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4/03/2011

돎에 대한 短想.. , CNE Toronto Sep 1 2010


intrinsic spin..


생명이 있건 없건 우주의 모든 물질을 이루는 구성하는 근본 입자는 그 돎의 값을 가지고 있다.
이러한 기본 입자들로 뭉쳐진 원자의 핵 주변을 전자들이 거의 빛 속도로 돌아친다.
너무 빨리 돌아 구름처럼 뿌옇게 확률적 분포로서 밖에 설명될 수 없다.

그러한 원자들로 이루어진 수 많은 종류의 분자들로 구성되어 온갖 천지 만물을 이루고 있는 아름다운 혹성 지구는
한국이 위치한 위도의 경우 시간당 1,337 km 정도의 어마 어마한 속도로 돈다.. 즉 자전한다.
그리고 365일의 주기로 태양 주위를 도는데 그 공전을 위해 태양 주위를 도는 속도 역시 상상을 초월한다.



그리고 수많은 별과 혹성들로 이루어진 우리의 은하계는 그 반경이 94경 km 다. 크기가 짐작조차 않된다.

빛이 10만년이나 가야 도달할 거리의 반경을 가진 우리의 은하계의 자전 속도는 태양계 부근에서
초당 240km의 속도에 이른다! 뚝딱 2초도 안되는 시간에 서울에서 부산까지 갈 속도다. 역시 엄청난 속도로 돈다.

이렇게 미시 세계의 소립자들과 함께 초 거대 세계에서의 별들과 혹성 그리고 행성들은
우리가 직관적으로 조차도 떠올려 보기 힘들 정도로 빠르게 서로 어울려 돌면서 진행되는 거다.

...


..particles rotate, earth rotates, and even galaxy rotates..
everything rotates just to sustain their forms of life...

so does us tonight in here.. :-)


이렇듯이.. 아주 크거나 아주 작거나 우주의 모든 시스템의 구성체들은 죄다 돌고 있는 거다.
원래부터 돌았고 지금도 계속 돌고 있다.

기본 원소들은 돌지 않아 본적이 없어 돌지 않으면 어떻게 되는 지 아무도 모른다.
거대 시스템들은 돌지를 않으면 빨려들어가 멸망에 이른다. 따라서 돌아야 산다..

'돈다.. 고로 존재한다..' 가 맞다.

빛이 있기도 전인 태초의 이전에 에너지의 사실상의 근원인 기본물질들이 가지는 Spin 값을 누가 부여했을까..?

신의 존재에 대한 칼 세이건의 긍정도 부정도 없는 완곡한 수사에 뒤이어
신의 부재에 관한 스티븐 호킹 교수의 담백한 토로가 있고 나서,
아직 그의 책이 출간되기도 전에 벌써 엄청난 센세이션을 불러일으키는 모양이다.
기자들이 제일 반기는 소위 一波萬波.. ㅋ

근육이 이제 거의 다 무너져 내려가고 있긴 하지만 전혀 아쉬울 것 없는 현존하는 지존의 물리학자이자
최고의 지성인인 호킹 교수가 21세기의 새로운 갈릴레오 갈릴레이로서 십자가를 진것일까..

근데 좀 우스워지려고 하는 것은 그가 아무리 쉽게 또 친절하게 그의 저서를 통해 우주의 생성 과정을
설명한다 해도 그의 주장에 종교적으로나 감성적으로 밖에 다가설 수 없는 신학자들이나 일반인들은
그가 말하는 구체적 내용이 무엇인지 제대로 파악하거나 해석을 해보기가 매우 힘들다는 것이다.

상대가 무슨 말을 하는지 머리에 제대로 그려지지 않는 상태에서, 그 상대의 결론이 마음에 들지 않을 경우
제 주장만 실컷 펴며 목소리만 높혀질 게 뻔한 결말일 것 같다는 생각에서 벌써 실소가 난다.

뭐, 지구 레벨에서의 센세이션이 아무리 일어난다해도 우주적 대세에 티끌만큼의 영향이나 끼치겠는가 마는..
그래도 생각이 있는 이들은 열린 마음으로 충분히 고뇌해볼 것이고 또 다른 새로운 지평을 열어갈 지 모른다.



돎.. 에 대한 인간의 직관은 과학적 지식이 없어도 제대로 표현되어 온 것 같다.

돌고 도는 인생.. 역사의 수레 바퀴.. evolution.. 새옹지마.. 輪回..
모든 게 돌고 돈다는 그 지고의 진리를 양자역학이 세상에 드러나기 전에
이미 관측과 경험 그리고 직관을 통해 이미 인지하고 있었던 게다.

흐름, 그 흐름의 주기를 갖게되는 반복적 순환.. '돎' 이다.
그리고 그 '돎'이 제대로 되어야 되는.. 즉, 순환이 제대로 이루어져야 함이 강조 되었다.

두뇌가 명석한 사람을 속되게 칭해서.. 참 머리 잘 도네.. 정말로 적절한 표현인거다.
머리가 핑핑 돈다.. 얼마나 제대로 된 표현인가!! ㅎ

잔머리를 굴린다.. 이것도 어찌 보면 제대로 된 말인즉슨..
생각이 자신을 중심으로 자전만 할뿐 사회적, 도덕적, 또 역사적 인식위에 세워진
올바른 축을 중심으로 공전함이 없는 가벼운 상태의 '굴림' 즉 저만의 돎' 인 것이다.

피가 잘 돌아야 됨은 물론이고 돈도 잘 돌아야 하고
역사도 제대로 돌아가야하는 모습을 띄어야 하는데..

