과학핫이슈
지구형 외계 행성을 찾기 위해서는 미국 항공우주국(NASA)이 기존보다 더 크고 화려한 새 우주망원경을 건설해야 한다는 보고서가 발표됐다. 2040년대 초까지 개발될 이 우주망원경에는 약 110억 달러(13조 515억 원)의 비용이 들어갈 것으로 추정된다.
미국 국립 과학·공학·의학아카데미(NASEM)는 10년마다 NASA와 국립과학재단(NSF) 같은 정부기관에 앞으로 10년간 어떤 연구 목표를 우선시해야 하는지에 대한 조언을 담은 보고서를 발간한다.
생명체가 존재하는 외계행성을 탐색하기 위해서는 허블망원경보다 2.5배 더 큰 새로운 우주망원경을 만들어야 한다는 보고서가 발간됐다. 사진은 허블우주망원경. ©NASA
이 보고서의 영향력은 엄청나다. 오는 12월 18일 프랑스령 기아나에서 발사될 예정인 제임스웹 우주망원경도 이 보고서를 통해 최우선 과제로 선정되었으며, 2027년 8월에 이륙할 예정인 차세대 적외선 우주망원경 ‘WFIRST’ 역시 지난 2010년에 발간된 보고서에서 주요 프로젝트로 지정됐다.
코로나19로 인해 발간이 늦어져 지난 4일에 발표된 이번 보고서의 제목은 ‘2020년대를 위한 천문학과 천체물리학의 발견으로 가는 길’이다.
보고서 발간 위원회의 공동위원장을 맡은 캘리포니아공과대학의 천체물리학자 피오나 해리슨(Fiona Harrison) 박사는 “이 보고서는 천문학과 천체물리학의 향후 10년에 대한 야심 차고 열망적인 비전을 제시한다”고 밝혔다. 614페이지에 달하는 보고서는 앞으로 10년 동안 특별한 관심과 투자를 받아야 할 3가지 연구 우선순위를 제시했다.
모항성의 직사광선 차단하는 장치 장착
미국의 우주과학 전문매체인 ‘스페이스닷컴’에 의하면, 그중 하나는 외계행성에서 생명체의 생화학적 특징을 확인하는 프로그램인 ‘거주 가능한 세계로 나아가는 길’이다. 이 프로그램은 지구와 비슷한 외계행성의 사진을 촬영하고 대기 구성을 분석하는 것이 목표다.
‘동적 우주의 새로운 창’이라는 제목이 붙은 두 번째 우선순위는 중력파를 감지하는 장비를 포함해 지상 및 우주의 다양한 장비를 활용해 블랙홀과 중성자별을 연구하는 프로그램이다. 이러한 초고밀도 물체를 더 잘 이해하면 초창기 우주의 비밀을 조명할 수 있기 때문이다.
세 번째 우선순위인 ‘은하 성장의 원동력 통합’이라는 프로그램에서는 은하 형성과 진화에 대한 과학자들의 이해를 혁신하는 것을 목표로 제시했다.
보고서는 이러한 프로그램의 첫 번째 임무가 약 6m 크기의 반사경을 장착한 ‘적외선/광학/자외선(IR/O/UV)’ 우주망원경이어야 한다고 권고했다. 이는 허블우주망원경(2.4m)보다 약 2.5배 더 크며, 적외선으로 우주를 보는 데 최적화된 제임스웹 우주망원경(6.5m)과 거의 같은 크기다.
오는 12월 18일에 발사될 예정인 제임스웹 우주망원경. ©NASA/Desiree Stover
이 망원경에는 항성에서 오는 직사광선을 차단하도록 설계된 ‘코로나그래프’라는 장치가 장착될 것으로 알려졌다. 직사광선을 차단하지 않으면 외계행성보다 100억 배 더 밝게 빛나는 모항성의 빛에 가려지기 때문이다.
IR/O/UV 우주망원경은 행성에 반사된 빛을 분석함으로써 대기의 화학적 구성을 알아낼 수 있다. 만약 대기 속에서 산소나 메탄, 물 같은 증거가 발견된다면 그 행성에 생명체가 존재할 가능성이 높아진다.
하와이 켁천문대의 위원 겸 수석과학자인 존 오메라 박사는 “우리가 우주 바깥에서 생명체의 첫 징후를 발견하고 생명의 지문을 알게 되면 우주에서 인류의 위치가 근본적으로 달라진다”고 말했다.
25개 외계행성 대기에서 생체 특징 탐색
이번에 제안된 IR/O/UV 우주망원경의 목표는 NASA가 2016년부터 개발해온 ‘LUVOIR’과 ‘HabEx’과 대체로 유사하다. 15m와 8m라는 두 가지 크기의 반사경으로 복수 설계되고 있는 LUVOIR의 목표는 생명체의 거주가 가능한 행성을 탐사하는 것이며, 4m의 반사경을 지니는 HabEx는 외계행성을 찾는 것이 목표다.
IR/O/UV 우주망원경은 이러한 옵션 사이의 중간급인데, 보고서에 의하면 HabEx보다 기능이 뛰어나며 LUVOIR보다 더 빠르고 효율적인 비용으로 개발될 수 있다. 또한 보고서는 현재 칠레 안데스 산맥에 건설 중인 거대마젤란망원경과 하와이에 건설될 예정이지만 반대에 부딪힌 30m 망원경에 대한 투자를 권장했다.
