전화카드한장

 2022년 전세계를 흥분시킨 과학계 해외 빅 뉴스 

1) 우주의 새로운 이미지를 얻다. 허블 망원경을 대체할  제임스 웹 우주망원경 

한국시간으로 2021년 크리스마스인 12월 25일 오후 9시 20분에 발사체 아리안에 실려 발사된 제임스 웹 우주망원경은 지구에서 150만km떨어진 L2포인트까지 한달이라는 긴 여정을 마친 후 수개월이 걸리는 망원경 정렬에 들어갔었습니다. 

성공적으로 망원경 거울의 정렬을 마친 제임스 웹 망원경은 시험 촬영을 마친 후 본격적으로 우주의 깊은 곳을 들여다 보기 시작했고 인류가 그동안 보지 못했던 것들을 보다 선명하게 보여주기 시작했습니다.

과학자들 뿐만 아니라 많은 일반 사람들이 기대를 모았던 첫 번째 이미지 공개일에 제임스 웹은 허블이 들여다 봤던 Deep Field 사진를 포함해 남쪽 고리 성운(Southern Ring Nebula), 스테판의 5중주라 불리는 4개의 은하가 충돌하는 모습, 너무나 아름다운 자태를 뽐내는 용골 성운의 선명한 모습을 공개했습니다. 

그 이후로도 제임스 웹 우주망원경은 해왕성과 고리 위성을 쵤영했고 창조의 기둥을 들여다 보기도 했습니다. 지금 까지 보여준것은 이제 시작에 불과한 것이며 앞으로 더 많은 것을 관측하여 우주의 신비를 조금씩 파헤칠 것으로 기대 됩니다.

2) 인류 다시 한번 달을 향해 나아가다. 아르테미스 프로젝트 가동

1969년 인류가 최초로 달에 착륙하고 1972년 아폴로 17호가 달에 간 이후 50년이 흘러 다시 한번 달을 향한 위대한 도전인 아르테미스 프로젝트가 시작되었습니다.

미국 항공우주국의 달 탐사 우주선 아르테미스 1호가 16일 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 성공적으로 발사되었습니다.  50년 만에 재개된 유인 달 탐사 프로젝트 아르테미스(Artemis)의 첫 번째 로켓이 발사된 것입니다.

아르테미스 1호 발사는 달에 유인 우주기지를 건설한 뒤 광물을 채굴하고 심우주(지구에서 약 200만㎞ 이상 떨어진 우주) 탐사를 이어나가는 원대한 계획인 '아르테미스 프로젝트'의 첫 시발점입니다.

미 항공우주국인 NASA는 16일 오전 1시 48분(한국시간 16일 오후 3시 48분) 플로리다주에 위치한  케네디우주센터 39B 발사대에서 아르테미스 1호를 발사했습니다. 무게 2,600톤의 초대형 발사체 '우주발사시스템'(SLS)은 인류 역사상 가장 강력한 추력(4,000톤)으로 우주선 '오리온'을 우주로 올려보냈습니다.

Artemis 1호의 주요 목표는 심우주 환경에서 우주선을 작동하고 Orion의 열 차폐를 테스트하고 재진입, 하강 및 스플래쉬 다운 후 승무원 모듈을 복구하여 실제 사람이 탑승하는 다음 미션 전에 통합 시스템을 철저히 테스트하는 것입니다.

아르테미스 첫번째 우주선 발사는 여러가지 난관에 부딪혀 4번이나 연기되었다가 발사가 되었습니다.

■ 2022년 8월 29일 - 1차 발사 시도 : 주 연료 탱크의 액체 수소 누출로 인해 연기

■ 2022년 9월 4일 - 2차 발사 시도 : 주 연료 탱크의 액체 수소 누출 및 소프트웨어 시스템 불안정으로 연기

■ 2022년 9월 28일 - 3차 발사 시도 : 허리케인의 영향으로 발사 연기

■ 2022년 11월 14일 - 4차 발사 시도 : 폭풍으로 인해 발사 연기

■ 2022년 11월 16일 - 5차 발사 시도 : 성공적으로 발사 

3) 소행성의 궤도를 바꾸다. 최초의 행성 방어 테스트인 DART 시험 성공

2022년 9월 26일 오후 7시 14분(현지 시간) NASA의 DART(Double Asteroid Redirection Test) 시험이 세계 최초로 성공했습니다.