이것이 좀 다른 것이.. 우주의 기본입자들이 애초에 누가 돌렸는지, 누가 에너지를 부여했는지 모른채
명멸하지 않고 계속 돌고 있는.. 즉 Spin이 계속 유지되는 상태를 견지 하는 반면
피를 제대로 돌리려면 제대로 먹어야하고 제대로 자고 제대로 운동해야 하고
그에 따라 심장이 제 기능을 발휘해 주는 등, 그 주체가 구체적 행위를 해야 한다는 것이다.

경제행위의 주체나 그 촉발자들이 제대로 돌리지 않으면 돈이 제대로 돌지 않게 된다.
대중으로부터 제대로 권한을 위임 받았건 아니건 역사를 이끄는 정치 권력적 주체 집단은 물론이고
그 역사의 모든 디테일을 만들어 가는 대중들이 제대로 돌지 않으면
역사 또한 바람직한 방향으로 돌아가지 않는다.

특히 역사에 있어서 수천, 수만년 정도의 일천한 차원의 시간만을 경험해 오고 있는
인류의 입장에 있어서 무엇이 바람직한, 이상적인 상태인지..
소위 통계적 입장에서의 정적 평형상태에 도달해 본 경험이 없기 때문에
어떻게 역사가 돌아가는 것이 태평성대를 이루는 바람직 한 것인지에 대한
명확한 그림이 전혀 없는 상태인 것이다.

단지 매일의 결과, 십년의 결과, 천년의 결과들이 누적되어 쌓여갈 뿐인데..
이제 이 지구라는 한정된 시스템 상에서의 폭증하는 인간 개체수가 자원의 왜곡과 고갈을 불러 일으키며
수억, 수백억년이라는 장구한 세월을 돌고 돌며 인간 집단 역사의 순환적 면모를 관측해 볼 수 있는
기회 자체가 박탈되어 가고 있는 듯 하다.


박람회장의 스윙 타워는 돌고 돌고 또 돌았고,
아이들의 함박 웃음과 함께 회전목마는 돌고 또 돌았다.

역시 사람도 돌아야 즐겁다..
근데, 너무 돌면 진짜 돌아 버리기 때문에.. 자신은 더욱 몰입되게 즐거울 수 있을 지 모르지만
사회의 공전 축이 사라지면 바로 가둬지거나 추방될 수 있으니 조심해야 한다. ㅋ




푸른 밤 하늘아래 어린 아이들 처럼 즐거워 하며 돌고 있는 사람들을 보며
'돎'에 대한 생각이 떠오른 거다.


나도 잘 돌고.. 다들 잘 돌아야 될텐데..
hopefully you have a good spin today~~ :p



3/04/2011

하야부사.. 6월 13일 임무 완수 후 장렬히 산화.. Asteriod Probe, JAXA


아주 오래전 KAIST 연구원 시절, 오사카 대학 박사 출신이었던 팀장과 함께 
연구 업무 협의 차 일본의 츠쿠바 과학기술 연구 단지를 방문한 적이 있었다. 

우리의 대덕 과학기술 연구 단지가 결국 일본의 츠쿠바 센터를 벤치마킹한 것인데.. 
널찍하게 잘 조성된 과학 기술 도시 답게 낮은 건물들을 위주로 
울창한 나무도 많았었던 것 같은 기억이 난다.

당시 방문한 곳이 인공지능 분야의 기계 시각.. Machine Vision 쪽이었는데
한 사람의 지도 교수 혹은 지도 과학자 밑에 조수격인 석박사 과정들이 달라붙어 
열심히 연구하는 모습이었다.

뭐 우리의 KAIST의 모습과 크게 다르지 않은 모습이었지만..
당시 발표되는 논문의 수준이나 편수등은 현격한 차이를 보였었고
아직도 기본적 과학기술의 수준의 차이는 그리 많이 메꿔지지 못한 것 같다.

발빠르고 스마트한 시장 분석과 공격적 마케팅, 오너 들의 빠른 의사결정, 상대적으로 낮은 법인세,
더 이상 좋을 수 없이 저평가 되어있는 원화 그리고 그에 부합하는 어느 정도의 기술 수준은
제품 별로 이미 일본을 넘어 세계 최고로 치닫고 있긴 하지만,
제품을 구성하는 주요 핵심 부품을 비롯한 기초 과학 분야의 수준은
아직 일본을 따라잡지 못하고 있다. 

더군다나 우주 개발 분야의 발사체, 위성체, 탐사체, 로보틱스, 원격제어, 금속재료 공학
그리고 첨단 도료 등의 분야에서의 한국은 이제 발을 좀 디딜려고 하는 초보적 수준인 것이다.



2010년 6월 13일 7년만의 귀환..

일본의 과학 기술 수준 뿐 아니라 과학자들과 관련 기술자들의 
일본식 집념을 극명하게 보여준 사건이다.
우주 개발의 입장에서 일본 역시 초강대국 임을 여실히 보여 주는 거다.

지구 궤도로 들어서 지금 막 귀환 신고를 마치고 장렬히 산화해간 
탐사선 하야부사의 일생에 고무되어 일본 국민들은 열광에 열광을 거듭하고 있다.

한편 한국에서는 도대체 로킷의 발사 실패 원인이 뭐였는지, 
발사체 어디서 뭐가 어떻게 제대로 작동하지 않았는지도 모르는 황당한 상황임에도 불구하고
국민적 질타와 격려등에서 이미 멀어져 관심 밖으로 밀려 나버린 나로호 추락 사건은,
그러한 국민적 무관심으로 인해 관련된 정책관리자들과 과학기술자들이 
오히려 한숨 돌리고 있을 게 분명하다..

후발 주자인 만큼, 한국의 우주 개발 수준은 그저 초라할 뿐이지만
이제까지 넘을 수 없을 것 같았던 일본의 아성이었던 자동차와 반도체와 그리고 가전 부분들을
한국이 일본을 추월해 달리고 있는 만큼, 우주 개발 분야도 언젠가 일본을 넘어 일류 지평의 새 차원을
여는 국가의 대열에 합류하리라 믿어 의심치 않는다. 
시간 문제이겠거니..

