[사이언스 21](31)코스모스 1호

최근 SF 영화에나 나올 법한 ‘태양광으로 가는 우주범선’ 프로젝트가 본격적으로 진행되고 있다.

　영화 ‘콘택트’의 원작자인 천문학자 칼 세이건의 부인 등이 설립한 영화제작사 코스모스 스튜디오와 미국 행성협회가 공동으로 추진하는 이 범선의 이름은 ‘코스모스 1호’다.

　과연 태양광으로 우주여행을 하는 것이 가능할까?

　‘코스모스 1호’는 폭이 10m가 넘는 돛을 여러 개 달게 되지만, 두께가 대단히 얇기 때문에 범선 전체의 무게는 100kg 정도밖에 되지 않는다. 또 돛은 거울처럼 태양광을 반사할 수 있는 재질로 코팅되어 있는데, 이를 통해 빛이 물체에 부딪히거나 반사할 때 생기는 힘인 ‘광압(Light Pressure)’을 주요 에너지원으로 가질 수 있게 된다.

　뿐만 아니라 돛을 통해 양성자, 전자, 원자핵같이 상대적으로 무거운 입자들이 만들어내는 ‘태양풍(Solar Wind)’도 받게 되는데, 이 또한 ‘코스모스 1호’의 중요한 에너지원이 된다. 커다란 여러 개의 돛에 충돌하는 광자들의 반사압과 태양풍으로 움직이게 된다는 것이다.

　광압과 태양풍의 힘을 합친다고 해도, 우주 범선이 맨 처음에 받는 에너지는 매우 미약한 수준이다. 그러나 우주 공간에는 마찰이나 공기 저항 등이 없기 때문에 시간이 지날수록 범선은 급속하기 가속을 받게 돼, 하루가 지나면 시속 160㎞, 100일이 지나면 시속 1만6000㎞정도로 빨라진다고 한다.

　이론상으로는 명왕성까지 가는 데 5년 정도가 소요된다고 하는데, 이는 화학연료를 쓰는 현재의 로켓보다도 훨씬 더 빠른 속도다. 게다가 고갈될까 염려되는 비싼 연료를 쓸 필요까지 없으니, 이 ‘코스모스 1호’ 프로젝트가 성공한다면 우주여행의 신기원이 열리지 않을까.