발사된 후 10개월 간의 우주 비행을 마치고 소행성에 다가간 후 이날 목표 소행성에 성공적으로 충돌했습니다. 이는 NASA의 첫 우주 소행성 이동 시험이였으며 메릴랜드주 로렐에 있는 존스 홉킨스 응용 물리학 연구소(APL)의 미션 컨트롤은 오후 7시 14분에 임무가 성공적으로 마쳤음을 발표했습니다.

NASA의 행성 방어 전략의 일환으로 DART와 소행성 디모르포스(Dimorphos)의 충돌 시험은 지구로 다가오는 소행성이나 혜성으로부터 우리 지구를 방어하기 위한 실행 가능한 기술중에 하나입니다.

나사의 빌 넬슨 국장은 “DART는 핵심적으로 행성 방어에 있어 전례 없는 성공을 상징하지만, 동시에 모든 인류에게 실질적인 혜택을 주는 단결의 사명이기도 합니다. NASA가 우주와 우리의 고향 행성을 연구하면서 우리의 고향을 보호하기 위해 노력하고 있으며, 이 국제 협력은 SF를 과학 사실로 바꾸어 지구를 보호하는 한 가지 방법임을 알려줍니다."라고 말했습니다.

DART는 지름이 160미터에 불과한 디모르포스를 표적으로 삼았으며 이 표적은 Didymos라고 불리는 780미터의 소행성을 공전하는 작은 소행성의 위성입니다. 현재 연구결과 이 두 소행성은 지구에 위협이 되지 않는다고 합니다.

DART 임무의 가장 큰 목적은 우리 지구에 위협이 될 수 있는 소행성과 의도적으로 충돌하여 방향을 바꾸는 운동 충격이라고 알려진 기술을 확인하는 과정이며 이번 미션의 결과로 이것이 가능한 기술임을 확인한 것입니다.

DART는 9월 26일( SN: 9/26/22 ) 시속 약 22,500km 의 속도로 작은 소행성 디모르포스에 충돌했으며 이 우주선의  목표는 큰 소행성인 디디모스(Didymos)를 돌고 있는 디모르포스(Dimorphos)의 궤도를 디디모스쪽으로 약간 더 가깝게 이동시키는 것이었습니다.

충돌후 현재 관측된 결과는 DART 임무 이후 디모르포스의 궤도를 약 32분 단축했다고 하며 이것은 천문학자들이 예상한 것보다 훨씬 더 큰 변화라고 합니다.

물론 소행성 디디모스나 그 주위를 돌고 있는 작은 소행성 디모르포스 둘다 지구에 위협이 되는 소행성은 아니며 DART의 임무는 잠재적으로 지구에 충돌할 가능성이 있는 위험한 소행성이 지구에 충돌하기 전에 그 소행성을 밀어낼 수 있는지 알아내기 위한 연구목적이였습니다.

결국 이 실험은 대성공이었습니다. 충돌 전에 디모르포스는 11시간 55분마다 디디모스를 공전하고 있었는데 이 충돌 이후, 디모르포스의 궤도가 11시간 23분으로 변경되었습니다. 32분 빨라진 공전 궤도는 디모르포스가 소행성 디디모스에 약간 더 가까워졌다는 것을 의미합니다.

4) 우리 은하수의 중심에 위치한 초거대 블랙홀의 이미지를 얻다

2022년 5월 12일 천문학자들은 마침내 우리 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀의 이미지를 얻어냈다고 발표했습니다. 

투손에 있는 애리조나 대학의 천체물리학자 Feryal Özel은 이번 연구 결과를 발표하는 기자 회견에서 "이 사진은 블랙홀의 그림자에 대한 확실한 신호인 어둠을 둘러싼 밝은 고리를 보여줍니다."라고 말했습니다.

궁수자리 A*로 알려진 블랙홀은 주변을 둘러싸고 있는 빛나는 물질 사이에서 희미한 실루엣으로 우리에게 보여집니다. 이 이미지는 블랙홀을 바로 둘러싸고 있는 격렬하게 뒤틀린 영역을 보여주고 있으며 이 발견은 또한 천체물리학 저널 레터스( Astrophysical Journal Letters )의 6개 연구에서 5월 12일에 발표되었습니다 .