...

 지구와 화성 사이의 이토카와 라는 비구형 소행성(asteroid)의 표면 샘플 채취를 위해 
2003년 발사된 Hayabusa (Peregrine Falcon.. 송골매)란 이름의 이 탐사선이 
기관고장과 통신두절등의 온갖 난관을 극복하고 7년 만에 임무를 마치고 귀환하며 
지구 궤도로 진입 후 산화했다.

탐사선이 2초 동안 혜성의 표면에서 채취했다고 알려진 샘플이 들어있는 캡슐은
무사히 지구에 떨궈뜨려 준 다음에..



하야부사가 담은 이토가와 소행성의 완벽한 모습.

이토가와 소행성은 1998년 미국의 LINEAR 프로젝트, 즉 지구에 근접한 소행성을 찾는 
연구 프로젝트에 의해 발견되고 2000년 일본이 이 행성에 대한 탐사계획을 발표하자,
행성의 이름을 일본 로켓 공학의 선구자였던 히데오 이토가와 박사의 이름을 따서 
공식적으로 명명하게 된다.

.. 널 이제 25143 Itokawa 라 부르노라.. ㅎ

소행성에 제대로 착륙하여 완벽하게 임무를 완수했는지에 대한 여부는 아직 불분명하지만 
크기가 540m x 270m x 210m 정도의 길쭉하고 못생긴 감자같은 소행성에 아주 잠시라도 착륙하여
표면의 먼지 정도는 적어도 담아 왔으리라고 기대되는데.. 
이것은 착륙 후 구슬을 쏴 표면을 깨부숨과 동시에
파편을 수거하려 했던 샘플 채취 메카니즘이 제대로 작동했는지의 여부가
아직 불확실 하기 때문이다.



球형이 아닌 비정형의 소행성에 착륙한 사례는 세계 최초로 기록될 것이고
하야부사가 소행성에 도달해 그 모습과 회전, 지형, 색상, 구성요소, 밀도 그리고 행성 생성 이력까지
연구할 수 있게 한 것은 인류의 우주 개발사에 대단한 사건이 아닐 수 없다.

이전에 갈릴레오 와 Near Shoemaker 등의 탐사선이 Itokawa 근처에 간적은 있었지만
행성 표면에 착륙한 건 하야부사가 처음인 것이다. 착륙에 성공했다는 것이 확실히 밝혀진다면..

또 일본의 국민들 입장에서는 지난 10여년이 휠씬 넘는 불황속에
경제의 호전 기미가 전혀 보이지않는 암울한 상황속에서
역경과 고난속에서도 불굴의 의지과 각고의 노력으로 임무를 완수한 
하야부사를 둘러싼 과학기술자들과 마치 살아있는 생명체 같았던 그 탐사선 자체의 스토리를
보며 어찌 기쁘지 않겠는가.

일본의 우주탐사청(JAXA)이 제작한 듯한 위 유튜브 영상의 나레이터는
마치 영주가 사무라이 무사에게 임무를 부여하는 듯한 말투로 탐사선에게 말을 한다..

.. 하야부사, 네 임무가 뭘 뜻하는 줄 알겠나?
.. 넌 이제 태양계 형성 초기의 비밀을 풀어줄 수 있는 46억전의 세계로 날아가는 거다..







하야부사 탐사선의 표면 샘플 채취 메카니즘을 잘 보여주는 사진과 애니메이션..
애니매이션 마지막 부분에 모선과 분리되어 낙하산을 지구에 떨어지는 작은 캡슐안에는
이토가와 소행성의 표면에서 채취한 먼지나 암석 알갱이들이 들어있다.

그 캡슐은 오늘 6월 13일 호주의 어느 사막으로 떨어져 내렸다 한다.

일본 과학계는 인류를 위해 정말 대단한 업적을 쌓았다. 축하해 마지 않는다.

내가 생각컨데,
정말 대단한 것은 수년간 지상 관제소와 탐사선과의 통신이 두절되었음에도 
결코 포기하지 않았다는 사실이다.
이는 그 과학자들과 관련 엔지니어들을 믿으며 지속적으로 지원해준 일본 정부와
관련 행정기관의 든든한 손길이 뒤에서 버텨주기 때문에,
또 지속적인 관심과 성원을 보내주는 국민이 있기때문에 가능하리란 생각이 든다. 
천문학적 예산이 투입되었을 이 탐사 프로젝트의 예산 수립과 실행을 가능케 한
납세자 로서의 국민 말이다.

.. 거덜나고 있는 일본 경제가 되살아날 수 있으리라는 희망을 버릴 수 없게 하는 
일본의 한 강한 단면이기도 한 것 같다.























NASA가 운영하고 있는 하늘을 나는 실험실인 DC-8 기에서 6월 13일 포착한 하야부사..
대기권에 돌입하여 기체가 타들어가면서 아름다운 빛을 남기고 산화했다.
(Image Credit: NASA/Ed Schilling)
 
호주의 지상 센터에서 관측한 하야부사의 마지막 모습.. 맨눈으로도 15초 정도 볼 수 있었다 한다.



bye again..

2/27/2011

열린 마음.. 그리고 마하 2,000 의 속도로 날으는 별, 허블 20년 세월 NASA

(illustration credit : NASA)


초속 694 킬로미터.. 마하 2,042..
가늠할 수 없는 속도다. 믿을 수 없는 속도다..
이 속도에서 사십 배 정도만 더 빠르게 진행한다면.. 우주 궁극의 빛 속도 가 되겠다.

