밥을 먹고 차를 마시는 일상

47년째 날아가는 ‘인류의 우주 대사’… 보이저 2호, 여전히 항해 중  1977년 8월 20일, 미국 플로리다주 케이프 커내버럴. 하나의 탐사선이 태양계를 벗어나 우주의 끝을 향한 여정을 시작했습니다. 보이저 2호(Voyager 2). 발사 47년이 지난 지금도 이 우주선은 어둠의 성간 공간에서 조용히, 그러나 꾸준히 항해 중입니다. 보이저 2호 이미지 외행성 4곳 최초 일괄 탐사… ‘위대한 항해’의 서막  보이저 2호는 NASA가 기획한 ‘행성 대탐사’ 프로젝트의 핵심 탐사선으로, 인류 역사상 최초로 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 네 개의 거대 외행성을 모두 탐사한 유일한 우주선입니다. 당시 NASA는 외행성들의 일렬 배열이라는 수세기 만의 천문학적 기회를 이용해, 일명 ‘그랜드 투어’ 궤도를 통해 이들 행성을 연쇄적으로 방문하는 계획을 수립했습니다.  그 결과, 보이저 2호는 1979년 목성, 1981년 토성, 1986년 천왕성, 1989년 해왕성을 차례로 탐사하며 각 행성의 고리, 위성, 자기장 등을 생생하게 포착해 전송했습니다. 그 가운데 천왕성과 해왕성은 지금까지도 보이저 2호가 유일하게 접근한 인류의 기록으로 남아 있습니다. 보이저 1호와 보이저 2호의 위치 성간 공간 진입, 지구와의 거리 208억 km  보이저 2호는 본래 외행성 탐사를 목적으로 설계됐지만, 임무는 거기서 멈추지 않았습니다. 2018년 11월 5일, 보이저 2호는 태양풍이 미치지 않는 태양권계면(Heliopause)을 지나며 성간 공간(Interstellar Space)에 진입했습니다. 이는 2012년 보이저 1호에 이은 두 번째 사례입니다.  현재 보이저 2호는 지구로부터 약 139.3 AU(약 208억 km) 떨어진 성간 공간에서 초당 15.3km(시속 약 55,000km) 속도로 이동 중입니다. NASA는 이 탐사선이 앞으로 수만 년간 은하를 떠돌 것이라고 예측하고 있습니다. 장비 하나씩 꺼져도… 마지막 신호까지 보내는 집념 ...

 만약 사람이 우주복 없이 우주 공간을 떠다닌다면 어떨까요? 사람의 몸이 폭발할까요? 눈알이 튀어나오고, 즉시 죽게 될 것까요? 이는 종종 공상과학 소설에서 다뤄지는 주제이기도 한데요, 실제와는 차이가 있습니다. 물론 사람의 신체가 우주 공간에 노출되는 것은 매우 심각한 상황이지만 즉각적으로 치명적인 것은 아닙니다. 진공상태에 노출된다면?  만약 우주선 밖으로 우주복을 입지 않고 나갔다면, 사람의 신체는 여러 가지 극한 도전을 맞게 될 것입니다. 우선 숨을 쉬게 해주는 산소가 극도로 부족합니다. 우주에도 물론 산소가 존재하긴 하지만 너무나도 희박해서 1m² 내에서 한 개의 산소 원자를 찾는 것조차 힘듭니다. 주변이 거의 진공 상태이기 때문에 폐로 들이 마실 수 있는 것은 아무것도 없을 것입니다. 우주 유영을 하는 우주비행사, 브루스 매캔들리스 온도와 기압의 극한 환경  우주는 그늘에 있을 때 매우 추운 공간입니다. 절대 0도인 -273℃에서 고작 몇 ℃ 더 높을 뿐입니다. 그리고 열을 대류하거나 전도할 수 있는 매개체가 없습니다. 결국 몸 안의 모든 열이 복사로 빠져나가면서 동사할 것이지만 즉각적으로 발생하지는 않습니다.  가장 커다란 문제는 압력의 부재입니다. 일반적으로 우리의 신체는 주변 환경과 밸런스를 맞추고 있습니다. 그러나 우주는 압력이 존재하지 않고 진공상태입니다. 여러분 신체 외부의 압력은 0기압인 반면, 신체 내부는 정상 기압(1기압) 상태입니다.  이와 같은 급격한 기압의 차이는 말 그대도 여러분의 숨을 빼앗아 갈 수 있습니다. 여러분 폐에 있는 공기는 여러분이 재채기하는 것보다 빠르게 빠져나갈 것입니다. 만약 여러분이 숨을 참으려고 한다면, 아마도 몸이 급격하게 팽창하면서 신체 조직들이 찢겨 나갈 것입니다. 그렇기 때문에 숨을 참으면 안 됩니다. 또한 변도 밖으로 배출되기 시작할 것입니다. 그런데 다행히도 여러분은 배변 냄새를 맡지 못할 것입니다. 체액의 증발  여러분의 피부 주변에 액체들은...