EHT(이벤트 호라이즌 망원경:Event Horizon Telescope)으로 알려진 행성 전체에 걸친 전파 망원경 네트워크가 함께 작업하여 우리 은하수속에 감춰진 거인의 모습을 만들었습니다. 3년 전 같은 팀이 최초로 초거대질량 블랙홀의 이미지를 공개했었는데 그때의 블랙홀은 지구에서 약 5,500만 광년 떨어진 은하 M87의 중심에 위치하고 있었습니다.

이미지를 얻어낸 궁수자리 A* 또는 줄여서 Sgr A*는 "인류의 블랙홀"이라고 암스테르담 대학의 천체물리학자이자 EHT 협력의 일원인 Sera Markoff가 말했을정도로 우리에게 가장 가까우며( 27,000광년 거리), 또한 지구에서 가장 가까운 만큼 지금까지 가장 많이 연구된 초대질량 블랙홀입니다. 

현재 이 블랙홀(Sgr A*)은 우리 은하 중심에 있는 거대한 별에서 나온 뜨거운 물질을 잡아 먹고 있는 상태에며 중력에 의해 Sgr A* 쪽으로 끌어당겨진 이 가스들은 강착 원반이라고 하는 디스크 형태로 블랙홀 주변을 빠른 속도로 돌고 있습니다.  강착 원반은 기체가 엄청나게 강한 자기장 내에서 움직일 때 작용이 일어나는 곳으로 알려져 있습니다.

대부분의 초대질량 블랙홀과 마찬가지로 이 블랙홀 역시 조용하고 희미한 상태이며 주변 강착 원반의 물질들 중에서 소량만을 집어 삼키고 있습니다. 반면에 이전에 이미지를 얻어냈던 M87 은하의 초거대 블랙홀은 근처의 물질을 대량으로 포식하며 거대하고 강력한 제트를 뿜어내는 괴수와 같은 블랙홀입니다.

5) 화성 착륙선 InSight, 화성에서 대규모 지진을 관측하다

지난 2022년 5월, InSight Mars 착륙선이 화성에서 대규모의 지진을 관측했습니다. 과학자들은 착륙선 InSight가 규모 5의 가장 큰 화성 지진을 기록했다고 보고했으며 10월에는 착륙선의 지진계가 화성에서 관측된 가장 큰 두 운석 충돌 의 울림을 감지했다는 뉴스가 나왔습니다. 그 충돌은 갈라진 분화구를 만들었고 행성 지각의 상단을 따라 잔물결을 일으키는 지진파를 보냈습니다 .

그 지진파와 다른 파도들이 붉은 행성을 통해 어떻게 이동했는지에 대한 세부 사항은 연구원들에게 다른 방법으로는 연구하기 어려운 화성 지각 구조에 대한 새로운 정보를 제공했습니다. 데이터는 또한 일부 Marsquakes가 표면 아래에서 이동하는 마그마에 의해 발생함을 시사합니다

착륙선에 전력을 공급하는 태양 전지판은 화성에서 4년을 보낸 후 이제 먼지로 덮여 있으며 그로 인해 충전이 제대로 되지않는 상황입니다.

 2022년 국내 과학계 빅 뉴스  

1) 우주강국으로 도약, 누리호 2차 발사 성공

2022년 6월 21일 오후 4시 정각 누리호가 발사 되었으며 성공적으로 궤도에 진입하여 우리나라가 독자 개발한 첫 우주발사체 누리호(KSLV-II)의 2차 발사가 성공했습니다. 이로서 우리나라는 세계 7대 우주강국으로 도약하게 되었습니다.

당초 6월 15일 발사 되기로 했던 누리호는 기상조건 악화로 하루 연기되었다가 16일 발사 당일 산화제 센서에 문제를 발견하고 오류 점검에 들어가 다음날인 17일 문제된 부분의 부품을 교체한 후 점검 결과 발표를 통해 21일 발사하기로 했습니다.

이에 누리호는 2022년 6월 21일 오후 4시 정각 발사되었으며, 정남향으로 비행하면서 발사 2분 3초 후 고도 62km에서 1단 을 분리하고 2단 로켓 점화에 성공했습니다.

