[데일리환경=유승철 기자] NASA의 루시(Lucy) 탐사선이 목성 궤도를 함께 도는 트로이 소행성군이 자리한 영역에 들어섰다. 2021년 10월 16일 발사된 지 약 5년 만이며, NASA는 루시가 지금까지 22억마일(약 35억km) 넘게 비행했다고 28일 밝혔다. 이번 발표는 소행성 근접관측이나 착륙이 아니라 탐사선이 목표 천체들이 분포한 우주 영역으로 이동한 단계에 관한 것이다. 트로이 소행성은 목성 가까이에 모여 있는 것이 아니라 태양을 도는 목성과 같은 궤도에 놓인 두 무리다. 한 무리는 목성보다 앞서고 다른 무리는 뒤따르며, 각각 태양·목성과 중력이 균형을 이루는 라그랑주점 L4와 L5 부근에 모여 있다. NASA에 따르면 이 천체들은 평균적으로 목성에서 태양까지의 거리만큼 떨어져 있다. 따라서 이번 이정표를 ‘루시가 목성에 도착했다’거나 ‘소행성에 접근해 촬영했다’고 표현하면 실제 임무 단계와 다르다.우주 공간에는 트로이 소행성 영역의 선명한 경계가 따로 그어져 있지 않다. NASA는 탐사선이 L4 쪽으로 다가오는 위치를 통신 전파와 주변 별의 영상을 이용해 추적한다고 설명했다. 발표문은 28일 오전 10시 11분 게시됐지만 시간대는 표시하지 않았고, 루시가 경계에 들어선 정확한 순간도 공개하지 않았다. NASA가 알린 ‘영역 진입’과 L4 지점 도착, 첫 소행성 근접비행을 서로 다른 단계로 구분할 필요가 있다.이번 여정의 과학적 목적은 태양계 초기의 흔적을 여러 천체에서 비교하는 데 있다. 트로이 소행성은 45억년 전 행성들이 만들어지던 시기의 잔재로 여겨진다. NASA 과학자들은 이 천체들이 바깥 태양계 여러 곳에서 형성된 뒤 행성들의 중력 작용을 거쳐 현재 위치에 모였을 가능성을 연구 가설로 다룬다. 구성과 색, 크기가 다양한 천체들을 가까이서 관측하면 거대 행성의 형성과 태양계 초기 이동을 설명하는 이론을 다듬는 데 도움이 될 것으로 기대된다. NASA의 설명에 따르면 과학자들은 한때 이 천체들이 현재 위치에서 형성됐다고 봤지만, 이후 다양성이 확인되면서 바깥 태양계 여러 곳에서 만들어진 뒤 행성의 중력에 흩어져 정착했을 가능성도 제시했다. 루시의 다중 목표 관측은 이 형성·이동 시나리오를 비교할 자료를 마련하는 과정이다.다만 본격적인 트로이 소행성 관측은 아직 시작되지 않았다. 루시의 첫 트로이 목표는 에우리바테스와 위성 퀘타로, NASA 일정상 2027년 8월 11일 근접비행이 예정돼 있다. 탐사선은 천체 주위를 도는 대신 빠르게 스쳐 지나가며 카메라와 분광기, 열방출 관측기 등으로 표면의 모습과 성분, 온도 특성을 살피고 전파 신호 변화로 질량을 추정한다. 짧은 비행 시간에 여러 종류의 자료를 모으는 방식이다. 목표 천체의 궤도에 들어가거나 착륙하지 않는 이유는 여러 소행성에서 속도를 줄이고 공전하는 데 연료가 많이 들기 때문이다. NASA는 루시를 이후 탐사를 위한 선발대로 설명하며, 영상·분광·열·질량 자료를 모아 미래 임무의 목표 선정과 관측 계획에도 활용할 수 있다고 본다.에우리바테스 이후에는 2027년 9월 폴리멜레, 2028년 4월 레우쿠스, 같은 해 11월 오루스를 방문할 계획이다. NASA는 이어 루시가 2030년 지구로 돌아와 마지막 중력도움 비행을 한 뒤, 목성 뒤쪽 L5 무리의 파트로클로스와 메노이티오스 쌍을 2033년 3월 탐사한다고 밝혔다. 임무는 한 소행성을 정밀하게 도는 대신 서로 다른 특성을 지닌 여러 대상을 연속해서 통과하도록 설계됐다.NASA는 루시가 트로이 소행성군을 탐사하는 첫 우주선이라고 설명한다. 이 임무는 12년 동안 주 소행성대 천체와 트로이 천체들을 차례로 조사하도록 계획됐다. 이번 영역 진입은 탐사선이 장거리 이동을 마치고 다음 과학 단계에 가까워졌다는 이정표지만, 새로운 소행성의 발견이나 표면 자료 공개를 뜻하지는 않는다. 