[와우! 과학] 칼 세이건의 꿈을 현실로… ‘솔라 세일’ 발사계획

1976년, 작고한 과학자인 칼 세이건(Carl Sagan)은 미국의 유명 TV 쇼인 투나잇 쇼에 출연해서 미래 우주여행에서 혁신을 불러일으킬 솔라 세일(Solar Sail)을 대중에게 소개했다. 바람을 이용하는 범선처럼 태양 빛을 받아 이동하는 솔라 세일은 연료를 탑재할 필요가 없어서 몇 년이고 계속해서 속도를 높일 수 있다.

물론 바람과는 달리 태양 에너지는 단위 면적당 힘이 매우 약하다. 그래서 우리는 태양 빛의 압력을 전혀 느낄 수조차 없다. 하지만 우주 공간에서는 마찰이 없다. 그래서 계속 힘을 가하면 속도가 점점 빨라진다. 결국, 연료가 없어도 속도가 점차 빨라져 먼 우주로 갈 수 있는 에너지를 얻을 수 있다.

칼 세이건을 비롯한 여러 과학자는 솔라 세일의 잠재력을 오래 전부터 알고 있었다. 그러나 당시 기술로는 이를 현실화시킬 수가 없었다. 단위 면적당 받는 힘이 매우 적다 보니 아주 얇고 가벼운 솔라 세일이 필요했기 때문이다. 엄청나게 넓으면서 극도로 얇고 가볍지만 튼튼한 솔라 세일을 만드는 일은 당시 기술로는 불가능에 가까웠다.

결국 솔라 세일이 현실화된 것은 최근에 와서다. 일본의 탐사선인 이카로스가 2010년 금성 탐사에서 이를 성공적으로 사용했고 나사의 나노세일 D2 역시 저 지구궤도에서 성공적으로 테스트를 마쳤다. 유럽우주국(ESA) 역시 자체적인 솔라세일을 개발 중이다. 그런데 여기에 민간단체가 도전장을 내밀었다. 바로 1980년 칼 세이건의 주도로 설립된 행성 협회(The Planetary Society)다.

행성 협회는 "사람들에게 또 다른 세상을 탐구하고 우리가 사는 세상을 이해하며 다른 곳의 생명을 찾아내도록 하자(To inspire the people of Earth to explore other worlds, understand our own, and seek life elsewhere.)"는 목표로 설립된 민간단체로 현재 125개국의 개인과 단체가 참여해서 활발한 우주 연구를 진행 중이다.

현재 협회장인 빌 니어(Bill Nye)는 여러 동료 과학자들과 함께 초대 설립자 중 하나인 칼 세이건의 꿈을 현실로 만들기 위해 노력하고 있다. 이들은 라이트세일(LightSail)이라는 솔라 세일 우주선을 발사할 계획이다.

행성 협회는 나사 같은 거대한 국가 기관이 아니므로 예산은 매우 작다. 프로젝트 전체 예산은 450만 달러에 불과하다. 하지만 이 비용으로도 계획을 추진할 수 있는 것은 기술혁신 덕분이다. 우선 작은 인공위성을 만드는 기술이 크게 발전해 과거처럼 큰 인공위성이나 우주선 없이도 임무 수행이 가능하다.

이들이 개발한 라이트세일 본체는 10X30cm에 불과한 직사각형 모양의 큐브셋(CubeSat)이다. 그 내부에는 임무 수행에 필요한 기기와 더불어 면적이 32㎡에 달하는 솔라 세일이 담겨 있다. 첫 번째 발사는 2015년 5월 20일로 예정되어 있다. 이때는 기본적인 기기 테스트만 진행한다.

라이트세일의 진짜 테스트는 2016년 6월경으로 예정되어 있다. 이때 발사될 팔콘 헤비 로켓이 라이트세일의 테스트를 위해 필요로 하는 고도 800km 궤도로 쏘아 올릴 수 있기 때문이다.

성공 여부는 물론 그때가 돼봐야 알겠지만, 나사 역시 새로운 솔라세일 우주선을 고려하고 있어 몇 년 후에는 우주를 날아다니는 솔라세일의 숫자가 늘어나게 될 것으로 보인다.

만약 40년 전 솔라세일의 모형을 들고나와 대중에게 설명했던 칼 세이건이 이 사실을 안다면 매우 흐뭇하게 생각할 것이다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com