NASA 기상천외 우주여행기술
동면캡슐, 레이저탐사선, 위성 글라이더 등
NASA에서는 공상과학소설(SF)에서나 볼 수 있는 기술들을 다수 개발 중이다. 그중에는 동면캡슐, 소행성 우주선, 나노 탐사선, 자체수리형 전자장치, 전자 쓰레기 처리 글라이더 등 기상천외한 기술들이 다수 포함돼 있다.
‘NASA첨단혁신개념(NASA Innovative Advanced Concepts, NISA)’ 프로그램을 이끌고 있는 제이 팔커(Jay Falker) 박사는 “미래 새로운 방식의 우주개발을 수행할 수 있는 혁명적인 아이디어를 찾고 있다”고 말했다.
21일 ‘테크 인사이더’ 지에 따르면 NASA에서는 현재 NIAC 프로그램을 두 단계로 나누어 실행하고 있다. 첫 번째 단계에서 심사를 통과한 아이디어에 대해서는 9개월 동안 10만 달러를 , 2단계 심사를 통과한 연구팀에게는 2년 동안 50만 달러를 지원하고 있다.
동면 캡슐
SF 영화를 보다 보면 우주비행사들이 우주여행을 하면서 동면상태에 들어가 있는 것을 자주 보게 된다. 공상 속 이야기로 생각할 수 있지만 그렇지 않다. NASA 엔지니어들은 우주인들의 잠을 유도할 수 있는 캡슐(Hibernation capsules)을 개발 중이다.
우주인들이 화성, 혹은 화성과 목성 사이의 소행성대로 날아가게 되면 적어도 6개월 이상의 시간이 소요된다. 이 기간 중 우주인들을 특별히 해야 할 일 없이 무료한 시간을 보내게 된다. 이 기간 동안 우주인들의 수면 상태를 유도할 수 있는 유선형 공간을 만들자는 것이다.
NASA는 현재 우주기술업체 스페이스웍스(SpaceWorks)와 함께 우주인들이 화성까지의 여행을 편안하게 수행할 수 있도록 하기 위한 동면실을 개발 중이다. 이 기술이 개발될 경우 영화 ‘2001년 우주 오딧세이’에서와 같은 장면을 보게 될 것이다.
레이저 발사 탐사선
캘리포니아 공과대학의 연구팀은 NASA와 협력해 소행성, 혜성 등에 착륙해 그 안에서 무슨 일이 일어나고 있는지 탐사하는 일은 매우 귀찮은 일이라고 생각한다. 그래서 레이저을 이용하는 방안을 생각해냈다.
레이저를 증폭해 발사한 다음 그 광선을 통해 지상에 어떤 가스가 존재하고, 땅 속에는 어떤 물질들이 묻혀 있는지 분광계(spectrometers)를 통해 탐사하자는 것이다. 이 탐사선(Laser-firing probes)이 개발될 경우 많은 비용을 절약할 수 있다.
자기 제동기
NASA 협력업체인 MSNW에서는 우주선이 지표면에 무사히 착륙하기 위한 방안으로 자기 제동기(Magnetic braker)를 개발 중이다. 이 제동기는 다른 제동기처럼 물리적인 저항을 일으키는 것이 아니라 자석의 반발력을 작동한다.
자기 플라즈마(magnetized plasma)를 통해 아르곤가스를 분출하면서 우주선의 속도를 줄여나갈 경우 다른 제동방식과 비교해 훨씬 더 안전하게 지표면에 착륙할 수 있다는 것. 영화 속에서 보듯이 매우 소프트한 착륙을 시도하고 있는 중이다.
인공중력 우주선
우주공간에 들어가면 인간의 몸은 여러 가지 위험에 처하게 된다. 인체에 해로운 방사선과 중력 결핍 때문이다. NASA에서는 이 두 가지 문제를 해결하기 위해 지구 위에서 사는 것과 같은 인공중력 상태의 우주선(Artificial-gravity ships)을 개발 중이다.
목표로 하고 있는 ‘Growth-Adapted Tensegrity Structures’ 구조를 통해 우주공간 속의 무수한 방사선으로부터 육체를 방어하고, 지구처럼 자유스럽게 걸어 다니며 자연스러운 활동을 할 수 있는 우주선을 만들고 있는 중이다.
위성 글라이더
로켓을 통해 위성을 발사하기도 힘들고, 우주공간에 위성을 띄운 후에도 수리를 한다는 것은 거의 불가능하다. 그러나 기존 위성 개념을 바꿔 위성 대신 글라이드를 이용하려는 연구가 이어지고 있다.
글라이더를 이용할 경우 태양, 풍력 등을 통해 필요한 에너지를 자체 조달할 수 있으며, 글라이더 내에 여러 가지 기능을 추가해 기존 위성보다 더 다양한 기능을 수행할 수 있다는 것이 연구자들의 주장이다.
소행성 우주선 등
프로젝트 ‘RAMA(Reconstituting Asteroids into Mechanical Automata)’에서는 소행성을 우주선으로 활용하려는 노력을 기울이고 있다. 지구로부터 가까운 곳에서 태양을 돌고 있는 소행성에 우주 관측장비를 설치할 경우 자연스럽게 우주 탐사가 가능하다는 것.
목성 얼음 위성 궤도선 (Jupiter Icy Moons Orbiter, JIMO)은 목성의 위성들을 탐사하기 위해 추진되었던 우주 탐사선이다. 주된 탐사 대상은 목성의 위성인 ‘유로파’였는데 그곳에 생명이 존재할 가능성이 있기 때문이다.
문제는 비용이다. 연구를 시작할 단계에서 10억 달러, 최종 제작까지 50억 달러의 비용이 예상되고 있다. 비용 문제를 해결하기 위해 나노 탐사선을 개발하기 위한 ‘Nano Icy Moons Propellant Harvester’ 프로젝트를 수행 중이다.
- 이강봉 객원기자
- 저작권자 2016.05.23 ⓒ ScienceTimes