실제 성과는 2027년 이후 근접비행에서 얻는 이미지와 분광·열·질량 자료가 공개된 뒤 평가할 수 있다. 여러 천체를 순차 방문하는 설계는 한 곳의 특성만으로 전체 트로이군을 설명하기 어려운 문제를 보완한다. 서로 다른 색과 크기, 표면 성분을 지닌 천체를 비교해 형성 장소와 이동 경로를 함께 따져보는 것이 임무의 관측 전략이다.이번 발표에서 확정된 사실은 루시의 위치가 트로이 소행성군 탐사 구간에 들어섰다는 NASA의 임무 공지다. L4·L5의 천체가 어떻게 형성되고 현재 위치에 모였는지에 관한 설명은 향후 관측으로 시험할 연구 가설이다. 따라서 이번 사건의 의미는 결론을 이미 얻었다는 데 있지 않고, 태양계 기원에 대한 서로 다른 설명을 비교할 여러 관측 대상에 본격적으로 접근했다는 데 있다.

[데일리환경=유승철 기자] NASA가 2027년 아르테미스 3호를 지구 저궤도에 보내 달 착륙에 필요한 핵심 기술을 시험하고, 2028년 아르테미스 4호를 통해 달 표면 유인 탐사를 추진하는 계획을 공개했다.NASA는 23일 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 열린 브리핑에서 두 임무의 역할을 나눠 설명했다.아르테미스 3호는 당초 달 표면 착륙 임무로 알려졌지만, NASA의 최신 계획에서는 네 명의 우주비행사가 오리온 우주선을 타고 지구 저궤도에 진입해 착륙선 관련 기술을 검증하는 시험 임무로 조정됐다.NASA는 이 과정에서 향후 달 착륙에 필요한 우주선 간 접근·도킹과 통신, 임무 운영 절차를 점검할 예정이다. 시험에는 미국 민간기업이 개발하는 유인 달 착륙 시스템의 시험체가 참여한다. NASA에 따르면 블루오리진의 블루문 마크2 시험체가 먼저 저궤도에 올라 최대 30일 동안 대기할 수 있으며, 이후 오리온과 스페이스X의 스타십 시험체가 잇따라 투입되는 구상이다. 실제 발사 순서와 운영은 각 하드웨어의 준비 상태와 시험 결과에 따라 달라질 수 있다.NASA는 이 임무를 단순한 발사 시험이 아니라 여러 우주선과 발사체를 짧은 기간에 연계하는 복합 검증으로 설명한다. 오리온은 우주비행사가 탑승한 상태에서 각 착륙선 시험체와의 접근·도킹 절차를 수행한다. NASA의 목표는 달 궤도에서 처음 시도할 절차를 지구 주변에서 먼저 반복해 실패 가능성과 승무원 위험을 줄이는 데 있다.아르테미스 4호는 NASA가 달 표면으로 사람을 다시 보내는 첫 아르테미스 임무로 계획됐다. NASA는 두 명의 우주비행사가 달 남극 인근에 내려 약 일주일 동안 과학 활동을 수행한 뒤 달 궤도로 돌아오는 구상을 제시했다. 달 착륙선과 우주복, 오리온의 달 궤도 운용이 모두 맞물려야 하므로 3호의 지구궤도 시험 결과가 4호 일정의 중요한 전제가 된다.이번 계획은 달 탐사의 초점을 한 번의 상징적인 착륙보다 단계별 위험 관리에 두고 있다는 점에서 의미가 있다. NASA는 2026년 발표에서도 아르테미스 3호를 2027년 저궤도 시스템 시험으로 설계해 2028년 아르테미스 4호 착륙을 준비한다고 설명했다.민간기업이 개발하는 착륙선의 실제 운용 능력과 발사 일정이 계획의 핵심 변수로 남아 있다.한국 우주산업에는 달 탐사 임무의 직접 참여 여부와 별개로 발사체·위성·탐사 장비·통신 및 지상운영 기술을 고도화할 기회가 될 수 있다. 다만 한국 기업이나 기관의 아르테미스 3·4호 참여가 이번 NASA 발표에서 확정된 것은 아니다. 국내 관련 산업의 기회는 공식 협력 계약과 탑재체 선정 등 확인 가능한 사업 단계를 기준으로 판단해야 한다.NASA가 2027년 시험을 실제로 수행하려면 오리온, SLS, 두 민간 착륙선 시험체, 발사장과 관제 체계의 준비가 동시에 맞아야 한다. 따라서 향후 관전 포인트는 시험체의 지상·무인 검증, 발사 일정, 도킹 절차의 안전성, 그리고 2028년 달 남극 임무로 이어질 수 있는 기술 성숙도다.

