인류의 달 정착 방해하는 먼지 ‘레골리스’…해결책은? [아하! 우주]

미 항공우주국(NASA)은 인류를 다시 달에 착륙시킬 뿐 아니라 영구적인 정착 기지 건설을 위한 준비 단계인 아르테미스 프로그램을 추진하고 있다. 몇 차례 연기를 거치긴 했지만, 인류를 달과 화성에 보내고 궁극적으로 영구적인 유인 기지를 건설하려는 원대한 계획은 현재까지 흔들림 없이 추진되고 있다.

NASA가 만든 가장 강력한 로켓인 SLS는 물론 민간 회사인 스페이스X에서 개발한 스타쉽 역시 상당한 진전을 이뤄 달까지 다시 우주 비행사를 보내는 발사체 문제는 어느 정도 해결된 상태다. 하지만 아폴로 시절처럼 달에 잠시 체류하는 것이라 장기간 달 표면에서 임무를 수행하고 궁극적으로 유인 기지를 건설하는 일에는 여러 가지 문제가 도사리고 있다. 그중 하나가 바로 달의 미세한 먼지인 레골리스(regolith)다.

레골리스는 지구에서 볼 수 있는 먼지나 모래, 흙이 아니라 사실 운석 충돌로 인해 달 표면에 만들어진 미세한 암석 조각이라고 할 수 있다. 물론 지구의 먼지나 모래도 역시 암석이 부서져서 생기지 않느냐고 생각하 수 있지만, 달에는 지구처럼 물과 공기가 없다는 점이 큰 차이점이다. 따라서 사실 레골리스는 매우 날카로운 암석 파편으로 기계와 인체에 많은 문제를 일으킬 수 있다.

여기에 레골리스는 우주에서 강한 방사선과 에너지를 받아 전하를 띄고 있다. 따라서 정전기를 통해 주변 물질에 쉽게 달라붙는 문제점이 있다. 달의 중력은 지구의 1/6 수준에 불과하기 때문에 고운 먼지 같은 레골리스는 우주복, 로버, 우주기지와 각종 장비에 쉽게 달라붙는다. 기계 사이로 들어가면 빠른 속도로 부품을 마모시키고 인체에 흡입되면 호흡기 손상을 유발할 수 있다.

이런 이유로 NASA 과학자들은 효과적인 레골리스 방지 기술을 연구하고 장비와 인체에 미치는 영향을 조사하기 위해 지구에 인공 레골리스를 깔아 놓은 인조 달 표면을 만들어 여러 가지 연구를 진행하고 있다. 그러나 이것만으로는 충분치 않기 때문에 NASA는 준궤도 로켓을 통해 더 사실적인 달 표면 환경을 연구하기 위해 준비 중이다. 준궤도로 로켓은 지구 궤도에 진입하지 않는 궤도로 비행하는 로켓으로 목적은 장시간 동안 달 표면 중력을 시뮬레이션해서 여러 가지 테스트를 진행하는 것이다.

이 준궤도 로켓 안에는 인공 레골리스와 함께 우주복의 반응을 테스트하는 클로스봇(ClothBot)과 정전기로 달라붙는 레골리스의 특성을 연구하는 EDL(Electrostatic Dust Lofting), 그리고 레골리스가 달 표면에서 어떻게 떠올라서 움직이는지 테스트하는 헤르메스 루나-G(Hermes Lunar-G)가 있어 달 표면에 탐사선과 장비, 우주 비행사를 보내기 전에 여러 가지 테스트가 가능하다.

물론 이런 준비에도 불구하고 레골리스의 문제점을 100% 막기는 어려울 것으로 예상된다. 하지만 이 문제를 사전에 대비하고 대책을 마련하지 않는다면 눈에 보이지 않을 정도의 작은 먼지 때문에 인류의 우주 진출이 심각한 장벽에 부딪힐 수 있다. 거대한 우주 로켓처럼 멋져 보이진 않지만, 보이지 않는 곳에서 레골리스를 연구하는 과학자들 역시 우주 시대를 준비하는 숨인 주역임에 분명하다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com