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우주 이야기 653 - 독특한 풍선 형태의 명왕성 착륙선 컨셉




(The GAC concept would use a balloon with a diameter of 80 m (262 ft)  to set a lander down on Pluto(Credit: Global Aerospace Corporation))


 당장에는 발사가 어렵지만, 나사는 미래 명왕성에도 착륙선을 보내려고 생각하고 있습니다. 이 독특한 얼음 천체에 대해서 근접 영상을 촬영하는 것만으로는 충분한 정보를 얻을 수 없기 때문입니다. 작은 크기에도 불구하고 명왕성의 표면은 다양한 지질 활동이 있다는 점을 암시하고 있으며 여기에는 태양계 생성의 비밀과 해왕성 궤도 밖에 존재하는 얼음 천체의 이야기가 담겨있습니다. 이를 알아내기 위해서는 역시 표면을 직접 탐사할 착륙선이 필요합니다. 


 하지만 이렇게 먼 장소에 착륙선을 포함한 탐사선을 보내는 것은 사실 매우 어려운 과제 가운데 하나입니다. 명왕성 표면에 착륙하려면 적지 않은 연료가 필요한데, 그 자체가 막대한 비용을 의미하기 때문입니다. 따라서 나사는 여러 가지 아이디어들을 접수하고 있습니다. 2017년 NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) 심포지움에는 여러 가지 기상천외한 아이디어들이 등장했습니다. 그 가운데 풍선 착륙선의 아이디어는 과거 행성 탐사에서는 보기 어려운 매우 독특한 개념이라고 할 수 있습니다. 


 명왕성의 극도로 희박한 대기로 인해 일반적인 낙하산은 무용지물이 될 수 밖에 없습니다. 글로벌 에어로스페이스사 Global Aerospace Corporation (GAC)는 최대 지름이 80m까지 커지는 풍선을 대안으로 제시했습니다. 이 풍선에 의한 항력 (drag force)이 몇 파운드에 불과한 연료로도 충분한 감속이 가능하게 만들 수 있다는 것입니다. 


 거의 진공이나 다를 바 없지만, 명왕성에도 대기는 있기 때문에 풍선을 잡아당기는 힘이 생기게 마련입니다. 단 낙하산은 희박한 대기를 고려하면 제대로 펼쳐지기 어렵지만, 풍선은 이에 관계 없이 내부 기체로 인해 팽창될 수 있는 것이죠. 이는 엔트리크래프트 (entrycraft)라고 불리는 데, 제조사 측은 48,000 km/h로 명왕성 대기권에 진입하는 착륙선에서 충분한 감속력을 제공할 수 있을 것으로 보고 있습니다. 


 정말 그럴지는 물론 테스트를 해봐야 알겠지만, 이 착륙선의 기상 천외함은 여기서 끝이 아닙니다. 일반적인 착륙선과는 달리 이들이 제안한 착륙선은 한 번에 착륙을 끝내는 것이 아니라 착륙지점에서 튀어 올라 공중에서 관측을 하게 됩니다. 명왕성의 중력이 지구의 0.06%에 불과하기 때문에 어차피 빠른 속도로 착륙하는 착륙선이 튕겨나가지 않고 착륙하기 힘들다면 아예 수백 km 정도 튀어오르게 디자인해서 더 넓은 지역을 관측하겠다는 것입니다. 


 지금까지 나온 여러 가지 기상천외한 아이디어 가운데서도 단연 으뜸이라고 할 수 있는데, 과연 실제로 가능할지는 모르겠습니다. 한 가지 확실한 것은 이렇게 자유로운 상상력을 발표하고 논의할 수 있는 분위기 자체가 지금의 나사를 만든 원동력 가운데 하나일 것이라는 점입니다. 


 참고 




댓글

  1. 미국이라는 나라의 파워가 느껴져 좀 두렵기도 하네요. 이러한 논의가 공식언론에 나올 정도라면 이보다 더 웃겨 보이는 수십 배는 되는 아이디어들이 쏟아져 나왔을 것으로 보입니다.

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