[데일리환경=유승철 기자] NASA 찬드라 X선 관측소를 포함한 국제 연구진이 우주에서 높은음자리표를 닮은 특이한 전파구조의 형성 원인을 제시했다. 연구 대상은 지구에서 약 15억5000만광년 떨어진 은하단 VLSS J0318.9+5755다. 연구진은 이 구조가 한 번의 사건으로 만들어진 것이 아니라, 초대질량 블랙홀의 과거 분출과 이후 두 은하단의 충돌이 연이어 작용한 결과일 가능성이 높다고 분석했다. 이 전파구조는 형태가 음악 기호인 높은음자리표와 닮아 ‘Treble Clef’라는 별칭을 얻었다. 다만 모양 자체에 물리적인 의미가 있는 것은 아니다. 연구진은 사람이 무작위 패턴에서 익숙한 형상을 떠올리는 ‘파레이돌리아’ 현상에 가까운 시각적 유사성이라고 설명했다. 실제 과학적 핵심은 특이한 모양이 아니라, 오래전에 약해진 전파 플라스마가 은하단 충돌 과정에서 다시 밝아졌다는 점이다.이번 연구에는 찬드라와 eROSITA X선 관측, 유럽 저주파전파간섭계 LOFAR, 영국 적외선망원경 UKIRT 자료가 함께 사용됐다. 찬드라와 eROSITA는 높은음자리표 구조 주변에 수천만도에 이르는 고온 가스가 넓게 퍼져 있음을 확인했다. X선 분포를 분석한 결과 해당 은하단은 하나의 안정된 계가 아니라 두 은하단이 충돌한 뒤 서로 멀어지고 있는 병합계로 해석됐다.연구진이 제시한 형성 과정은 두 단계다. 먼저 은하단 중심의 초대질량 블랙홀이 과거 강한 분출을 일으켜 빛에 가까운 속도로 이동하는 하전입자와 자기장을 주변 공간으로 밀어냈다. 이 과정에서 강한 전파복사가 만들어졌지만 시간이 흐르며 입자 에너지가 낮아지면서 전파 신호도 약해졌다.이후 두 은하단이 직접 충돌하면서 상황이 달라졌다. 충돌로 발생한 압축과 난류, 충격파가 오래된 전파 플라스마를 다시 압축하거나 재가속해 전파 밝기를 되살린 것으로 연구진은 보고 있다. 이런 방식으로 과거의 전파 플라스마가 다시 빛나는 천체를 ‘라디오 피닉스’라고 부른다.찬드라 자료에서는 은하단 충돌 방향도 추적됐다. 연구진은 고온 가스의 대칭적인 타원형 성분을 제거한 잔차 영상을 분석했고, 은하단 중심의 좌우에서 X선 방출이 상대적으로 강하고 중앙은 약한 구조를 확인했다. 이를 토대로 두 은하단의 직접 충돌이 관측 화면상 좌우 방향으로 일어났고, 충돌 시점은 수억년 전이었을 가능성이 크다고 해석했다.이 천체를 분석하기 어려웠던 이유는 위치에도 있다. VLSS J0318.9+5755는 지구에서 볼 때 은하수 원반 바로 뒤쪽에 가깝게 자리한다. 우리 은하의 별과 가스, 먼지가 시야를 가려 광학관측만으로는 구조를 파악하기 어렵다. 연구진은 X선과 저주파 전파, 적외선처럼 서로 다른 파장을 결합해 이 장애물을 우회했다.찬드라 관측팀에 따르면 이 구조는 하늘에서 약 14.5분각에 걸쳐 있으며 실제 규모는 약 600만광년에 이른다. 찬드라는 올해 4월 네 차례에 걸쳐 총 13시간34분 동안 이 은하단을 관측했다. 연구 결과는 안드레아 보테온 이탈리아 국립천체물리연구소 연구원이 이끄는 국제 연구팀의 논문으로 정리됐으며, Astronomy & Astrophysics에 게재가 승인됐다.