[아하! 우주] 화성까지 단 ‘한 달’만에 도달하는 방법은?

화성이 지구를 대체할 ‘제2의 거주지’로 떠오른 가운데, 화성까지 도달시간을 불과 한 달로 앞당길 수 있는 과학적 이론이 공개돼 학계의 관심이 쏠리고 있다.

미국 캘리포니아대학의 필립 루빈 박사 연구진은 지구에서 화성으로 이동하는 비행체의 크기를 매우 얇은 형태로 변경할 경우, 화성까지 닿는 시간을 대폭 단축할 수 있다는 이론을 발표했다.

기존 연구에 따르면 현재의 기술을 이용해 화성까지 날아가는데 걸리는 시간은 4~8개월 정도로 예상한다. 하지만 루빈 박사 연구진이 개발중인 추진 레이저 시스템이 현실화 될 경우, 불과 한 달이면 화성에 당도하는 것이 가능해진다. 만약 수g의 작은 물체라면 고작 30분만에라도 화성에 도착할 수 있다.

로켓에 장착되는 이 추진 시스템은 화력을 주로 이용하는 현재의 추진방식에서 벗어나, 전자기(電磁氣·전기와 자기장의 상호작용)적 특징을 가진 광자(입자)를 추진력으로 이용한다. 바람 등 저항요소가 없는 우주공간에서 전자기적 광자가 뿜어져 나오는 거대한 레이저빔이 우주선을 우주공간으로 밀어내는 원리다.

일종의 가속 기간을 거치면 1g 정도의 얇고 작은 물체는 빛의 26% 속도까지 이동하는 것이 가능하다. 유인 우주선처럼 크기가 큰 100t 정도의 우주선이 움직인다면 분당 6만~7만㎞로 움직일 수 있다.

NASA가 발사한 무인우주선인 보이저1호가 태양계를 벗어나는데 걸리는 시간은 35년이었지만, 이 레이저빔을 장착한 우주선이 현실화되면 15년 만에 태양계를 벗어날 수 있다. 유인우주선이 화성까지 가는데 걸리는 시간은 약 한 달 정도면 충분할 것으로 예상된다.

루빈 교수는 “전자기적 광자 레이저 추진 시스템을 위한 기술은 이미 존재한다. 다만 그 크기를 확대해야만 우주 곳곳까지 이동하는데 걸리는 시간이 줄어들 것”이라면서 “뿐만 아니라 속도를 높일수는 있지만 줄일 수 있는 방법을 연구해야 한다는 것도 숙제”라고 설명했다.

전문가들은 당장 유인우주선을 빠른 시간안에 화성 및 우주로 보내는 것은 어려울 수 있지만, 크기가 작은 소형 탐사선을 태양계 바깥으로 보내는 실험에는 관심을 보이는 것으로 알려졌다.

자세한 연구결과는 영국 행성간 협회(British Interplanetary Society) 저널에 소개됐다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr