우리는 인류의 꿈에 대해 이야기하기 위해
여기 캘리포니아의 산타바바라 대학에 와있습니다.
우리 태양계를 넘어
다른 태양계에 도달하는 꿈이죠.
그리고 그 해결책은 말그대로 눈앞에 있습니다.
여러분도 가지고 있는 두 가지가 있습니다.
시계와 손전등이죠.
직접 가지고 있지 않아도 여러분 스마트폰에 있죠.
시계는 시간을 보여주고
손전등은 제 주변을 비춥니다.
예술이 그러하듯 저에게 과학은 빛과 같습니다.
저는 현실을 다른 방식으로 보고 싶어합니다.
손전등을 켜면 불현듯 어둠이 밝혀지며 볼 수가 있게 되죠.
손전등과 그로부터 나오는 빛은
제 손을 비출 뿐만 아니라
사실은 제 손을 밀어내고 있죠.
빛은 에너지와 추진력을 전달합니다.
우린 손전등이 달린 우주선을 만드는 것이 아닙니다.
배기가스가 이쪽으로 나오고
우주선이 저쪽으로 가는 것이죠.
오늘날 우리가 화학을 가지고 하는 일이죠.
답은 이렇습니다.
손전등을 가져다가 지구, 궤도, 달의 어딘가에 놓은 다음
이를 반사판에 비추면
반사판을 빛의 속도에 근접하게 추진시킬 수 있죠.
충분히 큰 손전등은 어떻게 만들까요?
이걸로는 안 되겠죠.
저의 손이 어디로도 가지 않는 듯 하네요.
힘이 너무 약하기 때문이죠.
따라서 이 문제를 해결할 방법은
실제로는 레이저인 아주 많은 손전등을 가져다가
시간에 맞춰 동기화하고
이 레이저들을 하나의 거대한 배열로 묶는 겁니다.
위상배열이라고도 불리는데요.
그리고 나서 대략 도시 크기 정도의 충분히 강력한 시스템을 만들면
거의 손 정도 크기의 우주선을
빛의 속도의 25%에 가깝게 가속시킬 수 있죠.
이로써 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리까지
대략 4광년이 조금 넘는 거리를
20년 이내에 도달할 수 있습니다.
초기 탐사선은 대략 손 정도 크기가 될 것이고
사용할 반사판의 크기는
인간 정도 크기가 될 겁니다.
저보다 아주 크지는 않고
몇 미터 정도이죠.
우주선을 추진하기 위해 이 거대한 레이저 배열에서 나오는
빛의 반사만을 사용할 겁니다.
이에 대해 자세히 얘기해보죠.
이 시스템은 바다에서의 항해와 매우 흡사합니다.
바다에서의 항해는 바람에 의해 이루어지며
바람이 돛을 앞으로 밉니다.
저희의 경우엔 이 레이저 배열로부터 우주에 인공 바람을 만드는 겁니다.
레이저 자체의 광자가 실제로 바람인 것이죠.
레이저에서 나온 빛은 우리가 항해를 하게 하는 바람이 됩니다.
이것은 상당한 직광이며
지향성 에너지로 불리기도 합니다.
오늘날 우리가 어떻게 다른 별에 가는 것에 대해 얘기할 수 있게된 걸까요?
우주 프로그램이 본격적으로 시작된 60년 전만 하더라도
사람들은 '그건 불가능해.' 라고 말했는데 말이죠.
오늘날 이것이 가능한 이유는 소비자와 관련이 깊기도 하고
여러분이 저를 보고 있다는 사실과도 연관이 있죠.
여러분은 광자학에 의해
광섬유로 데이터를 전송하는 초고속 인터넷으로 저를 보고 계십니다.
광자학은 오늘날 인터넷의 근본적 토대입니다.
방대한 양의 데이터를 매우 빠르게 전송할 수 있는 능력은
우주선을 다른 별에 초고속으로 보내는데 사용할 기술과 동일합니다.
이는 실제로 무한한 추진 연료를 갖게 되는 것이며
필요에 따라 켜고 끌 수도 있습니다.
빛을 생성하는 레이저 배열을
이동하는 내내 켜놓은 채로 두지 않아도 됩니다.
작은 우주선의 경우 몇 분 동안만 키면 되고
이는 총을 쏘는 것과 같습니다.
탄도학적으로 움직이는 발사체 같은 것이죠.
우리 인간이 직접 우주선에 탑승하지는 않더라도
최소한 우리는 그런 우주선을 보낼 능력이 있는 겁니다.
우리는 물체를 원격으로 관찰하고
원격 이미지화와 원격 탐사를 하게 될 겁니다.
목성을 예로 들면
근접비행을 통해
목성의 사진들을 찍고
자기장, 입자 밀도를 측정하죠.
기본적으로 원격 탐사입니다.