이정도 라면 우리 은하계, Galaxy 의 어마 어마한 중력으로부터 빠져 나가기 위한 
탈출 속도의 두배가 넘는다.

어쩌다 이 푸른별 HE 0437-5439 는 
이런 말도 안되는 무시무시무시무시한 속도로 날아가게 된 걸까..!?


전설따라 삼천리..
아니.. 허블 따라 삼천리.. 이야기 속으로 빠져 볼 사람은 빠져 보자.




옛날 옛적.. 아주 아주 먼 옛날..
호랑이 담배..
아니 호랑이의 선조인 엄청난 송곳니 이빨의 자이언트 호랑이가 생겨나기도 한참 전.. 
공룡 담배 피우던 시절 쯤..

즉 1억년 전 쯤해서 별 세개로 이루어진 Tri-Star System 이
우리 은하계의 중심에 자리한 블랙홀 주변을 지나가고 있었던 것인데..

당시엔 아마도 그저 평화롭게.. 아무 일도 없을 것이라는 듯
유유히 지나고 있었다고.. 허블은 전해주고 있다.

세개의 별중 하나의 큰별과 작은 별 둘이 서로 사이 좋게 공전 축을 이루며 지나가고 있었던 것이다. 
그 평화로움 이라니.. ㅎ


그런데 갑자기 조용히 지나던 세별들 중의 큰 별 하나가 
엄청난 중력의 마수를 뻗치며 끌어 잡아당기는
블랙 홀의 거대한 입속으로 빨려 들어가 잡혀 먹히고 마는데..

블랙 홀 속으로 빨려들어가는 정신없는 와중에 큰별은 있는 힘껏 나머지 두 별들을 밀쳐 내며 외쳤다.

.. 너희들은 어서 도망가!!! 어서!! 내 몫까지 살...아.. ㅈ........ 꾸르륵..



Michel Polnareff 의 곡을 편곡한 Yiruma의 When the Love Falls


이 대목에서 허블 망원경은.. 잠시 눈시울을 적시며..
이들 세별 시스템의 처절한 해체를 애도함과 동시에.. 큰별의 희생정신에 감동하게 되는 것이다.

다같이 묵념.. silence.. :p




큰 별 형제의 고귀한 희생 덕분에
후르륵 큰별 말아 먹고 트림을 하며 잠시 블랙홀이 쉬고 있는 틈을 타서
이 두 형제 별은 젖 먹던 힘을 다해 우리의 은하계에서 탈출에 성공을 한다..

즉 몬스터 블랙홀과의 중력적 당구공(gravitational billiard-ball) 게임에서
큰 별이 블랙홀 포킷으로 떨어지는 대신 그의 에너지 모멘텀 전달로 반발력을 얻은 이 두 별들은
무사히 빠져 나올 수 있게 된거다.


... 휴.. 우주에 믿을 놈 하나 없어.. 
.. 맞아.. 일단 한숨 놨지만 계속 도망치자.. 더 빨리! 더 빨리 도망치자.. 또 다른 우주를 향해!!

To infinity and beyond!! 

토이스토리의 Buzz Lightyear 의 구호를 되뇌이며
이들 두 별은 속도에 속도를 더해 점점 더 빨리 은하계를 벗어나
우주의 언저리로 계속해서 도망치게 되는데...




그런데 이렇게 정신없이 엄청난 속도로 은하계로 부터 튀쳐 나오던 두 쌍둥이 별들도 큰 변화를 겪는 데
그것은, 둘 중 몸무게가 더 나가는 녀석이 엄청난 인력을 작용하며 
작은 별을 끌어당겨 합체가 되고 만다.

사이좋던 이 두 별들은 합체의 순간이 다가오자 서로를 이렇게 다독이며 둘이 하나가 된다. 

.. 우리 이제 한몸으로 살자. 영원히 떨어지지 말고..
.. 응.. 그리고 우리 더빨리 도망가.. 이젠 하나니까 더욱 빨리 날아갈 수 있겠지?
.. 어..

악! 소리와 함께.. 사실은 우지끈, 뻑, 꽈과광!!! ... 와르르.. 꾸아~~ 앙, 꽈~~~~ 꽈꽉... 꽝!!!
둘은 한몸이 되어 우리의 태양보다 아홉배가 무거운 거대한 푸른 별이 된다.

이때 우리 허블 은 Blue Straggler 란 별명을 붙여주며.. 이 거대한 탄생을 축하한다.
근데 왜 Straggler, 낙오자 로 이름을 붙였을까.. 은하계로 부터 추방되어서?
지극히 은하계 적 생각이랄 밖엔.. 어디 은하계가 한두개 인가?


이제 우리의 Blue Straggler 는 은하계 언저리를 벌써 넘어
은하계의 중심에서 이십만 광년이나 떨어져 계속 날아가고 있다.
원반 형태를 이루는 우리의 은하계 직경이 십만 광년 쯤 되니.. 
떨어져도 한참 떨어져 날고 있는 것이다.

....

이런 초초고속의 스피드 즉 Hyper-Speed 로 날고 있는 별들은
2005년 이래 허블 망원경에 의해 찾아지고 있는데..
그 16개의 초고속 별들 중 HE 0437-5439 푸른 추방자 별이 가장 빠른 속도를 가지고 진행하고 있다.




전설따라 삼천리 보다 더 믿기 힘든 이러한 전설적 이야기.. 
사이언스 픽션에서나 읽었음직한 이 이야기는
허블 우주 망원경을 통해 지난 20년간 관측해온 사실을 토대로 
천문과학자들이 설정한 시나리오다.

