2부 시작한다 게이들아

1부 : https://www.ilbe.com/9258031573

강력한 레이저 빛을 이용

‘무어의 법칙’이라는 것이 있다. 컴퓨터 칩의 성능이 두 배 향상 되는데 18 개월 정도가 걸린다는 법칙이다. 

이 법칙이 맞다면 앞으로 10여년 이내에 작은 칩 하나에 우주선의 모든 기능을 담을 수도 있다. 

또한 종이처럼 얇고 강철보다 강한 돛의 소재가 만들어질 수도 있다.

사실 반도체 업계에서는 '무어의 법칙'이 폐기된 것이 아니냐는 시각도 있었다.

그러나 신소재 개발로 한동안 그 생명력은 이어갈 예정이고

기술적 특이점의 예정된 도래로 그 기대가 크다.

이렇게 나노크래프트가 만들어지면 우주선 모선에 싣고 지구에서 약 100만 km 정도까지 가서, 그곳에서 1000개 정도의 나노크래프트를 발사한다. 

모선을 떠난 우주선들은 각각의 돛을 펼치고, 이 때 우주선의 돛을 향해 지구에서 강력한 레이저 빔을 발사한다.

나노크래프트를 날리기 위해서는 엄청나게 강한 레이저 빛이 필요하다. 

수백 대의 레이저 발사 장치를 만들어 그 힘을 한 곳으로 모으면 가능하다. 

Light Beamer라고 불리는 대형 레이저 발사 장치가 그것이다. 

칠레의 아타카마 사막이나 중국의 티벳 같이 먼지가 없고 건조한 지역이 후보지가 될 수 있다.

강한 레이저 빛을 받은 나노크래프트는 2분 정도 만에 목표 속도에 도달할 수 있다.

우주에는 마찰이 없기 때문에 그 속도로 별까지 그대로 날아가면 된다.

지구에서 가장 가까운 별은 켄타우루스라는 별자리의 알파별이다.

이 별은 세 개의 별이 하나로 보이는 삼중성이다. 

그 중 지구에 가장 가까이 있는 별의 이름은 프록시마. 

20년에 걸쳐 이 별에 도달한 우주선은 그곳에서 얻은 정보를 지구로 보낸다.

Light Beamer가 수신장치로도 활용된다. 

정보가 오는데 걸리는 시간은 4.3년. 총 25년 정도의 시간이 걸린다.

물론 기술적으로 해결해야 할 일이 많다. 그래서 시간과 돈이 필요하다. 

우주선을 만들고 레이저 발사장치를 건설하는데 걸리는 시간은 10~20년 정도.

필요한 예산은 약 10조원이나 된다. 

이 중 유리 밀너가 초기 자금 1천 억 원을 내 놓기로 했다. 

그리고 나머지 예산은 개인이나 국가, 연구소의 참여로 만들어갈 계획이다.

10조원이나 되는 엄청난 돈을 쓰는 것에 대해 논란이 있을 수 있다. 

유럽입자물리연구소가 입자가속기를 만드는데 쓴 예산이 10조원 정도이고, 

나사의 연간 예산이 20조원 가까이 된다는 것을 생각하면 결코 큰 돈이 아니라는 것이 프로젝트팀의 주장이다.

호킹 박사는 머지않아 지구의 자원이 고갈되고, 결국 인류가 우주로 나아가야 한다고 주장한다. 

따라서 이 프로젝트를 통해 보다 많은 사람들이 우주 개발에 관심을 가져주길 바라고 있다. 

아름답고 소중한 지구를 지키고, 인류가 먼 미래까지 생존하기 위해서는 우주 개발이 필수적이라는 것을 알리고자 하는 것이다.

지적인 모험과 창조적 사고가 어우러질 때 우리 인간은 우주의 비밀에 한 단계 다가설 것이다.

 현대 과학의 정수는 바로 우주 과학이 아닐까?

게이들 인터스텔라 봤지?

영국이 자랑하는 세계적인 천재 물리학자 스티븐 호킹 박사. 

그러나 고졸무직편피노일게이들에겐 단순히 정회원 일게이로 더 유명하지.

그가 얼마 전 놀라운 발표를 했다.

러시아 출신 억만 장자인 유리 밀너가 추진하는 인터스텔라 여행

즉, 태양계를 벗어나 다른 별로 우주선을 보내는 프로젝트에 함께 참여한다는 것이다.

일명 ‘Breakthrough Starshot initiative’라는 계획이 그것이다

가장 가까운 별까지의 거리는 빛으로도 4.3년. 거리로는 약 40조 km나 된다. 

지구를 한 시간에 한 바퀴 도는 우주선으로도 10만년 이상 걸리는 먼 거리이다.

호킹 박사와 유리 밀너가 계획한 비행시간은 20년 정도. 

빛으로도 4년 이상 걸리는 거리를 20년에 가려면 초속 6만km, 광속의 20%까지 빠르게 날아야 한다. 

과연 이들은 어떻게 이 짧은 시간에 이 먼 거리를 비행할 수 있다는 것일까?

빛을 이용한 우주 범선

이들이 찾은 해답은 아주 작은 우주선인 ‘나노크래프트’이다. 우표 크기 정도의 아주 얇은 실리콘 칩이 본체이고 여기에 빛의 압력을 이용해 날아가는 돛이 달려 있다. 돛의 크기는 한 면이 약 1미터 정도. 전체 무게가 몇 g 정도인 초소형 우주범선이다

지구 궤도 근처에서 태양에서 날아오는 고에너지 입자들의 흐름인 태양풍의 압력은 약 1~6nPa 정도이다. 

반면 태양빛에 의한 광압은 9μPa. 

구체적인 단위는 차치해도 된다. 

중요한 건 광압이 태양풍의 압력보다 1000배 이상 크다는 것.

태양풍에 비해 태양빛이 훨씬 많기 때문이다. 

혜성의 꼬리를 만드는 주된 압력도 태양풍이 아닌 태양빛의 압력, 즉 광압이다.

결국 지구 밖에서 우주범선을 띄우려면 태양풍이 아닌 태양빛에 의해 날아가는 범선을 띄워야한다.

빛을 이용한 인터스텔라 여행에 대한 최초의 아이디어는 프랑스의 소설가 쥘 베른에게서 나왔다. 

쥘 베른은 이미 1865년, ‘지구에서 달까지(From the Earth to the Moon)’란 소설에서 

빛을 이용한 인터스텔라 여행이 가능한 날이 올 것이라는 것을 예언했다.

그 후 아인슈타인을 비롯한 많은 학자들이 빛의 압력에 대한 학문적 기초를 만들었다. 

그리고 1976년 미국항공우주국은 태양빛을 이용한 우주범선에 대한 공식적 연구에 들어갔고

연구 결과 거대한 돛을 단 우주 범선을 태양 근처로 보낼 수만 있다면 

태양빛의 압력으로 1000년 정도의 시간 안에 가장 가까운 별까지 도달할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 

문제는 돛의 크기가 100km가 넘어야 한다는 것.

결국 우주범선의 가장 중요한 요소는 얼마나 우주선을 가볍게 만들 수 있느냐 그리고

얼마나 강력한 빛으로 돛을 밀어줄 수 있느냐는 것이다.