태양 돛 추진 우주선이란?
우주를 가는 배가 바람 대신 햇빛을 받는다면 어떨까요?태양 돛 추진 우주선은 실제로 햇빛을 돛에 받아 움직이는 우주선입니다.
‘돛’이라고 하니, 바닷가에서 보던 요트를 떠올리죠?바람이 요트를 앞으로 밀듯이, 태양에서 오는 빛이 우주선의 큰 돛을 밀어줍니다.빛이 무게가 없을 것 같지만, 사실은 아주 약하게나마 힘을 가지고 있습니다. 그 힘을 오래 모으면 우주선이 점점 빨라지는 것입니다.
원리
빛은 눈에 보이지 않는 작은 알갱이처럼 움직입니다. 그 알갱이가 돛에 부딪히면 아주 작은 힘을 주고 튕겨 나갑니다.이걸 수백만, 수억 번 반복하면 힘이 모여서 우주선이 움직입니다. 마치 공기 중 먼지가 햇빛에 밀려 떠다니는 것처럼요.“그럼 바람보다 약한데, 어떻게 우주를 갈 수 있나요?”우주에는 마찰이 거의 없어서 한 번 움직이면 계속 가속할 수 있습니다. 시간이 지날수록 점점 더 빨라지는 것입니다.
장점
첫째, 연료를 거의 쓰지 않습니다. 로켓은 출발할 때 연료를 엄청 싣지만, 태양 돛 우주선은 빛만 있으면 계속 나아갑니다.둘째, 오랫동안 여행할 수 있습니다. 연료가 떨어질 걱정이 없으니, 몇 년이고 달리면서 먼 별까지도 갈 수 있습니다.셋째, 구조가 비교적 단순합니다. 거대한 돛과 본체만 있으면 되니, 로켓보다 복잡한 엔진이 필요 없습니다.
단점
첫째, 출발 속도가 느립니다. 로켓처럼 “쑤욱!” 하고 빠르게 가는 게 아니라, “슬슬…” 하고 시작합니다.둘째, 빛이 약해지는 먼 우주에서는 속도가 잘 안 붙습니다. 태양에서 멀어지면 햇빛이 줄어들기 때문입니다.셋째, 돛이 너무 크고 얇아서 우주 먼지나 작은 돌에 쉽게 찢어질 수 있습니다
실제 사례
일본의 이카로스라는 우주선이 실제로 태양 돛으로 비행했습니다. 커다란 얇은 막을 펼쳐서 금성까지 가는 데 성공했죠.또 미국의 한 민간 단체는 ‘라이트세일’이라는 작은 태양 돛 우주선을 띄워 지구 궤도에서 실험했습니다.아직은 시험 단계지만, 앞으로 기술이 발전하면 이 방법으로 먼 별까지도 갈 수 있을 거라고 기대합니다.
흥미로운 비유
태양 돛 우주선은 마치 우주 바다를 건너는 느린 돛단배입니다.로켓이 번개처럼 쏘아 올려주는 ‘슈퍼카’라면, 태양 돛은 한 번 출발하면 천천히 속도를 올려 끝없이 달리는 ‘자전거’에 가깝습니다.자전거처럼 출발은 느리지만, 오래 달릴수록 멀리 가는 거죠.
참여형 질문
만약 여러분이 태양 돛 우주선을 타고 여행한다면, 어디까지 가고 싶나요?태양 돛 대신 별빛으로도 우주선을 움직일 수 있을까요?
빛이 아니라 다른 무언가로 돛을 밀 수 있는 방법이 있을까요?