칼 사강 死後 그의 미망인에 의해 발표된 책에서 그는 과학과 종교를 논하고 있다.
역시 그 답게.. 강한 주장으로 논란거리를 만들기 보다는
조정자로써, 인류적 차원의 리더로써 조용히 방향성을 제시하는데..
그는 神의 존재에 대해 긍정도 부정도 하지 않았다 한다.
단지.. 지구적 삶에서의 편협함에서 벗어나 우리의 삶이 영위되고 있는 
이 거대한 우주에 대한 열린 마음을 견지해야 됨을 말하고 있다.

'신이 있다는 증거는 '아직까지' 자연과 우주 속에서 발견되지 않았다.
그러나 증거의 부재가 곧 부재의 증거는 아니다'

라고 결론을 열어둔 채 그가 강조하는 것은 과학과 종교의 '공감'과 이를 위한 노력이다.

그는 '닫힌 마음' 이야말로 진리에 이르는 길을 막고 
인류의 생존을 위협하는 '대량 살상 무기'라고 비판하면서,
오직 진리를 향해 열린 마음으로 탐구를 계속하자고 
우리의 영원한 과학자 오빠 칼 세이건은 말한다..

... 

Blue Straggler 스토리에 대한 상세한 내용을 원한다면 
엊그제 온라인 상으로 발표된 논문을 뒤져 보면 된다.
Astrophysical Journal Letters on July 20, 2010 중에서 
하바드 천문학 센터의 천문학자 Warren Brown 박사가 주 작성자로 되어 있는 논문이다.



stay in peace..  :p

2/23/2011

골디락 행성을 찾아서.. 또 다른 지구는 어디에..

(Image Credit: NASA) 


골디락.. Goldirocks..

'골디락과 세마리의 곰' 이야기에 나오는 에피소드로 물건을 고르는 데 있어서
너무 크지도 작지도 않고, 너무 뜨겁지도 차갑지도 않은.. 딱 적당한 것.. 을 의미한다.

지구와 유사한, 지구와 크기나 밀도, 온도, 대기등이 유사한 행성을 찾아가는 여정..


골디락! 너 어디 있니이이이이~~~~~~


...


골디락 읎다~....     (영구)


(Image Credit: NASA)


엊그제 수요일, 2011년 2월 3일은 관련 과학자들과 천문학자들에겐 매우 뜻깊은 날이었는데
나 같은 일반인들, 즉 인류의 삶의 여정에 대한 조금의 관심이 있는 있는 사람들에게도
대단히 반가운 날이었다.

그것은 우여 곡절 끝에 2009년 NASA 에서 발사한 위성 망원경 시스템 케플러가 분석한
데이타에 대한 중대한 발표가 있었기 때문이었는데, 많은 관련 과학자들이 기대한 이상의
분석 결과를 NASA 가 발표했기 때문이다.

더군다나 한치 앞을 내다보기 힘든 이집트의 상황과 그에 따르는 전 지구적 여파등에
신경이 곤두서고 있는 바, 지구상에서 인간들이 벌여 가고 있는 암울한 정치, 종교,
사회적 대결 양상, 한쪽은 소빙하기를 방불케 하고 그 반대편은 노아의 방주가 필요한 듯
보이는 지구 생태계의 몸부림, 그리고 그러한 상황에서 예상되는 유자원, 광물 및
식량 자원의 고갈 상황등 인류의 불안한 미래가 오버랩 되는 가운데 아직 미미 하나마
한 줄기 희망의 빛이 보이기 시작했다는 데 큰 의미가 있는 것 같다.


나사의 발표는 간단하다.

'위성 망원경 케플러가 관측한 바에 따르면 지구에서 2,000 광년 정도 떨어져 위치한 별 Kepler 11에
가스와 바위들로 이루어진 여섯개의 위성체가 발견되었는데, 이들 위성들은 믿을 수 없을 컴팩트하여
그 크기가 지구와 필적할 만 하고, 위성들의 공전면이 우리의 태양계와 같이 편평한(flat) 면을 이루고 있다.
또한 Kepler 11과 가장 외곽 행성과의 거리가 태양과 수성 및 금성 사이 정도의 거리를 유지하고 있다.'

미국의 New York Times는 NASA 의 발표 전 과 발표 후 케플러 미션 관련 기사를 연이어 실었는데,
통상적으로는 사이언스 섹션등에 실어오던 과학기술 관련 기사들과 달리 
예외적으로 계속해서 일면에 보도하며 매우 상세한 기사를 냈다.
아마도 뉴욕타임즈 편집장이 누구 보다도 먼저 지구를 떠나 별천지로 가고 싶은 모양이다.. ㅋ 
전 세계에 깔려있는 특파원들이 보내오는 지구 레벨의 복마전 스토리를
시시각각 접해야 하는 입장이니 왜 그런 생각이 아니 들겠는가..

Gazing Through the Cosmos for Other Earths, and Other Beings ..

란 고무적이고도 거창한 타이틀을 단 채로 13번째 면을 통채로 할애 했다.

....


아침에 통화한 이 박사는 구정 휴일도 잊은 채, 
곧 쏘아 올려질 한국의 인공위성 광학체계를 완성하느라 마지막 혼신의 힘을 쏟고 있었다.
7~8년 전 방문했었던 그의 연구소에서의 연구원들은 모두 저런 방진복을 입고 프로젝트를 진행하고 있었다.

프로젝트 막바지 작업에 많이 지친 나의 절친 이박사는
내가 지나가는 소리로 전화 상에서 이야기 해준 이 골디락 행성에 관한 이야기를 더 듣고 싶어 했고
그래서 지금 후다닥 정리해 보고 있는 거다.

좌간.. 이런 뜬 구름 잡는 듯한 이야기에 다른 이들이 얼마나 관심이 있을 지는 내 알 바 아니고..
오직 우리 이 박사 힘내라고 이글을 쓴다. 화이팅~!

....



자, 이제 본론으로 들어가 보기로 하는데,
아래의 비디오는 케플러 우주 망원경 임무에 대한 상세한 소개가 되겠다.





