외계행성과 우주의 비밀 - PLATO: 제2의 지구를 찾아서

ESA는 2026년 12월 PLATO(PLAnetary Transits and Oscillations of stars) 우주 망원경을 발사한다. 26개의 카메라를 장착한 이 혁신적인 위성은 20만 개 이상의 밝은 별을 모니터링하며, 액체 물이 존재할 수 있는 온도의 '지구 쌍둥이' 행성들을 찾는다.

PLATO의 독특한 점은 단순히 외계행성을 발견하는 것을 넘어, 별의 진동과 지진 활동을 연구하여 별의 질량, 나이, 진화를 측정한다는 것이다. 이를 통해 행성의 주성(host star)을 정밀하게 특성화할 수 있다. 외계행성의 거주 가능성을 평가하려면 행성뿐만 아니라 그 별에 대해서도 정확히 알아야 하기 때문이다.

PLATO는 특히 태양과 같은 노란 왜성, 준거성, 적색 왜성 주변의 암석 행성을 찾는 데 초점을 맞춘다. 이 임무는 지구 크기의 행성이 거주 가능 영역에서 얼마나 흔한지, 그리고 우리 태양계가 우주에서 얼마나 특별하거나 평범한지에 대한 근본적 질문에 답할 것이다.

Roman 우주망원경 - 암흑 에너지의 수수께끼

NASA의 낸시 그레이스 로만 우주망원경(Nancy Grace Roman Space Telescope)은 2026년 가을 발사 준비를 완료한다. 이 차세대 플래그십 관측소는 암흑 에너지와 외계행성 연구에서 획기적 발견을 제공할 것으로 기대된다. Roman은 허블 우주망원경과 같은 크기의 주경을 가지고 있지만, 시야각이 허블보다 100배 넓어 우주의 넓은 영역을 빠르게 조사할 수 있다.

주요 과학 목표 중 하나는 암흑 에너지의 본질을 밝히는 것이다. 암흑 에너지는 우주 팽창을 가속시키는 신비한 힘으로, 우주 에너지의 약 68%를 차지하지만 그 정체는 여전히 수수께끼다. Roman은 수십억 개의 은하를 관측하여 우주의 대규모 구조가 시간에 따라 어떻게 진화했는지 매핑하며, 이를 통해 암흑 에너지의 특성을 제약할 것이다.

외계행성 연구에서는 중력 마이크로렌징 기법을 사용하여 지구 크기의 행성을 포함한 수천 개의 행성을 발견할 것으로 예상된다. 이 방법은 다른 기술로는 발견하기 어려운, 주성에서 멀리 떨어진 행성과 자유롭게 떠다니는 행성까지 찾을 수 있다.

중국의 순톈 우주망원경

중국은 2026년 천궁 우주정거장과 공동 궤도를 운영할 대형 우주망원경 순톈(Xuntian)을 발사할 계획이다. 이 망원경은 허블과 비슷한 해상도를 가지지만 시야가 300배 넓어, 우주의 광대한 영역을 빠르게 조사할 수 있다. 순톈은 필요 시 천궁 우주정거장과 도킹하여 유지보수와 업그레이드를 받을 수 있는 독특한 설계를 특징으로 한다.

이 망원경은 은하 진화, 암흑물질 분포, 우주의 대규모 구조를 연구하며, 10년간 전체 하늘의 40%를 조사할 계획이다. 중국의 우주 과학이 단순한 기술 시연을 넘어 세계 최고 수준의 과학 연구로 도약하고 있음을 보여주는 상징적 임무다.

상업 우주 시대의 개막

민간 우주 기업 Vast는 2026년 인류 역사상 최초의 상업 우주정거장 Haven-1을 발사할 계획이다. 이는 우주 탐사와 경제의 패러다임을 근본적으로 바꿀 획기적 사건이다. Haven-1은 SpaceX의 Falcon 9 로켓으로 발사되며, 초기에는 무인 운영을 거쳐 점차 상업 우주비행사들을 받아들일 것이다.

