(Artist’s rendering of the Europa “tunnelbot.” Credit: Alexander Pawlusik, LERCIP Internship Program NASA Glenn Research Center)
목성의 위성 유로파는 수십km의 얼음 지각 아래 액체 상태의 물이 있는 것으로 생각되고 있습니다. 토성의 위성 엔셀라두스와 더불어 내부에 물이 있는 천체로 지목되기 때문에 과학자들의 비상한 관심을 불러일으키고 있습니다. 어쩌면 여기에 생물체가 있을지도 모르기 때문입니다. 하지만 이를 검증하는 과정은 만만치 않습니다. 일단 첫 단계로 유로파와 엔셀라두스 주변으로 분출되는 간헐천의 수증기와 얼음을 조사할 계획이지만, 여기에는 유기물 이외에 다른 단서는 없을 가능성이 큽니다. 결국 결정적인 증거 확보를 위해 얼음을 뚫고 내부 물질을 입수해야만 할지도 모릅니다.
나사의 과학자들은 오래 전부터 이런 상황을 염두에 두고 연구를 진행해 왔습니다. 하지만 저 멀리 목성 궤도에 있는 위성의 두꺼운 얼음을 뚫는 일은 매우 어려운 과제입니다. 현실성 있는 방법은 바로 방사성 물질에서 나오는 열을 이용해 얼음을 녹이는 것입니다. 나사 글렌 연구소 컴파스 팀 (NASA Glenn Research COMPASS team)의 앤드류 돔바드 교수(Andrew Dombard, associate professor of earth and environmental sciences at the University of Illinois)가 이끄는 연구팀은 원자력 에너지를 사용해 얼음 지각을 녹이는 터널봇(tunnelbot)의 개념을 공개했습니다.
기본 원리는 원자로나 혹은 원자력 전지 (RTG)에 쓰이는 것과 같은 방사선 물질을 이용해서 장시간에 걸쳐 열을 이용해 얼음 지각을 녹이는 것입니다. 이 경우 녹은 물은 다시 얼어 통로를 막는다는 것이 큰 문제입니다. 탐사선을 회수하는 일은 아마도 불가능하기 때문에 방사선 오염을 최소화하면서 얼음을 녹여 내부를 탐사할 수 있는 다자인을 검토해야 합니다. 샘플을 채취해 다시 지구로 올수는 없기 때문에 탐사 로봇 자체에 생명체의 증거를 확인할 수 있는 장치가 반드시 있어야 하며 이 정보를 지구까지 전송할 통신 시스템도 갖춰야 합니다.
터널봇은 아직 먼 미래의 개념입니다. 당장에는 유로파 클리퍼 ( https://blog.naver.com/jjy0501/220956679647 참조) 임무가 성공적으로 진행되어 정확한 얼음 지각의 두께와 탐사에 적합한 지역을 찾는 것이 먼저입니다. 정확한 정보를 확보한 후 개발을 진행해야 값비싼 탐사 로봇을 헛되이 잃는 일을 방지할 수 있습니다. 이 과정에는 앞으로 수십 년이 더 걸릴지도 모릅니다. 비록 많은 시간이 걸릴 수 있겠지만, 결국 언젠가 인류가 답을 찾을 것으로 기대합니다.
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