발사 3분 47초후 누리호는 고도 202km에서 페어링을 분리했으며 4분 29초 후 고도 273km에서 2단을 분리하고 발사 14분 35초 후 고도 700km 도달한 누리호는 성능검증위성을  분리시키는데 성공했습니다.

발사 15분 45초 후 누리호는 위성 모사체 분리 등 모든 과정을 완벽히 수행했으며 이후 성능검증위성과 남극 세종기지간 첫번째 접속도 성공함으로써 모든 과정을 성공리에 마쳤습니다.

누리호는 1.5t의 실용 위성을 저궤도(600~800km)에 올릴 수 있는 중형 액체 엔진 로켓으로 전세계적으로도 미국, 러시아, 중국, 유럽, 일본, 인도 등 6개국만 보유하고 있는 기술입니다. 이스라엘과 이란 그리고 북한도 우주발사체가 있지만 300kg정도의 작은 위성을 발사하는 정도의 능력입니다.

2013년 발사에 성공했던 나로호는 러시아가 1단 액체로켓을 담당하고 우리나라가 2단 고체 로켓으로 이루어진 합작로켓이였지만 이후 완전한 독자 우주 발사체 개발을 추진해 10여년 만에 성공을 거두게 되었습니다.

이런 누리호 2차 발사 성공은 12년 동안 약 2조라는 다른 우주개발국들에 비해 터무니 없이 적은 예산을 투입해 이루어 낸 엄청난 성과입니다. 앞으로 누리호 기체 4기를 더 만들어 발사할 예정이며 이 발사를 통해 누리호의 신뢰도를 높이는 한편 진전된 기술로 차세대 발사체를 만들어 독자적 달 탐사 등에 활용한다는 방침이라고 합니다.

누리호는 현재 3번째 기체가 조립에 이미 들어가 있는 상태이며 내년 상반기에 3차 발사을 할 예정이며 2027년까지 4번의 발사를 앞두고 있습니다.

2) 우리나라 최초의 달 탐사선 다누리호 발사, 달 탐사 임무 궤도 안착

2022년 8월 5일, 오전 8시 48분경 우리나라 최초의 달 탐사선 '다누리 호'가 발사체와 정상적으로 분리됐으며, 이후 달을 향한 넉달 보름간의 항해를 위한 궤도에 성공적으로 진입했습니다.

다누리호는 오늘 우리시각으로 8시 8분 48초 미국 플로리다주에 있는 케이프 커내버럴 우주군 기지에서 스페이스X사의 팰컨9 발사체로 발사되었으며 60여분이 지난 오전 8시 48분 경 발사체와 정상적으로 분리되었습니다.

발사체와 분리시의 속도는 초속 약 10.15km였으며 분리고도는 약 703km였습니다. 한국 항공우주연구원 연구진은 발사 92분후인 오전 9시 40분경 호주 캔버라에 위치하고 있는 나사의 심우주안테나를 통해 다누리와 교신하여 위성 상태에 관한 데이터를 수신하였다고 설명했습니다.

연구진 또한 "수신된 위성 정보를 분석한 결과 다누리의 태양전지판이 제대로 펼쳐져서 전력생산을 시작하였고, 또 탑재 컴퓨터를 포함한 장치들간 통신이 원활히 이뤄지고 있으며, 각 장치의 온도도 표준 범위 내에 위치하는 등 다누리가 정상적으로 작동하고 있음을 확인하였다"고 덧붙였습니다.

이후 다누리는 태양 방면으로 지구와 태양의 중력이 균형을 이루는 지점을 향해 이동을 하다가 9월 2일경 초속 0.17km의 속도에서 추력기를 작동하여 지구방면으로 방향을 전환했으며 며칠전인 12월 중순 달에 근접하기 위한 최종 궤도 변경을 성공적으로 마쳤습니다.

2022년 12월 26일 오전 11시 6분쯤에 다누리호는 마지막 임무 궤도 진입을 시도했고 27일 임무 궤도에 성공적으로 안착했습니다. 이후 초반에는 타원궤도를 돌지만 점차 원형에 가깝게 궤도가 변경됩니다. 다누리 호는 달 상공 100km 주변에서 2시간을 주기로 달을 공전하고 있습니다.

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