케플러가처음 발견한 행성들에 대한 예술적 에니메이션 도 보자.
그런데 이들은 우리의 목성 보다도 큰 아주 거대한 것들이었다.



위 에니메이션에서 잘 나타내고 있는 바와 같이 케플러가 별 주위를 도는 행성을 찾아내는 과정은
Transit 방식 이라 불리는데 이는 행성이 관측하고 있는 케플러 망원경과 별 사이를 지날 때(transit),
행성의 크기에 따라 별의 밝기가 매우 미세하나마 낮아지기 때문이다.


케플러의 과학적 임무를 잠시 살펴보면,

- 여러 분광적 특성을 지니는 많은 별들의 행성들 중 지구와 유사하거나 큰 크기의 행성들을 고르고
  그 중 얼마나 많은 행성들이 지구와 거주 환경이 유사한 골디락 행성인가를 결정하기.

- 이들이 찾아 졌다면 이들의 크기와 공전 궤도에 대한 레인지 결정하기.
- 다중 별 시스템에서 존재하는 행성들 찾아 보기.
- 짧은 주기로 도는 거대 행성의 공전 궤도 사이즈, 밝기, 크기, 질량 및 밀도 알아내기..  등이 되겠다.




(Image Credit: NASA)
  
케플러 우주 망원 체계를 개발한 윌리엄 보루키는
소위 다이 하드(die hard).. 절대 굴하지 않고 끝까지 달라 붙는 사람 이었다. ㅎ

위스컨신에서 물리학 석사를 마치고 아폴로 달 착륙 프로그램에 참여했던 그는
이 후 광측정에 관련한 전문가가 되는데, 위에서 언급한 Transit Method 를 가지고
NASA와 한판 붙게 된거다.

즉 행성이 별 앞으로 지나갈 때, 별빛은 행성의 크기에 비례해 부분적으로 가려지게 되고
관측하는 입장에서는 별빛의 세기는 지극히 미세하나마 그 크기가 줄어 들게 되는데,
이런 상식적 물리 이론을 토대로 그는 1993년 NASA에 이러한 관측 시스템을 꾸미기 위한 지원을 요청 한다.

하지만 NASA는 "If doable, it's fabulous." ..
.. 그게 가능하기만 하면 무쟈게 대단할텐데 말이지.. 라고 비꼬며 제안을 일축했다.

그리고 일년 뒤 같은 요청을 하는 윌리엄을 다시 퇴짜를 놓는다.
그리고 또 2년이 지난 뒤 또 같은 요청을 반복하자 NASA는
.. 누군가가 우리 대신해서 당신한테 당신의 실험과 관련된 모든 것들이 잘못됐다는 사실을
   계속해서 말해 준다면 좋겠군.. 라고 다시 염장을 지른다.

그러다 1998년 이윽고 NASA는 이 지겨운 위스컨신 대학 팀의 불굴의 의지에 질렸는지
아님 이거 먹고 떨어져라.. 라는 심정이었는지, 오십만불의 돈을 쥐어주며 실험에 쓰도록 했다.

이 후 뭔가가 결론이 났는 지, 2001년 NASA는 윌리엄의 위스컨신 연구팀의 Kepler Mission에 대한
approval이 드디어 떨어져 NASA의 에이미 연구소의 과업 중 하나로 추진하게 되는데
그래도 미심쩍었는지라 이 프로젝트는 NASA가 나름 확실히 신뢰하는 캘리포니아의 제트추진 연구소
JPL의 엄격한 프로젝트 관리 하에 두게 했다.

하지만 지금은 보기 좋게 역전되어 Ames 연구소의 위상이 확 높아졌다능.. ㅎ



(Image Credit: NASA)

위의 그림에서 달걀 노른자는 우리의 태양과 같은 별이 되겠고 작은 검은 점은
그 별 앞을 공전해 지나가는 행성이 되겠다. NASA가 이와 같은 measure 방법을 계속해서
무시했었던 이유는 이토록 정밀하게 빛 세기의 변화량을 측정해 낼 수 있느냐 하는
것이었는데, 우리의 끈질긴 과학자는 보기 좋게 성공한 것이었다.

이번에 찾아진 6개의 행성들은 2010년에 찾은 다섯개의 거대한 행성들 보다
보다 지구적 조건에 부합하는 것들이라 과학자들을 흥분의 도가니로 넣기에 충분한 것이다.

NASA의 이번 수요일 발표는 우리의 태양과 같은 별의 주위를 돌고 있는
1235개의 행성을 발견했다고 발표했는데 이 중 새로 찾아진 별 Kepler 11과
그의 6섯개의 행성에 관한 것이 하이라이트가 되겠다.

이는 Kepler 11 별과 그 주위를 도는 행성들의 크기나 별과의 거리들이
우리 지구의 경우와 많이 흡사해 거주 가능성에 대한 이른 기대와 함께
매우 주목을 받고 있다.

이 전에 찾아진 별들은 너무나 크거나 혹은 별과의 거리가 너무 가까워 표면 온도가 너무 높은 등
지구인들의 서식 조건에 부합하지 못하는 경우가 대부분 이었다.

(Image Credit: NASA)  

현재 Ames 연구소의 케플러 프로젝트 팀의 컴퓨터들은 케플러 망원경에서 보내오는
156,000 별의 밝기를 30분에 한 차례씩 관측하며 분석하고 있는데, 밝기가 어두어 지는 dip, 
즉 행성이 지날 수 있는 가능성을 서치해 가는 것이다.

(Image Credit: NASA) 

이는 사백오십만개의 별을 가진 Cygnus 와 Lyra 성운의 북쪽 단면 중에 위 그림에서와 같이
격자(grid)로 나누어 십오만여개의 별들을 동시에 관측하고 있는 것이다.

