이어 마천루 높이의 해일이 해안을 범람한다. 그 다음 상황은 1998년의 소행성 재난영화 <딥 임펙트(Deep Impact)>에서 본 그대로다. 더 심한 상황이 이미 발생했을 지도 모른다. 한 이론은 6,500만 년 전 공룡의 멸종 원인이 직경 11km의 소행성이라고 주장하고 있다. 거대한 충격은 잔해더미를 우주 공간 속으로 날려 보냈고 일부는 달까지 거리의 절반에 이르렀다.
그 소행성 파편이 대기로 재진입할 때 발생한 열은 식물과 동물을 모두 불살라버렸다 (만약 그런 일이 발생하지 않았더라면 오늘날 우리 인류는 지구상에 존재하지 않았을 지도 모른다). 1950DA는 비교적 작은 소행성이다. 하지만 훨씬 더 작은 소행성이라도 직접 충돌하게 되면 도시전체가 박살나버린다. 그리고 우주에는 수많은 소행성들이 존재한다는 사실을 잊으면 안된다. 한 소행성은 2002년 6월에 지구와 불과 7만5,000마일의 거리를 두고 비켜 갔다. 그리고 그 소행성이 지구 옆을 스쳐 지나가고서야 그 존재를 알았다.
현 상황에서 희소식이 있다. 첫째 1950DA는 877년 거리에 있으며 위의 시나리오-UC 산타크루즈의 행성과학자인 스티븐 워드와 에릭 아스포그가 최근에 개발한 시뮬레이션의 일부-처럼 지구와 충돌하여 엄청난 타격을 가할 확률은 1/300이다. 그리고 우주 어딘가에 더 많은 1950DA들-규모가 더 크고 좀더 빨리 지구에 도달할 지도 모른다- 이 존재한다고 해도 지구와 충돌할 가능성이 있는 소행성에 대한 연구가 진행 중이다-하지만 자금지원이 턱없이 부족하다. 또한, 의욕에 가득 찬 과학자들이 팀을 이루어 소행성들이 너무 가까이 근접하여 진로를 변경할 수 없거나 파괴하지 못하는 상황이 닥치기 전에 소행성들을 처리할 새로운 방법을 연구 중이다(소행성의 시간거리는 새로운 차원의 사전판단을 제시하고 있다. 앞의 접은 페이지에서 알 수 있듯이 일부 소행성의 진로변경은 수세기 전에 시작돼야 한다).
지름이 1km 이상이고 지구와 충돌가능거리 내에 위치한 소행성과 혜성들-“지구접근천체” 즉 NEO(Near Earth Objects)라 불린다-에 대한 NASA의 연구는 반 이상이 완료되었다. 다음 세기에 그 정도 크기의 천체가 지구와 충돌할 가능성은 수천 분의 일이라고 전문가들은 추측하지만 그 결과는 지구의 대재앙이다.천문학자들은 천체망원경으로 소행성을 발견한 후 레이더로 추적하여 소행성의 진로와 속도, 그리고 소행성의 궤도와 지구의 궤도가 서로 교차하는지에 대한 자세한 정보를 수집한다. 1950DA의 지구와의 예상 충돌시점인 2880년 이전에 1950DA는 태양 둘레를 약 400번 돌 것이고 지구는 876번을 공전하게 된다.
현재까지 추적된 600개 이상의 대규모 NEOs 중 단지 1950DA만이 위협을 가하고 있다. 하지만 현 연구단계에서 약 400개 정도의 잠재적 지구충돌천체가 발견된 상태이고 지역적인 파괴를 일으킬 수 있지만 발견하기 힘든 소규모 소행성들이 백만 개가 넘는다 (1908년 시베리아 퉁구스카에서 폭발한 암석은 1천 평방마일의 숲을 초토화시켰는데 그 암석의 지름은 고작 60m이었다). 특히 운행주기가 수백 년에 이르러 추적하기가 곤란한 혜성의 경우는 더 더욱 발견하기가 힘들다.
