[월드투데이 이예찬 기자] NASA가 인류를 멸망시킬 수 있는 잠재적 위험인 소행성 충돌로부터 지구를 구할 방안들에 대해 실험을 시작했다.

지난 11월 23일(현지시간) 미국 항공우주국(NASA)은 캘리포니아주 밴덴버그 우주 군 기지에서 '쌍소행성 궤도 수정 실험(DART)' 우주선을 스페이스 X의 팰컨 9 로켓에 실어 우주로 쏘아 올렸다.

DART 우주선은 내년 9월 지구에 근접하는 소행성인 '디디모스(Didymos)'를 11.9시간 주기로 돌고 있는 '디모르포스(Dimorphos)'에 충돌해 공전 시간을 바꿀 수 있는지들 실험하게 된다.

인류가 소행성 궤도를 바꾸는 실험에 나서는 것은 처음이며 이를 계기로 약 6천 600만년 전 공룡 대멸종과 같은 소행성 충돌 참사를 막기 위한 지구 방어 전략 수립에도 속도가 붙을 전망이다.

지난달 발사된 DART 우주선은 자동항법장치와 카메라를 이용해 내년 9월 26일 아니면 10월 1일 지구에서 약 1천100만km 떨어진 곳에서 디모르포스를 만나며 '운동 충격제(Kinetic Impactor)'가 되어 초속 6.6km로 충돌하게 된다.

디모르포스는 지름이 약 160m로 축구 경기장 수준의 크기이며, DART 우주선은 무게 620kg의 소형차 크기다. 디모르포스는 DART 우주선의 충돌로 공전주기가 1% 미만으로 바뀔 것으로 예상된다.

공전주기가 73초 이상 바뀌면 인류 최초로 소행성의 궤도를 바꾸는데 성공한 것으로 간주하는데, 10분 또는 20분 정도 바뀔 수도 있는 것으로 예측되었다. 충돌 10분 전에는 이탈리아 우주국의 '리시아큐브'가 빠져나와 충돌 과정을 촬영해 지구로 전송하게 된다.

한편 DART에는 전 세계 과학자 100여 명이 참여하는데 그중 한국 연구진이 4명 포함되었다. 소행성 관측 분야에서 경쟁력을 갖추고 있는 한국천문연구원에서 파견된 4명의 연구원은 다트 임무 전후 디디모스 쌍소행성의 광도(빛 밝기) 변화를 관측하여 공전궤도 변화를 측정하게 된다.

소행성을 이르게 발견한다면 궤도를 수정하는 우주선 충돌이 최선의 방안이지만 늦게 발견하거나 우주선 충돌로는 궤도를 변경할 수 없을 만큼 클 때는 이 방법을 활용할 수밖에 없게 될 가능성이 크다.

이럴 때는 핵탄두를 터뜨려 위험 요인을 제거하거나 소행성이 날아오는 길목에 침투성 막대를 쏘아 올려 작게 조각을 내는 방안도 제시되어 있다.

지난 10월 학술 논문으로 발표된 한 시뮬레이션 결과는 1메가톤 핵 장치로 지름 100m 소행성을 지구 충돌 두 달 전에 폭파하면 99.9%를 날려 보낼 수 있는 것으로 나타났다.

하지만 현재 외기권 조약 등으로 우주에서의 핵무기 사용이 금지되어 있어 핵탄두를 이용한 실험 자체가 불가능하다. 실제 상황이라면 긴급회의를 통해 가능하겠지만 실험 단계에서는 불가능한 상황이다.

또한 최근에는 핵탄두 대신 지름 10~30cm, 길이 1.8~3m의 침투성 막대를 지구를 향해 날아오는 소행성 길목에 쏘아 올려 집채만 한 크기로 쪼개 충격을 최소화하는 방안도 발표되었다.

이 정도의 크기의 암석은 대기권 진입 과정에서 불에 타 지상의 피해를 최소화 할 수 있고 스페이스 X의 팰컨 9 로켓이나 NASA가 개발한 우주발사시스템(SLS)을 그대로 활용할 수 있는 것으로 알려졌다.

지난 2013년 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 것과 같은 작은 운석은 발견만 된다면 충돌 몇 분 전에 대륙 간 탄도탄(ICBM) 요격 미사일과 비슷한 작은 발사체로도 대처가 가능하고 비교적 큰 소행성은 10일 전에도 대처할 수 있다고 한다.

이번 소행성 궤도 수정 실험에서 목표가 된 디모르포스는 지금이나 실험 이후에나 지구와 충돌할 가능성은 없지만 실제로 그런 가능성이 있는 소행성이 등장했을 때를 대비한 것이다.

실험에 성공한다면 지구가 실제로 소행성에 의해 해를 입을 가능성이 생겼을 때 대응이 가능하다. 과학계에서는 지금 300m 소행성은 대륙을 파괴하고 1km 이상은 지구 전체에 큰 피해를 줄 것으로 보고 있다.

약 6천 600만년 전 공룡 멸종의 원인을 설명하는 유력한 가설 중 하나가 '소행성 충돌설'인데 당시 지름 10km 짜리 소행성이 지구와 충돌한 것으로 과학자들은 추측하고 있다.

한편 NASA는 지구 근접 소행성 탐색을 시작한 이후 지금까지 2만 7천개 이상의 소행성을 발견했다. 지난 2015년 이후에는 해마다 1500개 이상의 소행성을 추가로 확인하고 있다.

미국 의회에서는 지난 2005년에 NASA에게 지구 충돌 위험이 있는 지름 140m 이상의 소행성과 혜성을 90%까지 파악할 것을 요구했다. 

지금까지 파악한 지름 140m 이상인 소행성 중 앞으로 100년 안에 지구에 충돌할 가능성이 큰 것은 없지만 아직 약 40%에 불과한 소행성을 발견한 것이고 90% 목표를 맞추려면 30년 이상 걸릴 것으로 예측된다.

실제로 지난 2019년 7월 지름 50~130m로 추정되는 '2019 OK' 소행성이 지구를 통과하기 직전에야 파악되었다. 이 소행성은 지구와 약 7만 3천km 떨어진 비교적 가까운 곳을 스치듯이 지나갔는데 만약 충돌했다면  80km에 달하는 지역에 피해를 주었을 것으로 추정된다.