[월드 사이언스] “달 위에서 걷지말고 뛰어보자”...지구촌 ‘달나라 여행’ 현실화
[월드 사이언스] “달 위에서 걷지말고 뛰어보자”...지구촌 ‘달나라 여행’ 현실화
  • 유 진 기자
  • 승인 2021.04.06 06:55
  • 댓글 0
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달에서 본 지구의 크기. [출처=라이브사이언스]
달에서 본 지구의 크기. [출처=라이브사이언스]

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 팬데믹이 한창인 지구촌에 ‘달나라 여행’이 점차 현실이 돼가고 있다.

최근 일본 억만장자인 마에자와 유사쿠가 달나라 여행 프로젝트인 ‘디어문(Dear Moon)’를 함께 할 동반자를 찾는다고 발표해 이목이 집중되고 있다. 2023년 스페이스X가 만든 상업용 로켓을 타고 가는 달 여행 프로젝트다.

선발된 8명의 경비는 모두 자신이 부담하며, 달의 궤도를 선회한 다음 3일에 걸쳐 지구로 돌아오겠다는 계획을 발표했다.

지구에서 볼 때 달은 우리 손바닥보다 작지만, 우주복을 입고 달에 가서 한 바퀴를 다 돌려면 얼마나 걸릴지는 아무도 알 수 없다.

과학 전문매체 ‘라이브사이언스’는 이에 관련해 얼마나 빨리 갈 수 있는지, 매일 얼마나 많은 시간을 걷는지, 그리고 위험한 지형을 피하기 위해 어떤 우회로를 택해야 하는지 등 무수한 요인에 달려있다고 설명했다.

미국 항공우주국(NASA)에 따르면 1969년에서 1972년 사이에 아폴로 임무의 일부였던 총 12명의 인간이 달 표면에 발을 디뎠다고 한다. 지구로 되돌아온 영상은 달의 저중력, 즉 지구의 6분의 1에 해당하는 달의 중위를 걷는 것이 얼마나 어려운지 보여줬다.

NASA의 연구는 그 이후 인간이 아폴로 우주 비행사들보다 훨씬 더 빨리 달에서 걸을 수 있다고 주장했다. 이론적으로 달 전체를 걷는 것은 이전에 예측했던 것보다 더 빨리 이루어질 수 있다고 전했다.

달에서 걷지말고 뛸 수 있을가

아폴로호의 임무 동안 우주 비행사들은 2.2km/h의 시속 1.4마일로 표면을 깡충깡충 뛰어다녔다. 이 느린 속도는 주로 이동성을 전혀 염려하지 않았던 우주복 때문이다.

만약 ‘문워커’들이 더 가벼운 우주복을 입었다면, 그들은 더 쉽게 움직일 수 있고 속도는 더 높힐 수 있었다는 것이 NASA의 입장이다.

2014년 전문 학술지인 ‘실험생물학지’(Journal of Experimental Biology’에 게재된 NASA의 연구는 인간이 얼마나 빨리 걷고, 얼마나 빨리 달 중력으로 달릴 수 있는지를 실험했다. 이를 위해 연구팀은 8명의 참가자(우주인 3명)를 DC-9 항공기에 탑승시킨 뒤 포물선 궤도를 비행해 한번에 최대 20초까지 달 중력을 시뮬레이션했다.

이 실험은 참가자들이 달리기 전에 5km/h까지 걸을 수 있다는 것을 보여주었다. 이것은 아폴로 우주 비행사들이 관리하는 보행 속도의 두 배 이상일 뿐만 아니라 지구상의 평균 최대 보행 속도인 7.2km/h에 상당히 가까운 속도라고 연구원들은 말했다.

이 참가자들은 인간이 지구 위를 달리는 방식과 비슷하게 자유롭게 팔을 휘두를 수 있었기 때문에 이 빠른 속도를 내었다. 이 진자 운동은 아래쪽으로 힘을 만들어냈고, 이것은 중력 부족을 부분적으로 보상했다.

아폴로 우주 비행사들이 달 표면에서 그렇게 그린 이유 중 하나는 그들이 입은 우주복 때문이라는 것이 전문가들의 의견이다.