이러한 연구는 초기단계이며 애리조나대학의 행성과학자인 제이 멜로시가 지적한 바와 같이 “문제는 우리가 미지의 소행성을 발견하여 우리의 이름을 붙인다고 한들 무슨 소용이 있냐는 거죠.” NASA의 연구자금은 1년에 300만 달러에 지나지 않는다. NASA가 케네디 우주 센터의 기체조립빌딩의 문을 수리하는데 배정한 3,500만 달러에 비하면 터무니없다. “자금지원이 좀 더 많이 이루어졌으면 좋겠어요”라며 NASA의 에임스연구센터의 데이비드 모리슨은 말한다. 하지만 아직까지 소행성 진로수정 기술을 개발하거나 시험하기 위한 공식적인 프로그램은 없는 실정이다. 만약 향후 수 세기 안에 커다란 소행성이 지구를 공격하게 되면 생존자들은 그들의 조상들이 충분한 기술을 가지고 있었음에도 왜 이런 재앙을 막으려는 시도를 하지 않았는지 의아해 할지도 모른다.
소행성 요격 및 진로수정 전문가들은 대부분 취미생활자들로 자신의 여가시간을 이용해서 이러한 전략을 짜내고 있는 행성과학자나 천문학자 혹은 엔지니어들이다. 이들의 아이디어는 굉장히 풍부하다. 삽지에서 보듯이 탐지에서 충격완화에 이르는 경로에는 태양범(帆), 저추력 엔진, 원격 핵폭발 등 여러 가지가 포함된다. 예컨대, 멜로시는 태양열 집열기 이용에 초점을 맞춰왔다. 이 집열기는 태양빛을 소행성에 집중시켜 물질을 증발시킴으로써 소행성이 진로를 벗어나도록 한다. 최근까지 이러한 생각은 계산에 의한 관념적 구상에 불과하였다.
그 후 멜로시는 그가 필요로 하는 바로 그런 집열기의 소형 버전을 제작하는 캘리포니아 회사인 르가르드(L’Garde)에 대해 알게 되었다. 몇 가지만 수정하면 그의 전략이 실행될 수 있다고 그는 전한다. 하지만 태양빛을 소행성으로 향하게 하는 데 몇 년이 걸리기 때문에 사전통보가 매우 중요하다. 다가오는 소행성에 페인트칠을 하거나 소행성 표면에 흰색 유리구슬을 뒤덮는 전술도 마찬가지다. 두 접근방법은 모두 소행성의 반사력을 높여 태양빛이 우주 속으로 복사될 때 발생하는 미세한 반발력을 증가시킨다. 수 세기에 걸쳐 축적된 이러한 미세한 힘은 소행성의 속도를 변화시켜 경로이탈을 야기할 것이다. “태양이 이 일을 맡아야죠”라고 1950DA의 지구도달 시점이 2880년이라고 추정한 과학자 중의 한 명인 NASA의 제트추진연구소(JPL)의 존 지오르지니는 말한다.
JPL의 NEO 프로그램실 실장인 도널드 요우먼스는 “조기에 발견하는 것이 관건이죠. 만약 NEOs가 접근궤도에 위치하고 있고 시간이 몇 달 밖에 없다면 우리가 할 수 있는 일은 별로 없습니다”라고 전한다.
충분한 시간이 주어진 경우 효과적인 방어 전략은 탐사위성을 발사하여 접근천체의 구조를 연구하는 것이다. 운석박물관에 전시된 것처럼 모든 소행성이 단단한 고체덩어리인 것은 아니다. 어떤 것은 다공성이고 또 어떤 것은 중력에 의해 결합된 자갈덩어리이다. 근처에 핵폭탄을 폭발시키는 방법은 밀도가 높은 소행성의 경우 진로를 바꾸는 효과가 있지만 그렇지 않은 경우는 여러 조각으로 부수어져 작지만 치명적인 암석 덩어리가 되어 위협을 가중시킬 수도 있다.
다시 말해 개별 사례별로 다른 전략이 필요하다. “소행성의 밀도와 질량 그리고 다공성이나 구성물질을 알아내야 합니다. 왜냐하면 어떤 충격완화나 진로수정 방법에 실효를 거두기 위해서는 이런 점들이 매우 중요하기 때문이죠” 라고 요우먼스는 말한다.
