다. 하지만 지구 충돌 수개월 전에 소행성을 포착하면 그렇게 할 시간이 없다. 존스홉킨스대 연구진은 소행성이 갑자기 나타나면 영화처럼 핵폭탄을 터뜨려 소행성을 박살 내는 방법을 쓸 수밖에 없다고 설명했다. 다만 영화와 달리 사람이 탄 우주선이 핵폭탄을 싣고 소행성으로 가는 게 아니라 지구에서 바로 발사하면 된다.
다트는 ‘쌍소행성 궤도 수정 시험’이란 의미의 영문 약자다. 우주선은 내년 9월 말 지구에서 1100만㎞ 떨어진 곳에서 디디모스 소행성 주위를 도는 디모르포스 위성에 충돌해 궤도를 바꿀 예정이다. 소형차 크기인 다트 우주선이 디모르포스와 정면 충돌하면 공전 궤도가 이전보다 안쪽으로 작아지면서 공전 시간이 몇 분 단축될 것으로 예상된다.
지구에서도 디모르포스 위성이 디디모스 소행성 앞을 지나가면서 빛을 가리는 것을 보고 궤도 변화를 확인할 수 있다. 2년 뒤에는 유럽우주국(ESA)이 현장 조사를 위해 탐사선 ‘헤라’를 발사한다. 헤라는 2026년 디모르포스 주변에 도착해 소행성의 궤도와 질량 변화를 조사할 예정이다.
이와 함께 나사는 2026년에는 지구 주변 4800만㎞ 이내에 있는 미확인 소형 소행성을 3분의 2까지 감시할 수 있는 우주 망원경 ‘니오 서베이어’도 발사할 계획이다.
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2021.10.18. 오전 11:46
공군 '국제항공우주 심포지엄'서 영상 기조연설
존 레이먼드 미국 우주군참모총장은 18일 " 미 우주군의 최우선 사항 중 하나는 대한민국을 포함한 전 세계 국가와 강력한 파트너십을 구축하는 것"이라고 밝혔다.
레이먼드 총장은 이날 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스 호텔에서 열린 공군 주최 '제22회 국제 항공우주 심포지엄' 영상 기조연설에서 "믿을 수 있는 억제력은 상호 신뢰와 공동의 가치를 기반으로 한 강력한 국제 파트너십에서 비롯된다"며 "오랫동안 유지해온 한미동맹은 이를 보여주는 아주 좋은 예"라고 강조했다.
이어 "우주영역에서도 양국 간 협력이 지속되기를 고대하고 있다"고 덧붙였다.
아울러 "최근 박인호 공군참모총장과 양국의 공통 안보요소 충족을 위한 우주 분야 회담 개최 합의서에 서명하면서 한미 우주 파트너십이 더욱 공고해졌다"고 평가했다.
박 총장과 레이먼드 총장은 지난 8월 '한 공군-미 우주군 우주정책협의체에 관한 약정서'를 체결하고, 정례적인 우주정책협의체를 통해 인적교류·기술협력·정보공유 등 다양한 군사교류협력을 더욱 강화하기로 한 바 있다.
직접 참석한 디애나 버트 미 우주작전사령부 부사령관도 동맹 등과 협력을 통해 "우주 자산과 우주 전력을 계속해서 강화할 것"이라며 "우주의 평화와 번영을 구축하는 데 있어서 방해하는 그 어떤 요소도 허용해선 안된다"라고 말했다.
또 21일 발사될 예정인 한국형 발사체 '누리호'와 한국의 군 통신위성 개발 등을 언급하면서 "여러 기술에 대해 지속적인 협력을 기대한다"고 전했다.
한편, '뉴 스페이스 시대, 우주를 향한 항공우주력의 도약'을 주제로 열리는 이번 심포지엄에는 각계 항공우주분야 전문가, 세계 각국의 공군 지휘관과 대표단, 주한 무관 등 내·외국인 250여 명이 참가했다.
해당 심포지엄은 국내외 항공우주분야 전문가들이 한자리에 모여 대한민국 항공우주력 발전 및 운용 방향을 논의하는 회의다. '서울 국제항공우주 및 방위산업 전시회 2021(서울 ADEX 2021)'와 연계해 격년 개최되고 있다.
서욱 국방부 장관은 축사에서 "(우주영역이) 군사적으로는 합동성이 극대화될 수 있도록 포괄적으로 활용해야 한다"면서 "미래 우주위협에 능동적으로 대응할 수 있는 다양한 우주전력을 지속 확보하고 우주작전 수행능력을 발전시켜나갈 것"이라고 말했다.
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