보고서 발간위원회 공동위원장인 피오나 해리슨 박사는 “앞으로 수십 년 동안 우리 앞에 놓인 가장 놀라운 과학적 기회는 우리 은하계의 별 주위를 돌고 있는 다른 행성에서 생명체를 발견할 수 있는 가능성”이라고 밝혔다.
현재까지 과학자들은 4,500개 이상의 외계 행성을 발견했는데, 그중 160개가 지구처럼 생긴 암석형 행성이다. 보고서에서 제안된 새 우주망원경은 생명체가 존재할 수 있는 약 25개의 외계행성 대기에서 생체적 특징을 탐색할 수 있다.
(2902)
- 이성규 객원기자
- yess01@hanmail.net
- 저작권자 2021.11.10 ⓒ ScienceTimes
관련기사
목록 보기전체 댓글 (1)
로그인후 이용 가능합니다.
-
‘전이금속 칼코겐 화합물’ 소재 고효율 수전해 촉매 개발
울산과학기술원(UNIST)은 귀금속 수전해 촉매 대체재로 주목받고 있는 전이금속 칼코겐 화합물 소재의 촉매 효율을 크게 높일 수 있는 합성법을 개발했다고 5일 밝혔다. UNIST에 따르면 신소재공학과 박혜성 교수와 동국대 융합에너지신소재공학과 한영규 교수, 성균관대 신소재공학부 백정민 교수 공동연구팀은 고농도 바나듐 원자가 도핑된 몰리브덴 이황화물 박막 합성법을 개발했다. 공동연구팀은 전기 전도도 변화를 위해 첨가하는 도펀트 원자의 배열을 제어해 전이금속 칼코겐 화합물 기반 수전해 촉매 성능을 획기적으로 높였다.
-
힘줄·혈관 기능 시각화…레이저 음향 이미지 분석 기술 개발
힘줄과 혈관 같은 콜라겐에 기반한 섬유조직의 기능을 시각화하는 레이저 음향 이미지 분석 기술이 개발됐다.
-
KIST “일반 전해질에서 구동가능한 마그네슘 전지 기술 개발”
리튬이온전지를 대체할 차세대 이차전지로 주목받는 마그네슘 전지를 일반 전해질에서도 구동할 수 있는 기술이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 에너지저장연구센터 이민아 선임연구원 연구팀이 부식성 첨가제가 없고 대량생산이 가능한 일반 전해질로도 마그네슘 전지를 고효율로 구동할 수 있는 마그네슘 금속 화학적 활성화 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
-
“북극해 얼음 완전 소멸 10년 빨라진다…2030년대 여름 예상”
온실가스 배출량이 현재 수준을 유지할 경우 여름철에 북극해 얼음(海氷)이 완전히 사라지는 시기가 2030년대로 기존 예측보다 10년 앞당겨질 것이라는 연구 결과가 나왔다. 포스텍 민승기 교수·김연희 연구교수가 이끄는 국제연구팀은 7일 과학저널 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에서 온실가스 배출 저감 노력과 상관 없이 2030~2050년 여름철에 북극의 해빙이 소멸할 수 있음을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 북극 해빙이 사라지는 시기가 기존 예상보다 10년 빨라질 것으로 전망됐다며 이는 인간 활동이 북극에 큰 영향을 미치고 있고 가까운 미래에 계절적으로 얼음 없는 북극에 대비하고 적응하는 게 중요하다는 것을 보여준다고 말했다.
-
일본 연구팀 “파킨슨병 혈액 검사 진단법 개발”
퇴행성 뇌 질환인 파킨슨병을 혈액 검사로 진단하는 방법이 일본 연구팀에 의해 개발됐다고 아사히신문이 6일 보도했다. 보도에 따르면 일본 준텐도(順天堂)대학 등 연구팀이 개발한 이 연구 성과는 최근 국제적인 의학 저널 '네이처 메디신'에 실렸다. 현재 파킨슨병을 진단하려면 CT 촬영 등을 해야 하지만, 이 연구팀이 개발한 혈액 검사 방식으로 간편하게 진단이 이뤄지면 질병의 조기 발견에도 도움이 될 것이라고 신문은 전했다.
-
“저온 플라스마 처리한 땅콩껍질 화장품 소재 활용 가능성”
농촌진흥청은 저온 플라스마를 처리한 땅콩 겉껍질에서 미백과 주름 개선에 효과가 있는 성분을 확인했다고 2일 밝혔다.
-
“C형 간염 치료하면 간암 사망률 74% 줄어든다”
질병관리청은 C형간염을 치료할 경우 간암에 걸리거나 간암으로 사망할 위험성이 크게 줄어드는 것으로 나타났다고 2일 밝혔다. 질병청이 분당서울대병원과 공동 수행하는 '한국 C형감염 코호트 연구'와 '국민건강보험공단 청구자료'를 토대로 분석한 결과, C형간염을 치료한 사람이 간암에 걸릴 확률이 치료하지 않은 사람보다 59% 낮은 것으로 나타났다. 간암으로 사망할 확률은 74%, 간경변 합병증에 걸릴 확률은 90% 줄어드는 것으로 밝혀졌다.