한 가지 접근방법은 소행성의 진로에 배치되는 수 없이 많은 소형 우주선인 소위 KKV(Kinetic Kill Vehicles)를 이용하는 것이다. 이 KKV는 하나씩 소행성과 충돌을 하면서 소행성의 속도를 늦추어 소행성이 예상 충돌지점에 이르기 전에 지구가 통과하도록 만드는 것이다.
또 다른 가능성은 밀어내기 작전(dock-and-push)으로 우주선을 소행성 표면에 도킹하여 분사로켓을 발사함으로써 반동추진을 생성하여 소행성의 진로궤도를 변경하는 것이다. 존스홉킨스대학 응용물리학연구소의 로버트 골드는 NASA의 지구근접소행성 랑데부 우주비행-최초의 소행성 착륙비행임무-을 위해 그가 설계한 탐사선이 직경 100m의 물체-워싱턴의 순환고속도로를 초토화시킬 수 있는 정도의 크기-의 진로를 바꿀 수 있다고 말한다. “만약 30년 일찍 이 소행성을 발견한다면 가로세로 6피트의 소형 우주선으로도 지구와의 충돌을 비켜가게 할 만큼 충분한 충격을 줄 수 있습니다,”라고 그는 말한다.
하지만 요우먼스가 경고한 것처럼 모든 대책에는 조기발견이 필수적이다. 현재 NASA는 NEOs의 90%정도가 지구전체에 대재앙을 초래할 만한 대규모인 것으로 예상하고 있다. 나머지 10%는 너무 어두워 현재의 천체망원경으로 불 수 없거나 화성과 목성 사이에 있는 태양계의 주요 소행성 벨트에서 지구에 아무런 영향을 미치지 않은 채 궤도를 돌고 있는 수많은 소행성과 구별되지 않는다. 이탈리아 피사대학의 우주기술자그룹의 안드레아 밀라니는 숨겨진 거대한 NEOs를 발견하고 지름 300m 정도의 작은 천체에까지 연구를 확대하고자 한다.
이 두 가지 목표를 달성하기 위해서는 희미한 천체를 탐지할 수 있는 차세대 지상기반 망원경과 태양계의 어두운 영역을 들여다 볼 수 있는 우주기반 망원경이 필요하다. 지상기반의 대구경 시놉틱 관측망원경(LSST: Large-aperture Synoptic Survey Telescope)이 한 가지 대안이 될 수는 있지만 1억 2천만 달러에 달하는 가격은 현재 연구예산의 40년 치에 해당한다.
연구가 확대되면서 한 단체는 연습 진로변경을 권고하고 있다. 생텍쥐페리의 어린왕자 에 나오는 소행성의 이름을 딴 B612재단은 저추력 핵전력우주선을 이용하여 소행성의 궤도를 변경하려는 우주비행임무를 계획하고 있다. 휴스턴에 위치한 이 재단은 우주정거장 승무원인 에드 루를 포함한 과학자 및 우주비행사 그룹으로 이 우주비행임무의 비용을 자체적으로 감당할 수 없는 처지다. 그래서 B612는 NASA나 다른 기관에 이 계획을 제안하여 2015년 무렵 테스트를 추진할 계획이다. B612의 클라크 채프먼은 이 계획에 들어가는 정확한 비용은 언급하기는 힘들지만 대략 전형적인 행성간 탐사비행과 NASA의 수십억 달러짜리 목성얼음위성탐사선 프로젝트의 중간 정도로 추정하고 있다.
모리슨은 이러한 민간차원의 노력에 박수를 보내고는 있지만 NASA로부터의 보다 많은 요구를 제시하고 있다. “NASA는 이런 계획을 할 수 있다는 걸 증명해 주는 실질적인 프로그램이 필요합니다”라고 그는 말한다. 모리슨은 특정 위협-지구와 좀더 가까운 거리에 있는 1950DA 소행성-이 가시화될 때까지 협력프로그램이 만들어질지 의구심을 떨치지 못한다. 그와 동료 소행성 탐지가들은 묵묵하게 견디어 낼 것이다. “이 일은 천문학이 인류에게 실질적 영향을 미칠 수 있는 몇 안 되는 영역 중 하나입니다. 지구를 구한다는 건 결코 별 볼일 없는 생각은 아니죠.”라고 그는 말한다.
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