케플러 프로젝트들의 과학자들은 이미 300개 별에 대한 관측 데이타를 릴리즈 했으며
또 다른 400여개의 별들에 대한 추가 정보를 공개하기로 되어 있고 이를
많은 관련 과학자들이 고대하고 있다.

그런데...
이렇게 발견된 행성까지의 거리를 생각해 보자.
수요일 발표된 케플러 11 별까지의 거리는 2,000 광년이다.

좀 줄여서 태양계와 가장 가까운 별이 가지고 있는 행성까지의 거리는 대략 20광년이 되는데
이는 잘 알다시피 빛 속도로 20년을 가야 하는 거리다. 거리감이 잘 안온다..

오래 전 NASA는 우리 태양계 탐사들 위해 보이저 1호를 보냈는데 이제 천왕성을 넘고
명왕성을 넘어 태양계 밖으로 아직도 늠름하게 날아가고 있다.

이 보이저 우주선의 속도는 시간당 39,000 마일..
즉 한시간에 서울에서 뉴욕을 두세번 왕복할 속도다.

그런데 20광년이라는 거리는 이러한 보이저의 속도로 날아 삼십만년을 날아가야 하는 거리다.

즉 30년을 한 세대로 계산해 볼때..
건강한 커플들이 절대 고장나지 않는 우주선을 타고 사랑을 해 가며 아이들을 낳고,
그 아이들이 다시 아이들을 낳고.. 이렇게 一萬 세대가 무사히 우주선을 타고 가야
도달할 수 있는 거리가 된다.

그런데 하물며 2,000광년 이라...

즉 현재 인류의 테크놀로지 수준으로는 2,000 광년은 고사하고 20 광년 떨어진
어느 행성에 탐사선을 보내는 것도 300,000 년이 걸린다.
참고로 우리의 현생 인류가 지구상에 태동한 지 아직 채 10만년도 지나지 않았다.
그런데.. 30만년을 날아가야 한다고..?

그리고 그 곳에 무사히 도달한 탐사선이 첫 전파를 보내오는 것도
20년이 지난 다음에야 받아 볼 수 있다.

거주 가능 !!!???  참 멀고도 먼 이야기다.

하지만 우리의 지구를 닮은, 그래서 만일 우리의 지구가 행성 차원의 문제로
더 이상 평화로운 공간일 수 없을 때 그 대안 행성으로 삼을 수 있는 곳들이 존재할 수 있다는
그 가능성이 열였다는 소식 만으로도 대단하다.

그러한 희망 하나로 우직하고, 기발하고 또 스마트한 우리 과학자들은 연구에 연구들 거듭할 것이다.

또 그러한 작은 희망에 인류의 미래가 담보되어 있음을 잘 아는 좋은 나라의 좋은 지도자는
그러한 과학자들의 연구를 지원할 것이고
그들의 업적이 대대로 이어져 언젠가는 이루어질 수 있도록 할 것이다.

일생을 바쳐 우리의 미래를 밝혀가는 수많은 과학자들의 노고와 헌신에
삼가 깊은 존경을 전해 드린다.

우리 이박사에게도 물론.. ㅎ

나 처럼 그저 어디 맛있는 곳 없나,  분위기 좋은 술집 없나.. 이러고 두리번 거리며 사는 사람하고
어디 지구처럼 살기 좋은 행성이 없나.. 밤새 데이타 분석하고 가설 만들고, 장비 만들고
급기야  우주선을 보내 인류의 새로운 행성 식민지를 개척해 갈 희망에 밤잠설치는 사람하고는
스케일이 차이가 나도.. 너무 난다.. 휴~~





talk to you later..

2/22/2011

35년 전 '도킹' 이 이루어지고.. 이제 우주 범선 이카로스의 돛은 활짝 펴졌다.

(image credit: NASA) 



Chopin Etude Op 10 N 1.. M Argerich (1965)


1975년 7월 17일 아폴로와 소유즈 우주선이 docking 한 그날 이후..

우리는 '도킹' 이라는 전문적 용어에 많이 친숙하게 됨은 물론이고
불어와 전혀 관계 없었던 나같은 고등학생 조차도 랑데부 란 말을 괜히 멋진 척 쓰기 시작한다. ㅋ

또한 공산주의 종주국 소비에트사회주의공화국(CCCP)의 언어 '소유즈' 란 단어에도
괜히 친근감을 갖게 되기도 하는데..

일견 사소한 것 같은 이러한 인식의 변화.. 기존의 것과 다른 느낌의 단어, 이미지, 희망..
등이 전 세계의 일반 국민들 모두에게 동시에 그 효과가 공히 미친다면
우린 바로 '파라다임 의 전환' 이라는 큰 사회적 변화를 경험하게 된다.

더군다나 당시만 해도 서로를 善과 惡의 대척점에서만 바라보며 두 이데올로기의 수호자로서
서로 으르렁 거리던 인류의 두 거대 집단이 우주 상에서 감동적인 도킹을 성공시키며 
악수를 나눔으로써 냉전시대에서 극으로 치닫던 핵 전쟁에 대한 공포와 
서로에 대한 극단적 증오가 일순간 완화되고 녹아들며..
인류의 평화적 공존에 대한 희망과 함께 우주 개발 역사의 크나큰 전환점을 맞게 된다. 

스파이가 아니고서는 혹은 국가를 대표하는 운동선수가 아니고서는 
서로의 나라를 방문할 수 조차 없었던 당시..
두 국가의 우주인들이 상대국가 국민들의 열열한 환영속에 소위 敵國의 땅을 밟는 모습은
두 나라의 당사자 국민들뿐 아니라 전세계 국가들에 매우 긍정적 충격임에 분명했다. 