이 새로운 가상의 속도에서 달의 둘레 6,786 마일(10,921 km)을 걷는 데는 약 91일이 걸릴 것이다. 이 속도는 지구의 24,901 마일(40,075km) 둘레를 쉬지 않고 걷는데 약 334일이 걸릴 둘레이다.

사실살 91동안 쉬지 않고 걷는 것은 불가능하기 때문에, 달 주위를 걷는 것은 더 오래 걸릴 것이다.

달에 남아 있는 우주 비행사의 발자국 이미지. [출처=라이브사이언스]
달에 남아 있는 우주 비행사의 발자국 이미지. [출처=라이브사이언스]

오랫동안 달을 걷는 것이 가능할까?

달을 돌아다니는 것은 많은 도전이 필요하다. 가장 큰 어려움은 물, 음식, 산소와 같은 물자를 운반하는 것이다.

유럽 우주국의 과학 고문인 에이단 코울리는 이에 관련해 라이브사이언스의 인터뷰에서 “달을 돌아다니는 것은 논리적으로 가능하지만 지원하기에 매우 어려울 것이다”라고 말했다.

그는 “그것을 가방에 넣고 다닐 수는 없을 것이고, 6분의 1의 중력이 있다 해도 질량이 너무 크다”며 “많은 기관들이 탐사 임무를 수행할 때 우주 비행사들에게 실제로 지원할 수 있는 미니베이스가 있더라도 밤중에 들어가서 다시 공급한 다음 낮에 다시 걸어 다닐 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

달의 모험가들은 또한 최적의 움직임을 가능하게 하는 디자인을 갖춘 우주복이 필요할 것이다. 코울리는 “현재 우주복은 여전히 과도한 움직임을 염두에 두고 만들어지지 않고 있지만, 일부 기관에서는 달 위를 제대로 걷는데 필요한 팔 스윙을 할 수 있는 ‘폼핏 수트’를 개발하고 있다”고 전했다.

달의 험한 지형 때문에 특히 수 마일 깊이의 유성 크레이터가 있는 곳에서 적절한 경로를 찾는 것도 상당히 까다로울 것이다. 분화구 주변을 돌고 싶어하는 우주 비행사들이 많지만, 매우 위험한 일이라고 전문가들은 말했다.

또한 달의 경로를 계획 할 때에는 빛과 온도를 고려해야 한다. 달의 밤은 영하 180도까지 떨이지고 낮에는 약 100도까지 올라간다고 한다.

달에는 햇빛이 거의 들지 않는 날도 있어 적어도 절반은 어둠 속에서 여행을 해야한다.

코울리는 “이 극한의 기온에 대한 보호를 제공하는 것은 특수 설계된 우주복과 탐사선을 통해 보호 받지만, 온도는 달의 단단한 암반을 덮고 있는 미세한 회색 토양인 레골리스의 상태를 변화시킬 수 있으며 얼마나 빨리 걸을 수 있는지에 영향을 미칠 수 있다”고 말했다.

하지만 방사능은 훨씬 더 큰 위험을 초래할 수 있다. 지구와 달리 달은 방사선이 표면에 도달하는 것을 막는 자기장을 가지고 있지 않다.

높은 방사선에 부딪혔을 때 우주 비행사들은 위험해 질 수 있다. 이러한 임무를 맡으려면 근육과 심혈관이 낮은 중력으로 운동해야 하는 요구 때문에 엄청난 양의 지구력 훈련이 필요로할 것이다.

“그럼에도 불구하고 최고 속도로 걷는 것은 하루에 3~4시간 정도만 가능할 것”이라며 “초 마라톤 수준의 체력을 가진 우주 비행사를 보내야 가능할 것이다”고 코울리는 주장했다.

만약 어떤 사람이 시속 3.1마일로 하루에 4시간 동안 걸으면, 달 주위를 걷는데 약 546일 혹은 1.7년이 걸릴 것이다. 하지만 인간은 적어도 2030년대 후반이나 2040년 초반까지는 그러한 업적을 성취할 수 있는 기술이나 장비를 가지고 있지 못할 것이라고 전문가들은 말했다.

코울리는 “달나라 여행을 지원해 줄 에이전시를 결코 얻지 못하겠지만, 어떤 억만장자가 그것을 시도하고 싶으면 그들은 그것을 해낼 수 있을지도 모른다”고 말했다.


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