우주에서 길 찾는 방법 GPS 없는 우주, 어떻게 길을 찾을까?
우주에는 길이 없습니다. 표지판도, 도로도 없죠. 그렇다고 네비게이션도 없습니다. 그럼에도 불구하고 우주비행사들은 우주선을 타고 저 멀리 달이나 화성까지 날아갑니다.그들은 어떻게 정확하게 방향을 찾아가며 다시 지구로 되돌아 올 수 있는지 궁금하지 않으세요?지구에서는 차를 타던 걸어서 가던 위치를 찾을 때 사용하는 gps가 길을 잘 찾을 수 있게 안내를 해주고 있습니다. 가장 쉽게 스마트폰을 열면 내 위치가 지도에 바로 뜨는 것도 바로 이 gps덕분입니다. 그런데 이 gps는 지구 궤도에서만 작동하고, 먼 우주 깊숙한 곳에서는 사용할 수가 없습니다. 그렇다면 우주에서는 도대체 길을 찾는걸까요?
우주에서 길찾는 방법 3가지
우주선의 나침반 역할을 해주는 특별한 기술들이 존재합니다. 우주비행사들이 사용하고 있는 항법이라는 거슨 우리가 알고 있는 gps와는 전혀 다른 기술입니다. 항법을 대표적으로 사용하고 있는 몇가지들 중에 3가지만 소개해드리겠습니다.
관성항법 시스템
관성항법이라는 것은 우주선이 가는 방향을 잡을 때 가장 기본적으로 사용하는 기술이라고 할 수 있습니다. 우주선이 출발 한 지점을 기준으로 가속도와 회전하는 방향을 계산해서 현재 위치와 속도를 추정합니다. 예를 들면 눈을 감고 출발한 후에 내가 얼마나 빠르게 몇초동안 어느 방향으로 움직였는지를 계산하는 방식입니다. 장단점이 있는데요 장점은 외부 신호 없이도 사용할 수 있다는 것이고,단점은 시간이 지날 수록 오차가 누적이 되어 정확한 측정을 하기 어렵다는 점입니다. 그래서 보정이 필요한 시스템입니다.
항성항법 시스템
두번째는 항성항법입니다. 길을 찾을 때 우주선이 별자리를 보고 길을 찾기도 하는데요 항성이라는 것은 즉 별을 말합니다. 별의 위치는 수천년 아주 오랜시간동안에도 거의 변하지 않기 때문에 우주에서 길을 찾을 수 있는 가장 정확한 좌표를 얻을 수 있는 기준점이 된다고 할 수 있습니다. 우주선에는 카메라가 달려있는데 그 카메라가 별의 위치 즉 항성의 위치를 찾고 분석해서 우주선이 지금 어디쯤 와있는지 알아내는 방법입니다. 이것은 마치 망망대해에서 항해사들이 별을 보고 방향을 찾았던 방식과 흡사합니다. 우주선은 이 방법으로도 자기 위치를 계산 할 수가 있습니다.
x선 펄사 항법
세번째는 x선 펄사 방법인데요.이것은 가장 혁신적인 기술이라고 말할 수 있습니다.펄사는 우주에 존재하는 별중에 매우 밀도가 높은 중성자별인데 정밀한 주기로 x선을 방출합니다. 이 주기는 마치 시계가 달린 것처럼 일정하게 방출이 되는데 여러 펄사에서 나오는 신호들을 바탕으로 도착시간을 비교하면 위치를 계산할 수 있습니다. NASA에서는 이 기술을 이용한 실험에 들어갔고 gps가 미치지못하는 우주 깊은 곳에서도 사용할 수 있을 것이란 기대감으로 주목받고 있는 독립항법이라고 할 수 있습니다. 아직 개발 중이긴 하지만 언젠가는 달과 화성 그리고 목성까지 가는 우주선에도 장착되어 진다면 우주에서 길을 잃는 일은 없을 것 같습니다.
왜 이런 항법 기술들이 중요한 걸까?
왜 이런 항법기술들이 중요한 걸까요? 단순한 길찾기는 아닙니다.우주탐사선이던, 유인 우주선이던 타겟해 놓은 목적지까지 안전하고 정확하게 가야 임무를 완성할 수 있습니다. 특히 달이나 화성처럼 아주아주 먼 행성으로 갈때에는 더더욱 그렇겠지요 우주에서는 몇도만 방향을 못잡아도 수 천 킬로미터 밖으로 멀어지게 됩니다. 사용할 연료는 정해져 있고 기회는 한번 뿐일 수 도 있습니다. 항법 기술들이 있어야 우주비행사들의 소중한 생명을 지키고 임무도 완성시킬 수 있습니다. 그리고 다시 지구에 돌아오는 길도 안전하게 확보하게 되고 결국은 이 항법 기술에 달려 있다는 것입니다.
마무리
길이 없는 곳에서도 인간들은 길을 만듭니다. 우리는 매일 손쉽게 손안에 gps ,스마트폰 gps로 길을 찾을 수 있지만, 누군가는 길도, 표지판도 없는 암흑의 우주에서 길을 만들어 가고 있습니다. 지구 밖 먼 우주에서도 방향이라는 게 얼마나 중요한지를 다시 한번 생각하게 됩니다, 우주에서도 손안에 gps처럼 쉽게 찾을 수 있는 기술이 개발되면 좋겠습니다.이제 우주는 또 다른 대양이고 우주비행사들은 그 바다 위의 선장입니다. 우리가 보는 별 하나하나가 그들에게는 나침반이라는 것을 오늘 처음 알게 되었다면 잘 오신겁니다. ^^