또한 자라나는 세대에 미친 영향을 생각해 본다면..
인터넷이니 캐릭터 시장이라는 것 자체가 존재하지 않았던 당시.. 당시 중3 이었던 나.. ㅎ
아폴로 우주선 과 소유즈 우주선 장난감은 여러 형태로..
딱지를 비롯하여 만화 소재로, 커머셜로, 그리고 크고 작은 장난감과 저금통으로.. 
이른바 캐릭터 시장을 형성하기도 했던 것이다.

그리고 그러한 역사적 장관을 바라 본 후.. 나 제대로 공부해 우주 과학자가 되고 말리라..!
라며 열심히 공부하며 자라난 그 후손들에 의해 오늘날 우리는
거대한 우주 정거장에 여러 형태의 우주선들이 들락거리는 광경을 일상처럼 보게 된거다.

급기야는 지난 달 우주 돛 단배의 돛이 힘차게 펴져 금성으로 날아가고 있다.




 (image credit: NASA)

지금이야 대형 마트에 가서도 고출력 솔라 패널들을 장바구니에 담아올 정도로 일상화 되었지만
저때만 해도.. SF 영화나 만화등에서나 등장했던 태양열 에너지 패널..

Soyuz(union) 는 저렇게 멋진 날개를 달고 등장했다.
소련은 저때부터 이미 지구의 생태계를 걱정한 나머지 우주선의 화석연료 사용을 자제한 거다.. ㅋ

(image credit: NASA) 


(image credit: NASA) 


(image credit: NASA) 




1974년 아티스트에 의해 그려진 이 도킹 상상도는 지금 봐도 너무 멋지고 감격적이다..

.....

지구가 뜨거워지고 있고, 땅이 사막화 되어가고,
빙하가 급속도로 녹으면서 그나마 있던 땅들도 사라져 간다.
지금과 같은 인구 증가의 속도로는 앞으로 100년 도 못가서 지구는
사람들이 어깨 와 어깨를 부딪혀도 모자랄 정도의 공간밖에는 가질 수 없게 된다. 

그나마 경제적 생존 모드에서 허덕이는 나라의 인구들만 폭발적으로 늘어난다..
계속적으로 씨를 뿌려 줬으면 하는 나라의 좀 깨인 인간들은 섹스를 쾌락으로만 즐길 뿐
책임이 따르고 골치아픈 자식들을 낳아 키우려 하질 않는다.
...


인류가 살 길은 오로지 우주로 뻗어 나가는 방법 밖에는 없어 보이는데..

현재 마이크로소프트와 나사의 협력 프로젝트로 화성 이미지 데이타 베이스 서비스가 돌아가고,
얼마전 일본의 하야부사가 7년간의 우주 여행을 마치고 멋지고 복귀한 일도 있었고.
토성 주변을 도는 카시니 우주선이 그 거대 혹성 표면에서 일어나는 모든 것들을 
상세히 관찰하고 있긴 하지만  
지구의 자원 문제, 인구 문제를 해결하기 위해 우주의 혹성들에 식민지를 건설한다는 일은
너무나 요원한 일인 것 같다.
몇년 후면 화성에 유인 우주선이 도착할테고, 달에도 조그마한 기지 같은 것들이 
들어서긴 하겠지만 말이다.



우리의 똑똑하고도 기발한 베르베르 가 제안한 데로 한 백만명 정도가 탑승할 수 있는
무지막지한 크기의 이카로스 우주 범선이나 만들어 지구를 버리고 떠나는 수 밖에 없을 지 모른다..

지난 달.. 일본에서 쏘아올린 우주선 중에는 이론으로만 설왕설래하던 태양 풍 우주선이 있었다.
베르베르의 소설 속에 나오는 우주 범선 이카로스의 미니 버전인 셈인데 이름도 IKAROS 라 지었다.
일본이 또 한번 인류 역사상 최초의 우주 범선을 띄운 것이다.

하야부사를 성공시킨 JAXA의 또 하나의 작품으로
태양풍을 받는 돛이 성공적으로 펴져 순항하고 있다는 소식이 있었다.






  
인류적 입장에서 함께 기뻐해야할 연이은 개가를 올리고 있는 
이러한 일본의 크나큰 업적이 어디 월드컵 우승에 비할까..

그저 검소하게 먹고 살만큼의 봉급만으로 불철주야 프로젝트에 매진하여
이러한 위대한 임무을 성공시키고 있는 기술자와 과학자들을 어떻게 수십, 수백억을 우습게 벌면서 
영웅 행세를 하는 그 스포츠 스타들에 비할까..

다른건 몰라도.. 이러한 우주 탐사 프로젝트들의 창조성으로 인해
난 일본 우주 프로그램의 골수 팬이 되어가는 것 같다.

더군다나 어떻게 그렇게 조용히 소리 소문 없이,
7년 만에 죽은 것 같았던 우주선이 멋지게 살아 돌아오고..
소설 속에서만 존재할 것 같았던 우주 범선을 마구 쏘아 올려 돛을 활짝 펼칠수 있는지.

사시미와 도 같은 그 차가움과 정갈함.. 요란스럽지 않음 도 좋다. ㅋ

한국이 일본과 이런 우주 시대를 향한 협력과 경쟁을 함께 할 수 있다면 얼마나 좋을까..



인류의 한사람으로 이카로스의 순항 축하와 더불어
목적한 미션을 성공적으로 이루기를 기원해 본다.



그리고 내 친구 이승훈 박사..
항공우주연구소에서 이제 곧 쏘아올려질 한국 최대의 인공위성에 눈(目)을 책임지고 있는 우주 과학자!
자네의 노고에 너무 너무 감사하고, 자랑스럽게 생각하고 있다는 사실을 잘 알아주길 바라네.



bye~~