달 속에는 뭐가 있을까? – 레이더 탐사 여행
우리가 밤마다 하늘을 올려다볼 때 보이는 달, 참 익숙하시죠? 둥글고 회색빛 표면 말입니다. 그런데 달 속에는 아직도 비밀이 많답니다.겉모습은 망원경으로 잘 보이지만, 그 안쪽, 즉 달의 속은 사람 눈으로 절대 볼 수 없습니다.그럼 달 속이 어떻게 생겼는지 어떻게 알 수 있을까요? 바로 오늘 이야기할 레이더 탐사 기술이 그 비밀을 풀어주는 열쇠가 되어 보겠습니다.
왜 달 내부를 조사해야 할까요?
미래에는 달에 기지를 지어 살 계획이 있습니다.그런데 표면 아래가 어떻게 생겼는지 자원이 있는지 모르면 위험해집니다.특히, 달의 극지방에는 햇빛이 닿지 않는 영구 그림자 지역이라는 것이 있는데수십억 년 동안 얼음이 그대로 남아 있을 가능성이 큽니다. 얼음은 미래 우주 기지의 마실 물과 산소, 심지어 로켓 연료도 되기도 하고 얼음은 정말 달 탐사에서 가장 소중한 자원입니다.
레이더 탐사란 무엇일까요?
레이더는 전파나 마이크로파를 어떤 목표에 쏘고 그게 부딪혀서 돌아오는 신호를 분석하는 기술입니다.비행기의 위치를 찾는 공항 관제탑 자동차의 자율주행 센서도 이 원리를 씁니다.달에서는 이 레이더 기술이 GR(지표 투과 레이더)라는 형태로 쓰입니다. 땅을 꿰뚫어 보는 눈처럼 전파가 땅 속을 파고 들어가서 지층에 부딪혀 돌아오면 그 정보를 받아서 그림처럼 속살을 보여줍니다. 지구에서는 땅속 수도관 찾기 고고학 유물 발굴에도 많이 쓰입니다. 달에서는 앞으로 우주 기지 건설이나 과학 탐사에 필수적인 기술이랍니다.
달 흙 속의 숨은 산소 보물
달에는 공기가 없어서 그냥 숨 쉬면 바로 목이 막힐 겁니다.그런데 놀라운 건 달 흙 속에는 우리 숨 쉴 산소가 엄청 많이 숨어 있다는 사실입니다. 달 표면에는 레골리스라는 특별한 흙이 덮여 있습니다.이 흙을 자세히 들여다보면, 바위나 돌 속에 산소가 꽉꽉 붙어 있단다.바로 주스병 안에 주스가 가득 차 있듯이 바위 속에도 산소가 들어 있는 것이죠 그럼 얼마나 많을까? 달 흙 1m × 1m × 1m 크기 큰 냉장고 하나 정도 크기! 안에는 630kg이나 되는 산소가 들어 있는데 이건 어른 한 명이 약 2년 넘게 숨 쉴 수 있는 양입니다.만약 달 흙 전체에서 산소를 뽑아내면 지구 사람 80억 명이 10만 년 동안 숨 쓸 수 있을 정도라고 하는데요! 정말 많죠? 10만 년이면 공룡 시대 훨씬 전부터 지금까지를 합쳐도 더 긴 시간입니다. 우주과학자들은 이 산소를 꺼내기 위해 달 흙을 뜨겁게 달구고 가스를 넣어서 산소를 분리하는 우주 산소공장 같은 장치를 연구 중입니다. 이렇게 하면 지구에서 무거운 산소통을 자꾸 가져올 필요가 없고,달에서 바로 숨 쉴 공기를 만들 수 있습니다
달 속의 동굴, ‘용암관’이 뭐예요?
달 속에 엄청 큰 지하 동굴이 숨어 있을지도 모른다고 하면 믿겠니?이 동굴을 과학자들은 용암관이라고 불러.왜 그런 이름이냐면, 옛날 아주 오래전에 달에서 화산이 폭발한 적이 있었어. 그때 흘러나온 뜨거운 용암이 굳으면서 속은 비고, 겉은 단단한 터널이 된 거야.마치 뜨거운 초코시럽을 부었는데 겉은 굳고 안쪽은 비어 있는 초코 빵 같다고 상상해 봐.
용암관이 왜 중요한 거죠?
우주비행사들은 달에서 이런 위험에 노출돼 있습니다.우주 방사선 눈에 안 보이는 해로운 전파극한 온도 낮에는 100도 근처, 밤에는 영하 170도!운석 충돌 작은 돌이 빠른 속도로 날아와 부딪힘 근데 용암관은 두꺼운 암석 지붕이 덮여 있어서 이런 위험을 막아줍니다.쉽게 말해 밖에선 눈보라 치는데 안에서는 따뜻한 비밀 지하실에 있는 느낌입니다.그래서 과학자들이 미래 달 기지는 여기 지어야겠네! 하고 있는 거야.그런데… 문제는 눈으로 봐선 용암관을 찾을 수 없다는 것입니다.지하에 숨어 있으니까요.그래서 등장하는 게 바로 레이더 탐사 기술입니다.이건 달에 전파를 보내서 부딪혀서 돌아오는 반사 신호를 분석하는 건데 이걸로 달 지반 속에 빈 공간이 있는지 크기가 얼마나 되는지 알 수 있습니다.마치 땅속 숨은 보물지도를 X-레이로 보는 거랑 똑같습니다
미래 달 탐사의 핵심
앞으로 NASA, 유럽우주국 ESA, 한국의 다누리호 같은 우주 프로젝트에서도 이 레이더 탐사 기술을 더 많이 쓸 것입니다.왜냐하면달을 제대로 이해해야기지를 어디에 지을지 자원을 어떻게 쓸지결정할 수 있기 때문입니다.기반이 튼튼하고, 안전하고, 바로 옆에 물이나 필요한 금속이 있다면 기지를 훨씬 편하게 운영할 수 있게 될 것입니다.
오늘의 정리
달은 그냥 하늘의 돌덩이가 아닙니다.그 속에는 자원과 공간이 꽤 많이 있고 레이더 탐사는 달을 X-레이 찍듯 숨은 모습까지 보여줘서 미래 우주인이 더 안전하고 똑똑하게 달에서 살도록 도와주는 기술입니다.만약 네가 달 기지 짓기 프로젝트 리더라면 첫번째 표면에 짓는다면 장점은 햇빛 바로 받을 수 있고 통신이 편하다는 것이고 단점은 방사선, 운석, 온도 변화에 그대로 노출된다는 단점이 있다, 두번째는 용암관 속에 짓는다면 장점은방호력이 뛰어나고 온도가 일정하다는 것과 단점은 햇빛과 지구와의 직접 통신이 어려움너는 어디에 기지를 지으실건가요?
