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[신비한 우주] 달에 있다는 물 탐사의 노력
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[신비한 우주] 달에 있다는 물 탐사의 노력
  • 심성필 기자
  • 승인 2020.11.12 13:24
  • 댓글 0
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달 표면의 다른 곳에서 바위나 달의 토양 사이에 갇힌 물의 흔적
물은 수소와 산소로 분리 가능... 로켓 연료의 구성 요소와 공기도 만들 수 있어
달 /사진=픽스베이

과학자들은 달의 극지방에 영구적으로 그늘진 분화구의 깊고 차가운 곳에 얼음 형태의 상당한 양의 물이 존재한다고 의심해왔다. 

사이언스지에 따르면 두 가지 새로운 연구는 이런 물의 매장량의 가능한 범위에 대해 알려준다. 

첫 번째는 그늘진 극지방 영역이 코네티컷 주와 매사추세츠 주를 합친 것과 동일한 면적의 지역을 덮을 수 있다는 것이며, 두 번째는 달 표면의 다른 곳에서 바위나 달의 토양 사이에 갇힌 물의 흔적을 보여준다. 영구적인 전초기지와 궁극적으로는 화성 여행을 위한 첫걸음으로 2024년 우주비행사를 달 표면으로 보낼 계획인 NASA로서는 반가운 소식이다.

달의 물은 화학적으로 수소와 산소로 분리될 수 있고, 로켓 연료의 구성 요소와 숨 쉴 수 있는 공기를 만들어 낼 수 있다. 2008년과 2009년에 궤도 탐사대에서 그늘진 달의 분화구에서 물의 기호를 감지했다고 한다.

하지만 물이 얼마나 있을까?

이를 알아내기 위해 볼더 콜로라도 대학의 행성 과학자 폴 헤인과 그의 동료들은 기온이 영하 163℃ 이하로 유지되는 영구히 그늘진 극지방의 수와 크기를 추정했다.

그 지역에 있는 어떤 물도 한때 달 표면에 충돌했던 운석, 혜성, 그리고 다른 물체에서 나왔을 가능성이 있다. 대부분의 물은 기화했을 테지만, 어떤 물은 희박한 대기를 통해 떠내려가 그림자 같은 구석에 다다랐을 뿐, 언제나 얼어붙은 바위와 흙에 서리로 침전되었을 것이다.

달은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 많은 물을 담을 수 있다. /사이언스지 갈무리

고해상도 달 이미지를 분석한 연구팀은 달의 극지방이 킬로미터 너비의 분화구에서 운석이 솟은 지형의 얕은 함몰에 이르기까지 물을 포함할 수 있는 약 1만 제곱킬로미터의 영구적인 그림자 영역을 보유하고 있다고 계산했다고 네이처 천문학에 보고했다. 

이 지역의 약 60%는 달의 남반구에 있다. 

연구원들은 얼마나 많은 물이 존재할 수 있는지 추정하지 않았지만 달 탐사선이 얼음 바위와 흙을 햇볕이 잘 다는 곳으로 끌고 가면서 증발하는 물을 모으는 것처럼 간단할 수 있다고 한다. 

지난주 NASA는 2023년에 달에 얼음 찾기 훈련을 보내기 위해 4700만 달러의 상업 계약을 발표했다. 2009년 과학자들이 달의 햇빛에 비치는 지역에 물의 존재를 암시하는 스펙트럼의 신호를 감지했지만, 적외선 방사선의 특정 파장은 물 이외의 물질로도 흡수될 수 있기 때문에 그것은 명백한 증거가 아니었다. 

NASA 달 과학자 케이시 호니불과 동료들은 물에서만 생성될 수 있는 다른 스펙트럼 싸인을 찾았다. 이들은 보잉 747 기종의 적외선 기구인 적외선 천문대용 성층권 망원경을 이용해 물 분자가 내뿜는 파장에서 적외선 빛을 찾았다고 지난 10월 26일 NASA 천문학 팀이 보고했다. 그들은 거의 모든 물이 달의 알갱이 사이에 그늘질 곳에 갇혀 있거나, 유리 같은 물질에 갇혀 있을 것이라고 주장했다. 

NASA의 제이콥 블리허는 이 채굴이 향후 달 임무에 큰 도움이 될 것이며, 물이 어디에 있는지 이해하는 것은 NASA가 우주 비행사를 보낼 장소를 결정하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 우주비행사의 탑재량을 가볍게 할 수 있다고 한다. 

NASA는 질량 분석기와 결합된 드릴을 달에 전달하기 위해 직관적인 기계를 선택했다. /사진=NASA 갈무리

지난 10월 16일 NASA는 2022년 12월까지 달에 질량 분광계와 결합된 훈련을 위해 약 4700만 달러를 휴스턴의 직관적인 기계에 지원했다. 이 극자원의 얼음 채굴 실험은 NASA가 달의 남극에서 얼음을 찾고, 처음으로 표면 아래에서 얼음을 수확하는 데 도움을 줄 것이라고 한다. 

케미컬뉴스 심성필 기자


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