현재 나사가 개발 중인 SLS(Space Launch System)은 역사상 가장 강력한 로켓이 될 예정입니다. 그 첫번째 발사는 2018년으로 예정되어 있는데, 현재 한창 각 부품이 조립 중입니다. 첫 번째 화물은 물론 이전에 소개드린 것 처럼 오리온 우주선입니다.
그런데 사실 오리온 우주선을 달까지 보내는 EM-1 임무의 경우 많은 페이로드가 남게 됩니다. 사실은 SLS가 아니라 이보다 훨씬 작은 크기인 아레스 I 로켓이 오리온 우주선을 실어나를 계획이었기 때문입니다. 아무튼 SLS에 남는 용량이 있다는 이야기인데, 나사는 이를 활용할 방안을 고려 중에 있습니다. 문제는 용량은 남는데 설계를 대폭 변경하지 않는 이상 공간은 별로 없다는 것입니다.
결국 이런 상황에서 나오는 해결책은 자투리 공간을 활용한 미니 탐사선을 실어 보내는 것입니다. 기술 발전으로 인해 큐브셋 같은 미니 위성 기술은 상당히 진보했습니다. 나사는 SLS의 남는 공간 (예를 들어 페어링) 안에 넣을 수 있는 작은 탐사선을 계획하고 있습니다. 이 탐사선으로 할 수 있는 일 가운데 하나는 바로 소행성을 탐사하는 것입니다. 나사는 가능한 계획 가운데 하나로 근지구 소행성 탐사 임무(Near-Earth Asteroid Scout mission)를 제시했습니다.
( A concept image of the Near-Earth Asteroid Scout mission, one of 11 missions that will be secondary payloads to the first test flight of NASA's Space Launch System. Image Credit: NASA)
(동영상)
SLS에서 발사되는 미니 탐사선들은 모두 11개로 각각의 크기는 신발 상자 수준에 불과합니다. 오리온 우주선이 분리되어 달을 향해 날아가면 나머지 11개의 소형 우주선은 링 안쪽에서 분리됩니다. 무게는 14kg 정도에 불과하지만 그동안 소형화 기술의 발전으로 인해 탐사에 필요한 장비들을 탑재할 수 있습니다.
제안된 임무중 하나인 소행성 탐사는 더 흥미로운 기술을 테스트 하게 됩니다. 그것은 바로 솔라 세일(Solar sale) 이죠. 태양풍을 이용해서 범선처럼 우주선을 날리는 솔라 세일은 이론적으로는 충분히 가능하지만 현재까지 실제 태양계내 다른 천체를 탐사하기 위해 실제로 사용된 일은 없었습니다. 만약 이번에 사용된다면 역사상 처음으로 솔라 세일이 태양계를 항해하는 셈입니다. (위의 동영상 참조)
다른 제안으로는 루나 플래쉬라이트(Lunar Flashlight)가 있습니다. 이 임무도 매우 독특한데 소행성 탐사 미션에 제안된 것과 비슷한 솔라 세일을 이용해서 우주선을 추진시키는 대신 태양 빛을 반사시켜 달의 크레이터 안쪽에 있는 영구적인 그림자 안쪽을 빛추는 것입니다. 어쩌면 달에 있는 얼음이나 기타 다른 원소의 존재를 밝힐 수 있을지도 모릅니다.
이외에도 18개월 동안 생물체를 우주 공간에서 관찰하는 바이오센티넬(BioSentinel) 미션도 제안되고 있습니다. 대상 생물체는 당연히 효모(yeast)처럼 아주 단순한 생물체입니다. 지금까지 지구 자기장의 보호를 받는 저지구 궤도에서는 사람을 포함한 다양한 생물체가 테스트 되었지만, 이 범위를 넘어서면 아폴로 미션 당시 단기간 테스트 된 것이 전부입니다. 만약 실제로 진행된다면 장기간의 강력한 고에너지 입자와 방사선 피폭이 생물체에 미치는 영향을 더 자세히 조사할 수 있을 것입니다.
이렇게 남는 페이로드를 활용하는 아이디어는 상당히 그럴 듯해 보이지만, 과연 촉박한 시간 내로 실제 잘 작동할 수 있는 솔라 세일을 만들 수 있을지가 관건 같습니다. 아마 제반 기술이 이미 축적되었다는 점을 감안하면 가능하지 않을까 생각합니다.
참고
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