이번 연구는 은하단 충돌이 단순히 은하들의 위치만 바꾸는 사건이 아니라, 과거 블랙홀 활동이 남긴 입자와 자기장을 다시 활성화할 수 있다는 점을 보여준다. 앞으로 더 높은 해상도의 저주파 전파 관측이 이어지면 오래된 전파 플라스마가 충격파와 난류에 의해 어떻게 재가속되는지, 은하단 병합이 우주 거대구조의 비열적 에너지 분포를 어떻게 바꾸는지 더 정밀하게 확인할 수 있을 전망이다.

[데일리환경=유승철 기자] 파키스탄 북부를 넓게 뒤덮은 짙은 연무가 미국 항공우주국(NASA) 위성에 포착됐다. 회색빛 장막처럼 보이는 연무는 한 가지 오염원에서 나온 것이 아니라 농업 잔재물 소각 연기와 사막에서 날아온 먼지, 차량·산업·건설 등 도시 배출원이 복합적으로 영향을 준 것으로 분석됐다. 겨울철로 접어들며 기온역전까지 나타나면 오염물질이 지표 부근에 머무는 시간이 길어질 수 있어 남아시아의 고질적인 대기오염 문제가 다시 주목받고 있다. NASA 고다드우주비행센터에 따르면 지구관측위성 테라(Terra)에 탑재된 MODIS 센서는 지난 24일 파키스탄 북부를 촬영했다. 27일 공개된 실제색 영상에서는 히말라야 남쪽과 파키스탄 북부 일대에 회색 연무가 넓게 퍼져 지표 일부가 흐릿하게 보인다. NASA는 이 연무를 대기 중에 떠 있는 작은 고체입자나 액체방울인 ‘에어로졸’로 설명했다. 영상은 지상의 특정 오염원 농도를 직접 측정한 사진이라기보다 여러 종류의 입자가 넓은 지역에 축적된 상황을 시각적으로 보여준다.NASA가 지목한 발생원은 다양하다. 농업지대에서 작물을 관리하기 위해 불을 놓을 때 발생하는 연기가 에어로졸을 늘릴 수 있고, 서쪽 타르사막에서 유입되는 먼지도 대기 중 입자량을 높인다. 여기에 자동차 배기가스와 산업시설, 건설활동, 불꽃놀이, 난방·취사용 연소 등 사람의 활동에서 발생하는 오염물질도 연무 형성에 더해질 수 있다. 실제 대기에서는 이들 오염원이 서로 섞이기 때문에 위성영상만으로 각각의 기여율을 나눠 단정하기는 어렵다.기상조건은 배출된 오염물질이 얼마나 오래 머무는지를 좌우한다. 보통 지표의 따뜻한 공기가 위로 상승하면 오염물질도 함께 확산되지만, 기온역전이 생기면 따뜻한 공기층이 위에서 뚜껑처럼 작용해 아래쪽의 차가운 공기와 오염물질을 가둔다. NASA는 이 지역에서 추운 날씨에 티베트고원에서 내려온 찬 공기가 연무가 낀 하층 공기와 만나면서 이런 역전 현상이 나타날 수 있다고 설명했다. 배출량뿐 아니라 대기의 수직 혼합 여부가 연무의 농도와 지속시간을 결정하는 셈이다.현지 관측에서도 9월 들어 대기질 악화 신호가 나타났다. 파키스탄 펀자브 환경보호청(EPA)의 공식 대기질 플랫폼에 따르면 펀자브의 9월 월평균 대기질지수(AQI)는 135를 기록했고, 23일에는 177까지 올랐다. 24일 172, 25일 156, 26일 154로 높은 수준이 이어졌다. 다만 AQI는 지상 측정망과 기상자료 등을 바탕으로 산정하는 지표인 만큼 NASA 위성사진 속 연무 전체의 농도를 그대로 뜻하지는 않는다. 