우주는 매우 척박한 환경입니다. 우주에는 공기가 없고 온도도 약 260℃에서 최저-100℃까지 변화가 심합니다. 또한 언제나 충돌의 위험이 있죠. 일반적으로 천체의 공전 속도가 28,000km/h 에 달하기 때문에 작은 금속 조각일지라도 부딪히면 심각한 피해를 줄 수 있습니다. 갑자기 압력이 떨어진다거나 혹은 산소 공급이 잘못되면 더 큰 위험이 발생합니다. 만약 화재가 발생하면 밖으로 도망치거나 창문을 열 수도 없습니다. 이러한 많은 위험에도 불구하고 우주에서 죽음을 맞이한 사람들은 소수에 불과합니다. 대부분의 사고는 우주선이 발사되거나 지구로 재진입하던 중에 발생했습니다. 이 중에서도 1986년 1월 28일 발생했던 우주 왕복선 챌린저 호 사고가 아마도 가장 비극적인 사건으로 알려져 있습니다. 챌린저호에 탑승한 우주비행사들 우주왕복선 챌린저 호 사고 당시 부스터 로켓의 연료가 새면서 주연료 탱크가 파열되었고 결국 우주 왕복선 본체가 발사 73초 만에 부서지게 되었습니다. 이 같은 참극은 불과 15km 상공에서 발생했습니다. 당시 사고 보고서를 보면, 비행사 조종실이 초기 폭발에서 부서지지 않았습니다. 조종실은 불덩어리가 되어 밖으로 튕겨져 나갔고, 탄도 궤도를 그리며 약 20km 상공까지 올라갔다가 바다에 떨어졌습니다. 비행 조종사들은 폭발에서는 살아남았지만 수면과 충돌하면서 목숨을 잃었을 가능성이 높습니다. 물론 잔해가 너무 엉망이 되어서 확실하게 말할 수는 없지만 몇몇 비행사들은 자유낙하 중에 여전히 의식이 있었을 것으로 보입니다. 이들은 우주가 아니라 해수면에서 죽음을 맞이한 것입니다. 우주왕복선 콜럼비아 호 사고 NASA는 2003년 2월 1일에 두 번째로 우주 왕복선을 잃었습니다. 당시 지구로 재진입 중이던 콜럼비아호에서 사고가 발생하였는데요. 이번에도 참극은 우주가 아니라 지구의 대기에서 발생했습니다. 이 왕복선의 경우 뜨거운 공기가 비행기의 날개 앞 가장자리의 구멍에 들어가면서 균열이 생겼습니다. 이번에는 빠르게 선실 내의 기압을 줄임으...

