[서울=뉴시스] 강영진 기자 = 우주 폭발로 발생하는 감마선을 관측해온 우주 망원경이 지구에 추락하는 것을 막기 위해 망원경을 우주에서 붙잡아 고도를 높이는 기발한 프로젝트가 진행되고 있다고 미 뉴욕타임스(NYT)가 29일(현지시각) 보도했다.

미 항공우주국(NASA)이 보유한 닐 게렐스 스위프트 망원경은 2004년 발사된 이래 우주에서 가장 격렬한 폭발들에서 발생하는 감마선을 관측해 온 세계 유일의 우주망원경이다. 

감마선은 전파, 가시광선, 엑스선처럼 빛의 한 형태이지만 가장 높은 에너지를 가진다. 1960년대에 핵무기 실험을 감시하기 위해 발사한 인공위성들이 우연히 우주 곳곳에서 터지는 감마선 섬광을 발견했다.

다른 망원경이 감마선 폭발을 포착하면 스위프트는 폭발 방향으로 방향을 틀어 빛이 사라져가는 동안 감마선을 상세하게 측정한다.

짧은 시간 동안 쏟아지는 이 감마선들은 별의 폭발이나 중성자별로 알려진 작고 극도로 밀도가 높은 별들의 충돌처럼 우주 격변의 순간을 들려준다.

스위프트 망원경은 첫 발사 뒤 지표면에서 약 595km 상공을 선회했다. 그러나 고도가 서서히 낮아지면서 현재는 약 338km로 줄었다. 첫 고도에서는 공기 분자가 거의 없었지만 지금은 공기 밀도가 높아져 스위프트의 궤도 비행에 마찰력으로 작용하고 있다. 이에 따라 스위프트가 몇 달 안에 대기층에 돌입하면서 산산조각 날 위험에 처해있다.

스위프트를 구조하기 위한 냉장고 크기의 우주선이 30일 오후 10시23분(현지시각) 태평양 한 복판의 마셜 제도 콰절린 환초에서 발사될 예정이다.

링크(Link)라는 이름의 우주선을 개발한 회사는 미국의 스타트업 카탈리스트 스페이스 테크놀로지스. 카탈리스트는 6년 전 우주 로봇 함대를 배치해 우주에서 위성과 기타 기반 시설을 건설·수리·연료 보충한다는 비전으로 설립된 회사다. 이 회사는 지난해 9월 NASA와 계약을 체결한 뒤 통상 몇 년이 걸리는 우주선 개발을 약 9개월 만에 끝냈다.

NASA는 이 회사에 스위프트의 궤도를 상승시키되 링크 우주선이 스위프트를 손상시키지 않도록 하라는 조건만 제시했다.

NASA가 스위프트를 대신한 망원경을 제작할 경우 몇 년의 기간과 수억 달러의 비용이 들 것이었다. 그러나 카탈리스트는 3000만 달러(약 462억 원)에 수주했다.

링크 우주선이 스위프트 구조에 성공하면 정밀한 감마선 폭발 관측이 몇 년 더 가능해진다. NASA가 당초 스위프트를 2년만 운용할 것으로 예상했음을 감안하면 엄청난 비용 절감이다.

카탈리스트가 저가의 재고 로켓을 구하면서 저예산으로 프로젝트를 진행할 수 있게 된 것이 행운이었다.

스페이스X의 팰컨 9 등 많은 상업용 로켓의 가격은 전체 예산 3000만 달러를 훌쩍 넘기 때문이다.

카탈리스트는 노스럽 그루만 항공우주·방위 기술 기업이 보유한 페가수스(Pegasus)라는 로켓을 활용해 링크 우주선을 발사할 예정이다.

이 로켓은 고도 4만 피트(약 12km)까지 비행하는 비행기 동체 아래에 장착됐다가 분리되면서 발사된다. 노스럽은 45회 발사된 뒤 2021년 이후에는 한 번도 발사된 적이 없었던 페가수스 로켓 1대를 장기 보관하고 있었다.

비행기가 이동식 발사기지 역할을 할 수 있다는 점이 큰 이점이 됐다. 스위프트의 궤도는 플로리다와 더 북쪽의 다른 장소들에서는 쉽게 도달하기 어렵기 때문이다.

올해 초 스위프트는 낙하를 늦추는 데 필요한 기동을 수행하기 위해 감마선 폭발 관측을 중단했다. 스위프트가 계속 평소대로 운용됐다면 현재 고도가 지금보다 약 40km 정도 낮아져 있을 것이었다.

링크 우주선은 발사된 뒤 1~2주 동안 정상 작동하는지 확인한 뒤 1개월 반에 걸쳐 서서히 스위프트에 접근한 뒤 붙잡을 예정이다. 이후 2개월 동안 스위프트의 궤도를 161km 정도 밀어 올리게 된다. 계획이 성공하면 스위프트는 10년 더 궤도에 머물 수 있게 된다. 

스위프트의 감마선 관측은 새로운 수수께끼를 푸는데 핵심적 역할을 할 전망이다.

감마선 폭발에는 두 가지 유형이 있다. 1~2초 이하 지속되는 짧은 것과 몇 분 또는 몇 시간 지속되는 긴 것이다.

천체물리학자들은 수십 년 동안 짧은 것은 중성자별의 합체에 의해 생성되고, 긴 것은 대형 별의 붕괴에 의해 생성된다고 인식하고 있었다.

그러나 중성자별의 합체가 짧은 폭발이 아닌 긴 폭발을 만들어낸 경우가 발견되면서 그런 인식이 깨졌고 우주 감마선은 새로운 수수께끼의 영역이 됐다. 스위프트가 10년 이상 우주 감마선 관측을 지속할 수 있게 되면 새로운 수수께끼를 푸는데 결정적 역할을 할 수 있을 전망이다.


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