영화 주제가 되기도 했던 소행성과의 충돌, 현실 가능성 높아

 

 

지구로 날아오는 거대한 소행성의 출현. 이 소행성이 지구에 충돌한다면 지구는 더이상 생명체가 살 수 없는 죽은 별이 될 수 밖에 없는 상황에서 이를 해결하기 위해 세계 최고의 석유 시추공들이 우주로 보내져 소행성에 구멍을 뚫고 핵폭탄을 장착시켜 소행성을 파괴하고 지구를 지켜내는 해피엔딩의 스토리. 이는 1998년에 개봉되어 크게 인기를 끌었던 딥 임펙트(Deep Impact)라는 SF영화 이야기입니다.

 

하지만, 이제 이러한 이야기는 단지 공상과학영화의 소재가 아니라 현재 진행되고 있는 우주 관련 프로젝트 중에 하나입니다. 실제 그러한 충돌 가능 소행성이 나타날 경우를 대비하기 위해서 전 세계의 우주 과학 연구소들이 연구를 함께 진행하고 있는데, 이 프로젝트를 소행성 충돌 및 궤도 변경 모의 실험 연구(Asteroid Impact & Deflection Assessment, AIDA)라고 부릅니다. 이 거대 연구 프로젝트에는 유럽 우주 항공 연구소(European Space Agency,ESA), 독일 우주항공 센터(the German Aerospace Center, DLR), 프랑스 코트다쥐르 천문대(Observatoire de la Côte d´Azur ,OCA), 미국 항공 우주국(National Aeronautics and Space Administration,NASA), 그리고 존 홉킨스 대학교 응용 물리 연구소(John Hopkins University Applied Physics Laboratory,JHU/APL) 등이 함께 참여하고 있습니다. 이 연구 프로젝트의 주요 목적은 잠재적으로 지구를 향해 날아오는 소행성에 로켓을 충돌시킬 수 있는 수행능력 평가와 그 충돌을 통해서 정량적으로 어느 정도의 궤도 변화를 일으킬 수 있는지를 측정해 보기 위한 것입니다.

 

위에서 언급한 영화에서는 소행성을 폭발시키지만, 현실적으로는 폭발시키는 것 보다, 당구와 비슷하게, 충돌에 의해 궤도를 변화시키는 것 만으로도 충분히 위험 요소를 사전에 제거할 수 있기 때문입니다.

 

이러한 연구를 위해 우선 실험대상으로 디디모스(the binary asteroid 65803 Didymos ,1996 GT)라는 소행성을 결정했습니다.

 

디디모스 소행성은 아폴로 소행성군에 속하는 지름이 약 800 미터 정도되는 소행성입니다. 이 소행성은 테스트 가능 시점으로 예상되는 2022년에 지구로부터 1100만 킬로미터(km)정도로 근접하기 때문에 지구에서도 충돌을 관측할 수 있을 뿐 아니라, 이 소행성은 지름 170 미터정도의 위성, 즉 달을 갖고 있습니다. 실제로는 디디모스가 아닌, 그 위성에 해당하는 디디문(Didymoon)에 충돌 실험을 할 예정인데, 이로써 소행성이 일정 중력장 안에 끌려 있는 상황에서 충돌할 때의 궤도 변화를 볼 수 있을 것으로 예상됩니다.

 

이러한 실험을 실행하기 위해서 AIDA 연구진은 ESA 주도하에 진행되는 the Asteroid Impact Mission(AIM)을 통해 소행성 관측 모선(Asteroid rendezvous spacecraft) 을 제작하고, 동시에 NASA의 주도하에서 이루어지는 the Double Asteroid Redirection Test(DART)를 통해서 충돌선(Asteroid impactor)을 제작하게 됩니다.

 

이렇게 제작된 두개의 독립된 우주선은 실험 예정일보다 2년 앞선 2020년에 AIM 모선이 먼저 출발하여 디디모스 소행성과 그의 위성인 디디문에 대한 정보를 수집하여 지구로 보냅니다. 보내진 데이터들을 분석하여 뒤이어 출발한 충돌선을 디디문에 충돌시켜 일어나는 궤도 변경 및 그에 따른 모든 변화들을 먼저 도착해 있는 AIM 모선과 지구의 관측 위성등을 통해 자세히 녹화하고 기록하여 그 데이터를 얻어낼 계획입니다. 이렇게 얻어진 자료들을 분석하여, 앞으로 실제로 다가올지도 모를 지구를 위협하는 소행성이 관측될 경우, 정확한 수치와 경험을 통하여 이러한 위험 요소들이 지구 근처에 도착하기 전에 안전한 궤도로 튕겨낼 수 있는 전략적 매뉴얼을 만들어 놓을 수 있기를 연구단체는 기대하고 있습니다. 또한 이 실험이 성공적으로 끝난다면 2022년 우리 인류는 처음으로 우주 구성물질의 궤도를 인위적으로 바꾸게 되는 새로운 역사를 쓰게 될 것입니다.

 

여러 천제물리학자들의 견해에 따르면 직경 100 킬로미터 이상의 거대한 소행성이 지구에 충돌한다면 인류의 멸망도 가능하다고 예견합니다. 또한 미국 퍼듀 대학의 멜로쉬(Melosh, Henry J.)교수의 연구에 따르면, 공룡의 멸종도 소행성의 충돌에 의한 것으로 보이며, 이때 떨어진 소행성의 크기는 직경이 약 13 킬로미터 정도였던 것으로 추정된다고 합니다.

 

지난 2013년 러시아의 우랄지역에서 공중 폭발하여 인근 도시에 많은 피해를 주었던 운석의 크기가 고작 지름 20미터 정도였던 것을 비교한다면 수십킬로미터 이상의 소행성의 충돌 시 얼마나 엄청난 재앙이 일어날지 가히 상상하기조차 힘듭니다. 또한 천문학자들의 관측에 따르면 2012 TC4라는 이름의 지름 약 40 미터 정도의 소행성이 2017년 지구로부터 약 95,000 킬로미터 정도까지 근접할 것으로 예상된다고 합니다.

 

지구에서 달까지의 거리가 380,000 킬로미터인 것과 비교해보면, 달보다 네배나 지구에 가깝게 다가오는 것을 의미합니다. 물론 현재로서는 이 소행성이 지구와 충돌할 수 있는 확률은 0.00055%밖에 되지 않지만, 소행성은 궤도가 불안해서 수시로 궤도가 바뀔 수 있기 때문에 천문학자들은 이 소행성을 예의 주시하고 있는 것입니다.

 

이렇듯, 밤하늘에 별들이 반짝이는 그저 평온해 보이기만 하는 우주에는 언제나 지구를 위협하는 크고 작은 폭탄들이 날아다니고 있으며, 그 중에 대부분은 우리의 고마운 대기권에 의해 소멸되지만, 언젠가 대기권의 방어막을 뚫고 우리의 삶의 터전을 위협할 수도 있으며, 이러한 잠재적 위험요소를 해결하기 위한 노력은 지금도 계속되고 있습니다.