위성관측과 지상측정은 서로 다른 방식으로 같은 대기오염 현상을 살피는 자료다.펀자브 당국도 본격적인 스모그 계절을 앞두고 배출원 관리에 들어갔다. 라호르 행정당국은 23일 농작물 잔재와 쓰레기, 낙엽 등 야외 소각을 금지하고 위반행위에 대해 법적·행정적 조치를 취하겠다고 밝혔다. 펀자브 정부는 이에 앞서 도로 먼지를 줄이기 위한 살수와 갓길 정비 등 사전 대책도 확대했다. 농업소각만을 단속하는 방식에서 도로먼지와 도시 배출원을 함께 관리하는 방향으로 대응 범위를 넓히고 있는 것이다.이번 위성영상이 보여주는 핵심도 여기에 있다. 파키스탄 북부의 연무를 농업소각 하나의 문제로만 설명하면 실제 대기오염 구조를 놓칠 수 있다. 사막먼지처럼 자연적으로 발생하는 입자와 농업·교통·산업·건설·생활연소에서 나온 오염물질이 같은 공기층에서 섞이고, 여기에 바람과 기온역전 같은 기상조건이 더해지면서 광역 연무가 형성된다. 따라서 오염을 줄이려면 소각 단속과 함께 차량·산업 배출, 비산먼지 관리와 촘촘한 지상 관측을 병행할 필요가 있다.위성은 국경을 넘어 이동하는 연무의 공간적 범위를 한눈에 확인할 수 있다는 장점이 있다. 반면 주민이 실제로 마시는 공기의 미세먼지 농도와 건강위험을 판단하려면 지상 관측자료가 함께 필요하다. 이번 NASA 관측은 파키스탄 북부의 짙은 연무가 단일 원인보다 여러 배출원과 기상조건이 겹쳐 나타나는 복합 환경문제라는 점을 다시 보여준다. 향후 기온이 낮아지고 대기가 정체되는 시기에는 위성영상과 지상 대기질 자료를 함께 추적하는 것이 중요하다.

[데일리환경=유승철 기자] 아마존 열대우림의 탄소 흡수 능력이 극심한 가뭄과 고온에 흔들리고 있다는 연구 결과가 잇따르고 있다. 지난 16일 국제학술지 ‘Climate Dynamics’에 실린 연구는 1982~2024년 강수량과 기온, 하천 수위 등을 종합 분석한 결과 2024년 아마존의 건조·고온 복합상태가 우기와 건기 모두에서 관측기간 중 전례없는 수준이었다고 밝혔다. 지난해의 한 차례 이상현상을 넘어, 최근 가뭄이 아마존의 물순환과 탄소 흡수 기능을 함께 압박하고 있다는 신호로 읽힌다. 탄소수지 변화는 2023년 자료에서 이미 확인됐다. 막스플랑크 생지화학연구소와 브라질·유럽 연구진이 올해 2월 ‘AGU Advances’에 발표한 연구에 따르면 2023년 아마존 전체는 산불을 포함해 0.01~0.17페타그램 탄소(PgC)를 순배출한 것으로 추정됐다. 1PgC는 10억톤의 탄소다. 연구진은 그해 산불 배출량이 약 0.15PgC로 2003~2023년의 통상적인 변동 범위에 있었던 반면, 건기 식생의 탄소 흡수가 크게 줄어든 것이 순배출 전환의 주요 원인이라고 분석했다.특히 2023년 9~11월 아마존 기온은 1991~2020년 평균보다 약 1.5℃ 높았고 대기와 토양의 건조도도 크게 높아졌다. 식물은 물이 부족하고 공기가 건조해지면 잎의 기공을 닫아 수분 손실을 줄이는데, 이 과정에서 이산화탄소 흡수와 광합성도 함께 감소한다. 