소행성 쫓는 ‘첨단 작살’ 개발…”총알보다 10배 빨라”

끊임없이 태양계를 종횡무진하며 때때로 지구에 가까이 다가와 스릴(?)을 높여주기도 하는 ‘혜성’과 ‘소행성’은 접근이 쉽지 않아 많은 부분이 베일에 싸여져있다.

그런데 미국 과학매체 스페이스닷컴의 지난 24일(현지시간) 보도에 따르면, 혜성과 소행성의 표면 샘플을 지구로 보내줄 ‘첨단 작살’이 워싱턴 대학 연구팀에 의해 개발 중인 것으로 알려져 관심이 집중되고 있다.

혜성과 소행성의 표면을 구성하고 있는 얼음 알갱이와 암석 샘플은 태양계 형성 초기의 모습을 담고 있어 지구 생명체의 기원을 연구하는 소중한 자료로 활용될 수 있기에 천문학계가 가지는 관심은 무척 크다. 하지만 이들은 각각 평균 초속 75㎞(혜성), 초속 30㎞(소행성)라는 엄청난 속도로 움직이는 천체들이기에 표면에 착륙한다는 것은 쉬운 일이 아니다.


지난 2001년과 2005년, NASA 무인 탐사선 ‘니어 슈메이커’와 일본 탐사선 ‘하야부사’가 각각 소행성 433 에로스, 25143 이토카와에 착륙에 성공했었지만 ‘무인 방식’이었기에 표면 샘플 채취량에 한계가 있었다. 정확한 연구를 위해서는 보다 많은 대량의 샘플을 확보해야했지만 이를 위해 사람을 직접 보낸다는 것은 많은 위험이 따랐기에 다른 대안이 필요했다.

워싱턴 대학 연구진이 개발한 이 ‘작살’이 돋보이는 이유는 ‘무인’ 방식으로 대량의 표면 샘플을 지구로 직접 가져올 수 있다는 점 때문이다. 원리는 이렇다. ‘니어 슈메이커’와 같은 탐사선이 소행성에 근접한 뒤 이 작살을 작동시키면 시속 3,605㎞ 속도로 소행성 표면에 충돌한다. 이때 충격으로 수많은 표면 샘플이 작살 내부에 담기게 되고 충분한 양이 확보되면 탐사선은 작살을 회수한다. 다시 이 작살은 지구로 보내져 연구진들은 충분한 표면 샘플을 확보할 수 있게 된다. 소행성이나 혜성 표면이 용암, 방사능 같은 극단적 환경으로 구성돼 있더라도 전혀 문제가 없다는 점은 무엇과도 비교할 수 없는 이 ‘작살’만의 장점이다.

‘로제타 프로브’라는 프로젝트 명으로 연구를 주도 중인 워싱턴 대학 로버트 윙글리 교수는 “무인 로봇 기술이 아무리 발달하더라도 인간의 정교한 연구수준을 따라 갈 수 없다. 이 작살은 소행성과 혜성의 표면 샘플을 안전하고 정확하게 지구로 전달해 줄 매개체 인 것”이라며 “항공우주과학 분야의 천문학적 비용을 절감할 수 있다는 측면에서 의미가 크다”고 전했다.



현재 연구진은 모래와 소금 등으로 가득 찬 200ℓ 드럼통에 시속 112㎞로 작살을 꼽아 안에 있는 물질을 채취하는 방식으로 실험을 진행 중이다. 수석 엔지니어인 도널드 위겔은 “무엇보다 방향과 충돌지점에 대한 정확성에 중점을 두고 개발을 진행시키는 중”이라고 밝혔다.

사진=NASA/스페이스닷컴　

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr