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