초고속 우주선이 우주 여행을 할 때 발생할 수 있는 미세 원자와의 충돌 위험을 계산해 예방할 수 있는 이론이 제시됐다.
한국천문연구원(원장 한인우)은 티엠 황 이론천문연구센터 박사팀이 우주선과 우주 미세원자의 충돌을 막기 위한 설계 방안을 고안했다고 15일 밝혔다.
연구팀이 제안한 우주선 설계 방안은 우주선의 진행방향 단면을 최소화해야 한다는 것이 골자다. 우주선의 전면 표면적을 줄이고 차폐막을 둘러 미세 원자와 충돌로 인한 피해를 줄인다는 원리다. 차폐막은 그래핀 등 녹는점이 높고 강한 소재로 2중으로 구성할 것을 제안했다.
진공상태인 우주 공간은 먼지와 성간가스 등 성간물질로 채워져 있다. 이 가운데 수소·헬륨 원자로 이루어진 성간가스는 1㎤의 공간에 평균 1개 꼴로 존재한다. 4.3광년 떨어진 '알파 센타우리'까지 약 100경 개의 수소·헬륨 원자가 분포한 셈이다. 수소·헬륨보다 무거운 원자는 1경개 이상, 먼지는 10만개에 달한다. 이들 성간 물질이 초고속으로 운항하는 우주선에 부딪히면 기체 손상을 초래할 수 있다.
연구팀은 우주선이 원자나 먼지 입자와 충돌할 때 발생하는 에너지 및 파손 정도를 계산했다. 우주선이 초속 20만㎞로 운항하다 원자와 충돌하면 0.1㎜ 깊이의 표면 손상을 입는다. 15마이크론 이상의 먼지입자는 초소형 우주선을 파괴할 수도 있다.
티엠 황 박사는 “천문학 관점에서 우주여행의 위험요소와 고려사항을 분석해 연구결과로 내놓았다”면서 “미래 우주선 설계에 기여하기를 바란다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
