The Science Times

염분은 1kg의 물속에 녹아있는 염의 양 (염의 단위는 g)을 나타내며, 수온과 함께 해수의 밀도를 결정한다. 따라서 염분은 해양의 열염순환에서 가장 중요한 요소 중 하나이다. 참고로 담수(혹은 민물)는 염분이 거의 없어서 짜지 않은 물을 가리킨다. 따라서 염분은 해수를 담수와 구분해주는 성분 중 하나이기도 하다. 해양의 염분은 대체로 강수량, 담수의 유입 정도, 빙산이나 빙하의 융해 등에 의해서 낮아진다. 반대로 증발 현상은 해양의 염분을 올려주는 현상 중 하나이다.

FORUM은 더 짧은 파장의 에너지를 측정하는 다른 장비인 IASI-NG와 함께 대략 7km/s 느린 속도로 ‘느슨한’ 형태의 비행을 함께 하며 지구 온난화 현상에 관해서 자세한 연구를 시행할 유럽 우주국의 위성이다. 태양에서 방출되어 지구에 도달하는 빛 에너지는 먼저 지구의 대기층을 통과하게 된다. 일부는 대기에 반사되어 다시 우주로 방출되며 일부는 대기에 직접 흡수된다. 대기와의 상호작용으로 인해서 대략 절반 정도의 햇빛이 지표에 도달하게 되는데 이들 중 대부분은 가시광선 파장의 빛이다. 이들은 파장이 더욱 긴 적외선으로 바뀌고 지구 복사열의 형태로 다시 바깥으로 방출된다. 하지만 이들의 일부분은 수증기, 이산화탄소, 메테인, 오존 등의 온실기체들에 흡수되어 다시 지표로 돌아가게 된다. 이러한 반복 작용들은 지구를 데우는 효과를 일으키는데 이를 온실효과(Greenhouse effect)라고 부른다. 즉, 온실가스들이 일으키는 효과들로 인하여 우주로 다시 나가야 할 열들이 우주로 나가지 못하고 지구에 계속 머무르게 된다.

BIOMASS 미션은 우리 지구의 현재 숲 상태를 비롯해서 숲이 어떻게 변화하고 있는지에 관한 여러 정보를 전달해줄 전망이며 숲이 탄소 순환에 어떠한 역할을 하는지에 관해서 자세히 파헤칠 계획이다. 보다 세부적으로 산림 바이오매스의 정확한 측정을 통해서 지상의 탄소 저장량과 플럭스를 평가함으로써 지구의 탄소 순환을 더 잘 이해하고자 한다. P대역 파장을 이용함으로써 지상의 측정 기술로는 얻을 수 없는 열대, 온대 그리고 아한대 산림 바이오매스의 정확도를 한층 더 높일 전망이다. 위성은 대략 200m 높이의 정확도(해상도)로 산림 바이오매스를 측정하며 50m 해상도로 벌목이나 화산피해로 인한 산림 교란 등을 측정하게 된다.

에어로졸(aerosol)은 aero-solution의 줄임말로 공기와 같은 기체에 존재하는 미세한 고체 입자나 액체 방울을 뜻한다. 이들의 대략적인 크기는 크게는 수백 마이크로미터에서 작게는 수 나노미터 수준까지 내려가기에 대부분 육안으로는 구분이 불가능하다. 참고로 입자의 크기가 수백 마이크로미터보다 크게 되면 중력에 의한 침강 속도가 빠르기 때문에 기체에 입자가 부유 된 상태를 오래 유지할 수 없다. 이 때문에 다양한 입자들 중 수백 마이크로미터까지를 에어로졸로 정의한다.