여러분이 저를 보고 있는 원리와 같죠.
달을 넘어서는 모든 임무는 현재
원격 탐사입니다.
외계 행성에 도달하면 무엇을 찾고 싶을까요?
외계행성엔 생명체가 있을 지도 모르고
우린 생명체의 증거를 볼 수 있을지도 모릅니다.
대기의 생물학적 징후나
확실한 사진을 통해서
표면에서 무언가를 볼 수 있을 지도 모릅니다.
우주의 다른 곳에 생명체가 있는 지는 아직 모릅니다.
우리의 탐험에서 생명체의 증거를 찾을 수도 있고
찾지 못할 수도 있겠죠.
그리고 경제학은 성간 이동능력에 대한 논의에 있어
부적절해 보일 수 있지만
사실 이는 성간이동을 가능하게 할 중요한 문제 중 하나입니다.
하고 싶은 일이 있더라도 경제적으로 감당할 수 있는 수준에
도달해야 합니다.
현재 저희 실험실은
약 10킬로미터, 즉 6마일 정도의 매우 큰 규모로
동기화할 수 있는 시스템을 갖추고 있습니다.
저희는 레이저 시스템의 동기화에 성공했고
훌륭하게 작동하고 있습니다.
우리는 수십년 전부터 레이저를 만드는 방법을 알고 있었지만
이 기술이 충분히 저렴해지고 충분히 발전한 것은
오늘날에서야 가능해진겁니다.
이제 우리는 실제로 태양광 발전소처럼 킬로미터 규모의
거대한 배열을 상상할 수 있게 됐죠.
차이는 빛을 받는 게 아니라 빛을 쏘는 겁니다.
이와 같은 기술의 아름다운 점은 많은 응용을 가능하게 한다는 겁니다.
작은 우주선의 광속에 가까운 비행뿐만 아니라
우리 태양계 내에서 고속 우주선과
고속 비행도 가능하게 하며
행성 방어와
우주 쓰레기 제거도 가능하게 하고
우주선이나 달 기지 등과 같이 먼 곳에 전력을 공급하고 싶을 때에도
이 기술이 이를 가능하게 합니다.
이 기술은 용도가 엄청나게 많아서
다른 별에 우주선을 보내는 게 아니더라도
개발을 하는 게 좋습니다.
현재 실현 불가능한 많은 응용 기술들이
이 기술로 인해 가능해지기 때문이죠.
그래서 저는 이것이 필연적인 기술이라고 생각합니다.
왜냐면 이미 우리에게는 능력이 있고
이제 이 기술을 미세하게 조정하기만 하면 되며
경제학이 어느 정도 우리를 따라잡아
대규모 시스템을 구축하는 것이 가능해지기를 기다리면 됩니다.
소규모 시스템은 현재에도 가능하죠.
저희는 이미 프로토타입 개발에 착수한 상태입니다.
그러니 내일 당장은 이뤄지진 않겠지만
우리는 이미 진행 중에 있습니다.
그리고 현재까지는 순조로워 보입니다.
이는 변화를 일으키는 기술이라는 측면에서
혁명적인 프로그램이며
동시에 진화적인 프로그램이기도 합니다.
개인적으로 저는 우리가 광속에 가까운 비행에 성공했을 때
그 때까지 제가 살아있을 거라고 생각하지는 않습니다.
저는 그 시기까지 아마도 약 30년 이상, 어쩌면 그보다 오래
걸릴 수도 있다고 생각합니다.
하지만 저를 고무시키는 건
최종 목표에 도달할 수 있는 능력을 보는 겁니다.
내 생애에 이뤄지지 않더라도
다음 세대나 그 다음 세대에는
이뤄질 수도 있으니까요.
그리고 이는 엄청난 변화를 가져올 것이기에
제 생각에 우리는 이 길을 반드시 걸어가야하고
우리의 한계가 무엇인지
그리고 그 한계를 어떻게 넘을지 탐구해야만 합니다.
다른 행성에서 생명체를 찾는 일은
인류의 가장 중요한 탐험 중 하나가 될 것이며
우리가 만약 그걸 가능케 하고
실제로 다른 행성에서 생명체를 찾는다면
그것은 인류를 영원히 바꾸게 될 겁니다.
삶의 모든 것이 심오합니다.
충분히 깊이 들여다보면
믿을 수 없을만큼 복잡하고 흥미롭고 아름다운 것들을 발견할 수 있습니다.
우리가 매일 보는 저 조그만 광자도 마찬가지입니다.
하지만 우리가 밖을 내다보고
동기화된 레이저 배열처럼 훨씬 더 큰 무언가를 상상할 때
비로소 우리는 삶에서 놀라운 것들을 생각해볼 수 있습니다.
그리고 성간 이동능력은
분명 그러한 놀라운 것들 중 하나입니다.
(새 지저귀는 소리)