이 우주정거장은 저궤도 경제의 새로운 장을 연다. NASA가 달과 화성 같은 심우주 임무에 집중하는 동안, 민간 부문은 저궤도 인간 우주비행 서비스를 제공한다. Haven-1은 과학 연구, 제조, 우주 관광, 미세중력 실험 등 다양한 상업 활동의 플랫폼이 될 것이다.

Vast의 계획은 여기서 멈추지 않는다. Haven-1은 더 큰 모듈식 우주정거장의 첫 번째 요소이며, 향후 수년간 추가 모듈을 연결하여 확장할 예정이다. 이는 국제우주정거장(ISS) 은퇴 후 저궤도에서 인간의 지속적인 존재를 유지하는 데 중요한 역할을 할 것이다.

지구 관측과 실용 위성

ESA는 2026년 7~12월 사이 MetOp Second Generation B1 위성을 발사한다. 이 위성은 지구의 기상, 기후, 대기 조건을 모니터링하며, 일기예보와 기후 연구를 위한 데이터를 제공한다. 폭풍, 홍수, 폭염 같은 극한 기상 현상을 추적하는 동시에 과학자들이 지구 기후 패턴을 이해하는 것을 지원한다.

MetOp Second Generation은 이전 세대보다 훨씬 향상된 센서와 해상도를 자랑한다. 특히 대기 온도와 습도 프로파일을 전례 없는 정밀도로 측정하여, 수치 기상 예측 모델의 정확도를 크게 향상시킬 것으로 기대된다. 기후 변화로 극한 기상 현상이 증가하는 시대에, 이러한 개선된 관측 능력은 생명과 재산을 보호하는 데 필수적이다.

ESA는 2026년 1~3월 사이 LEO-PNT Celeste Constellation을 구성하는 10개의 위성을 발사한다. 이 위성군은 위치측정/항법을 지원하고 갈릴레오 시스템을 보완하여 더 정확한 글로벌 항법을 제공한다. 교통, 비상 서비스, 과학 응용 분야에서 사용될 것이다.

저궤도 위성을 사용한 항법 시스템은 중고도 궤도의 GPS나 갈릴레오보다 몇 가지 장점이 있다. 신호가 더 강하고, 업데이트가 더 빠르며, 도시 협곡이나 실내 같은 어려운 환경에서도 더 나은 성능을 제공한다. 이는 자율주행차, 드론 배송, 정밀 농업 등 차세대 기술에 필수적인 인프라가 될 것이다.

한국의 우주 강국 도약: 우주항공청의 도전

한국의 우주항공청(KASA) 역시 2026년 최초로 1조원 시대를 열며 우주 강국으로의 본격적인 도약을 이끈다. 2024년 5월 출범한 우주항공청은 2026년 상반기 누리호 5차 발사를 시작으로 우리 기술로 개발한 발사체의 신뢰성을 높이고, 반복 발사 체계를 구축할 계획이다. 특히 주목할 만한 점은 2029년 누리호로 달 통신 궤도선 발사에 도전한다는 야심찬 계획이다.

KASA는 또한 NASA 아르테미스 2호 임무에 우주 방사선 측정 위성 K-RadCube를 탑재하여 발사할 예정이다. 이는 한국이 국제 달 탐사 프로그램에 적극적으로 참여하고 있음을 보여주는 상징적 협력이다. 2024년 10월 NASA와 체결한 아르테미스 연구협약을 통해 한국은 달 탐사 기술과 우주 과학 역량을 국제 무대에서 입증할 기회를 얻었다.

장기적으로는 2030년 재사용발사체 확보를 목표로 차세대발사체 개발에 본격 착수하며, 궤도수송선 개발 등 차세대 우주수송 기술 확보에도 나선다. 윤영빈 우주항공청장은 "민간 주도의 우주산업 생태계 육성과 전략적 투자 확대를 통해 우주항공 5대 강국을 향한 도약에 나설 것"이라고 강조했다. 한국의 우주 개발이 기술 시연 단계를 넘어 실질적인 우주 강국으로 성장하는 2026년이 될 전망이다.