Aeolus는 지구 표면으로부터 30km 높이의 성층권까지 바람의 영향과 활동에 관해서 관찰할 수 있는 최초의 위성이다. 위 위성의 이름에서 착안할 수 있듯이 미션의 과학적인 목표는 지구 대기 그리고 기상 시스템에 관한 지식의 향상 그리고 기상 현상의 예측에 관해서 더욱 발전시키는 것이다. 예를 들어서 Aeolus는 전 세계 여러 지역의 날씨를 모니터링하고 상세히 기록하며 더 복잡한 날씨 모델을 구축할 수 있도록 도움을 주는 역할을 한다.

지구의 중력장을 더욱 자세히 매핑하기 위하여 유럽 우주국은 Living Planet Program의 첫 번째 미션으로 고감도 중력 경도 측정기가 포함된 중력장 및 정상 상태 해양 순환 탐사 위성을 선정했다. GOCE는 지오이드(geoid)를 더욱 자세히 측정함으로써 지구의 중력장을 매우 높은 정확도로 매핑할 목적으로 시작되었다. 2009년 3월 17일에 'Rocket'이라고 불리는 러시아 대륙간 탄도 미사일을 통하여 발사되었으며 발사는 러시아 북부의 플레세츠크 우주 기지에서 이루어졌다. 로켓은 그리니치 표준시 14시 21분에 이륙하였고 적도로부터 96.7º 경사의 283km 고도에서 원형 극궤도로 방출되었다. GOCE와의 연락은 분리 직후 스웨덴 키루나에 있는 유럽 우주국의 관제소를 통해 진행되었다.

앞으로 수십년 혹은 수백년 동안 인류가 새로 직면하게 될 지구 환경적 문제에 관해서 해결하려면 정확한 위성 데이터가 필수적이다. 이러한 요구에 부합하기 위하여 유럽 우주국은 지구 관측 프로그램들은 운영중이다. 유럽 우주국의 프로그램들과 미션들은 크게 우주 과학 관련 미션과 지구 관련 미션 그리고 프로그램화되지 않은 일반 미션들로 나뉜다. 이중 우주 과학 관련 미션들은 미항공우주국(NASA)의 Discovery 및 New Frontiers 프로그램에 견줄만한 성격의 미션들이며, 이에 투입되는 자본의 규모도 그들과 비슷하다.

우리 인류는 화성의 생명체에 관해 알기 위해서 수많은 퍼즐 조각을 모으고 있다. 과연 유럽 우주국의 엑소마스 두번째 미션은 어떠한 새로운 퍼즐 조각을 가져다줄까? 화성 정찰위성은 2006년 최종 목표 궤도에 진입하였고 탑재되었던 카메라와 분광기를 기반으로 당초 계획되었던 임무 기간 2년을 훌쩍 넘기고 마스 익스프레스 궤도선 (Mars Express) 그리고 2001 마스 오디세이 (2001 Mars Odyssey) 등과 함께 현재까지도 건재하게 화성 연구와 촬영을 수행 중이다.

엑소마스 미션은 과거 화성 생명체의 증거를 찾기 위한 미션이다. 물과 토양의 화학적 분포를 자세히 파악해 화성 표면 환경을 연구함과 동시에 이를 통해서 메탄의 기원을 찾을 예정이다. 또한 미래의 유인 화성 임무에 관한 위험성 등을 파악할 전망이다.

밤하늘 길고 아름다운 꼬리를 흩날리며 우리를 설레게 하는 혜성은 천문학적으로 더는 미스테리한 천체가 아니다. 혜성은 대략 수 km에서 수십 km의 크기를 지니고 있으며 핵(Nucleus), 코마(Coma) 그리고 두 개의 신비로운 꼬리들, 즉, 이온 꼬리 (Ione tail), 먼지 꼬리 (Dust tail)로 이루어진다. 혜성들의 고향은 오르트 구름(Oort cloud)으로 여겨진다. 네덜란드의 천문학자 얀 오르트(Jan Hendrik Oort)의 가설에 따르면, 태양계를 둘러싸고 있는 위 구름은 장주기 혜성들의 기원으로 여겨진다.