 라이카(Laika)는 소련의 개로, 최초로 지구 궤도에 진입한 강아지입니다. 모스크바 시내에서 길을 잃고 떠돌던 강아지 라이카를 소련 우주과학 관련자가 발견하고 데려갔습니다. 다른 두 마리의 개와 함께 우주공간에서 생물의 생존과 적응 여부를 조사하기 위한 각종 테스트와 훈련에 투입되었습니다. 그리고 1957년 11월 3일 스푸트니크 2호에 실려 발사되었습니다.  라이카의 정확한 사인은 스푸트니크 2호 발사 뒤 반세기가 넘는 기간 동안 정확하게 공표되지 않았으나, 최종적으로 발사 뒤 수시간 후에 온도 조정 시스템의 오작동으로 추정되는 스트레스와 과열로 인해 죽은 것으로 확인되었습니다다. 이 계획에 참여한 일부 러시아의 과학자들은 라이카의 죽음을 방치한 것에 대한 후회와 유감의 뜻을 나타내기도 했는데요.  라이카는 비록 살아서 돌아오지는 못했으나, 이 실험을 통해 지구 생명체가 지구 궤도에 진입하는 과정과 무중력 상태에 견딜 수 있음이 확인되었으며, 과학자들에게 우주공간에서 생명체 반응에 대한 귀중한 데이터를 제공하였습니다.  라이카의 진짜 이름은 “쿠드럅카”라고 합니다. 흔히 알려진 “라이카”는 그 강아지의 품종명입니다. 스푸트니크2호에 실려 우주로 보내진 라이카 스푸트니크 2호에 실려 보내진 라이카  여러분이 라이카의 이야기를 듣는다면 연민을 가져야 합니다. 왜냐하면 라이카의 이야기는 우주 시대의 서막을 알리는 고전적인 이야기이자 한 강아지의 인생 역전부터 플라즈마 화염구로 변해 버린 결말까지 담고 있기 때문입니다. 이 강아지는 전 세계의 찬사를 받으며 지구 궤도로 보내졌지만 결국에는 살아서 지구로 돌아오지 못했습니다.  당시는 우주 여행에 대해 아무것도 알려지지 않았던 때였습니다. 1957년 10월에 스푸트니크 1호가 우주로 발사되면서 우주에서도 기계가 작동할 수 있음이 밝혀졌습니다. 그러나 과연 사람도 기계와 마찬가지일까요? 당시에는 발사시 사람이 견뎌야 할 엄청난 가속도와 지구 궤도의 무중력 상태 그리...

 스푸트니크 1호(Sputnik)는 1957년 10월 4일 소련의 바이코누르 우주기지에서 발사된 인류 최초의 인공위성입니다. 스푸트니크 1호는 러시아 우주계획의 선구자인 콘스탄틴 에두아르도비치 치올코프스키의 탄생 100주년과 국제 지구 관측년(1957년 7월 1일∼1958년 12월 31일까지의 18개월간의 기간)의 기간에 맞추어 발사되었습니다. 스푸트니크는 러시아어로 "위성"을 뜻하며 "동행자", "동반자"라는 뜻도 함께 가지고 있다고 합니다. 스푸트니크 1호 우주로 보낸 맨홀 뚜껑?  혹시 여러분은 인류가 우주로 보낸 최초의 인공물이 맨홀 뚜껑이라는 이야기를 들어보았나요? 논란의 주인공인 금속판은 네바다 주의 핵 실험실 위에 달려 있던 1톤짜리 뚜껑이었습니다. 이 뚜껑은 핵폭발 실험이 일어나면서 하늘 높이 올라갔습니다. 아무도 이 뚜껑이 얼마나 빠른 속도로 올라갔는지에 대해서는 알 수 없지만 한 기술자는 지구의 탈출 속도의 여섯 배나 달할 것이라고 추측했습니다. 이 맨홀 뚜껑은 그렇게 우주로 날아갔을 것입니다. 이 사건은 소련이 스푸트니크 1호를 발사하기 고작 몇 달 전인, 1957년 8월에 일어났습니다.  물론 이 이야기에는 몇 가지 결함이 있습니다.  금속 뚜껑이 의도치 않게 하늘로 발사되어 우주에 도달했는지 여부에 대해서는 확인할 수 없습니다. 이렇게 엄청난 속도로 움직이는 물체는 공기 마찰력으로 인해 엄청난 열을 받게 됩니다. 이는 우주선이 지구로 재진입할 때와 비슷하지만 우주선보다 낮고 두꺼운 대기권에서 공기의 마찰력을 받게 됩니다. 따라서 아마 맨홀 뚜껑은 우주에 도달하지 못하고 공중에서 녹아서 사라졌을 가능성이 상당히 높습니다. 또다른 인공물, V-2로켓  만에 하나 이 뚜껑이 우주에 도달했다고 해도 이것이 우주에 도달한 첫 번째 인공물은 아닙니다. 우주에 도달한 첫 번째 인공물은 1940년대에 나치의 V-2 로켓입니다. V-2는 세계 최초로 성공한 탄도 미사일이었습니다. 제2차 세계대전 막바...