연구에서는 연초인 1~4월에는 평년보다 강한 탄소 흡수가 나타났지만 5월 이후 흐름이 바뀌어 10월에 배출이 가장 강해졌다. 즉 아마존이 갑자기 영구적인 탄소배출원으로 바뀌었다기보다, 심한 가뭄이 한 해의 탄소수지를 순배출 쪽으로 밀어낸 것이다.숲 자체의 피해도 컸다. 지난 3월 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표된 연구는 1992~2025년 레이더 위성 관측을 이용해 2023~2024년 가뭄이 온전한 아마존 숲에 미친 영향을 분석했다. 이 기간 전체 숲의 26.8%에서 수분과 생체량 변화를 반영하는 레이더 신호가 30여 년 관측 중 최저 수준까지 떨어졌다. 2005년 대가뭄 당시 11.0%였던 것의 두 배가 넘는다. 피해는 특히 동부 아마존에서 두드러졌다.회복 속도도 문제다. 같은 연구는 과거 기후와 미래 강수 시나리오를 적용했을 때 2023~2024년 피해를 입은 지역 가운데 7년이 지나도 절반 미만만 가뭄 이전 상태로 회복할 것으로 전망했다. 지난 30여 년 동안 심한 가뭄이 약 7년 간격으로 반복됐다는 점을 고려하면, 일부 숲은 충분히 회복하기 전에 다음 가뭄을 맞을 수 있다는 뜻이다. 가뭄이 반복될수록 나무 고사와 숲 구조 변화가 누적되고 탄소 저장능력도 약해질 가능성이 커진다.최신 연구는 아마존 가뭄의 원인이 한 가지가 아니라는 점도 보여준다. 9월 16일 공개된 연구에서는 우기에는 엘니뇨·남방진동(ENSO)의 영향이 크지만, 건기에는 카리브해와 열대 북대서양의 높은 해수면온도가 건조·고온 조건을 강화하는 주요 배경으로 나타났다. 연구진은 2000년대 중반 이후 이 해역의 지속적인 온난화가 아마존 건기의 건조와 고온을 증폭시키고 있다고 분석했다. 2024년은 장기추세를 제거한 뒤에도 우기와 건기 모두에서 가장 심한 복합 건조·고온 상태로 나타났다.다만 ‘아마존 전체가 탄소흡수원 기능을 완전히 상실했다’고 단정하는 것은 아직 이르다. 지역별 차이가 크고, 해마다 강수와 기온, 산불, 산림 훼손 정도에 따라 탄소수지가 달라진다. 올해 8월 ‘Nature Communications’에 실린 연구도 아마존 유역의 탄소 흡수와 물 사용의 관계가 지역별로 크게 달라지고 있으며, 대기 건조도가 높아질수록 광합성이 억제돼 장기적인 탄소흡수 능력이 약해질 수 있다고 지적했다. 중요한 것은 일시적인 한 해의 순배출보다 이런 취약성이 반복되고 있다는 점이다.아마존은 지구 탄소순환과 남미 강수체계를 동시에 떠받치는 핵심 생태계다. 가뭄과 고온이 광합성을 줄이고 나무 고사와 산불 위험을 높이면 숲이 흡수하는 탄소는 줄고 대기로 돌아가는 탄소는 늘어난다. 최근 연구들은 ‘아마존이 이미 완전히 탄소배출원으로 바뀌었다’는 결론보다, 극한 가뭄이 반복될수록 탄소흡수원으로서의 안정성이 약해지고 회복에 필요한 시간이 길어지고 있다는 데 공통점을 보인다. 향후 산림 훼손을 줄이는 동시에 반복되는 고온·가뭄 사이에 숲이 회복할 시간을 확보할 수 있느냐가 관건이 될 전망이다.