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2016년 3월 3일 목요일

레이저로 지구 위협 소행성 경로 바꾸기



((a) Concept diagram of an orbiting DE-STAR engaged in multiple tasks including asteroid diversion, composition analysis, and long-range spacecraft power and propulsion. (b) Visualization of a laser beam with relevant physical phenomenon included at a flux of about 10 MW/m2. Credit: Kosmo et al.)

 지구 역사상 소행성이나 혜성은 끊임없이 지구에 충돌했습니다. 그리고 미래에도 충돌하겠죠. 비록 비교적 큰 소행성이 지구에 충돌할 가능성은 높지 않지만, 수백m 급 이하의 소행성도 핵무기급 파괴력을 지니고 있어 충돌 위치에 따라서는 큰 인명 피해를 낼 수도 있습니다. 따라서 이를 해결하기 위해 여러 가지 아이디어들이 등장하고 있습니다.
 그중에 하나는 소행성 자체를 파괴시키는 것입니다. 핵무기가 종종 거론되지만, 여러 가지 위험성이 있는 것도 사실입니다. 더 평화적인 대안으로 레이저가 제시되고 있는데, 재미있는 것은 흔히 상상하는 것과는 달리 레이저로 소행성을 파괴하는 것이 아니라 일부를 증발시켜 궤도를 변경하는 방식이라는 것입니다. 현재 인류가 지닌 레이저 무기의 위력을 생각하면 당연한 결론이기도 합니다.
 최근 과학자들이 새로 내놓은 제안으로  DE-STAR (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation) 역시 레이저를 이용해 소행성의 궤도를 변경하는 방식입니다.
 레이저를 이용한 방식의 문제점은 역시 다른 폭발 및 충돌 무기에 비해 출력이 매우 낮다는 것입니다. 대신 꾸준히 레이저를 발사해 파편이 튈 위험없이 안전하게 제거가 가능하다는 점은 장점입니다. 좀 더 구체적으로 말하면 소행성 아포피스(Apophis) 정도 되는 300m 급 소행성의 궤도를 지구만큼 1MW급 레이저로 몇 년을 발사해야 합니다.
 문제는 1MW급 우주 레이저를 개발하는 일이 기술적으로는 가능하지만, 비용적인 측면을 고려하면 사실 가능성이 떨어진다는 것입니다. 그래서 연구팀은 20kW급 레이저인 DE-STARLITE도 같이 제안했습니다. 이 레이저의 출력이면 300m 급 소행성 궤도를 변경하는데 15년이 걸립니다.
 따라서 현실적으로 아주 큰 소행성의 경우 레이저로 궤도를 변경하는 일은 쉽지 않을 것으로 보입니다. 중간 및 소형 크기의 소행성을 미리 발견한다면 유용하게 사용할 가능성은 있어도 말이죠.
 연구의 공저자인 캘리포니아 대학의 치쳉 장(Qicheng Zhang of the University of California)은 이 방식이 곧 지구에 충돌할 소행성의 궤도를 변경하기에는 적합하지 않다고 설명했습니다. 다만 20kW급 레이저라면 현재 이미 개발된 것을 사용하면 되고 동력도 현재 있는 인공 위성용 태양광 패널을 사용하면 되기 때문에 다소 현실성이 있다고 할 수 있습니다.

 물론 아직 적용 대상이 되는 소행성은 없지만, 흥미로운 제안 가운데 하나라고 생각됩니다.
 참고

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