달 탐사선 오디세우스
민간 기업의 우주 개발
2024년 2월 22일, 미국의 민간 우주 기업이 개발한 ‘오디세우스’가 달 남극에 착륙하였다. 미국으로선 아폴로 17호 우주선 이후 약 52년 만의 달 착륙이었다. 무인 탐사선이기는 하지만 민간 기업이 이룩한 쾌거여서 나에겐 인상적으로 다가왔다.
비록 착륙선 다리가 바위에 걸려 옆으로 넘어져 착륙되는 바람에 옥에 티가 되었으나, 민간 기업의 미래 우주 개발에 새로운 가능성을 열어준 획기적인 사건이었다.
요즘 각 나라별로 달 탐사 붐이 경쟁적으로 일고 있다. 최근에 일본도 달 착륙선을 보냈었고, 2019년에는 중국의 ‘창어 4호’도 달 착륙을 하였다. 특히 창어 4호는 인간 최초로 달 뒷면에 착륙을 하여 관심을 모았다. 그때 내가 가졌던 궁금증이 있었다.
창어 4호의 궁금증
2019년 1월 3일, 창어 4호가 달 착륙을 했다는 뉴스를 들었다. 그런데 2월 10일 뉴스에서는 달 착륙 이튿날을 맞이하고 있다는 소식이었다.
아니, 착륙한 지가 한 달이 넘었는데 이제 이튿날을 맞았다니 무슨 말인가 싶었다. 자세한 상황을 알아보니, 지구의 시간으로 한 달이 넘었지만 달의 시간으로 이제 이튿날을 맞이했다는 이야기였다.
달의 하루 시간
지구와 달은 시간의 흐름이 다르다. 그러면 지구의 하루는 24시간인데 달의 하루는 몇 시간일까?
달의 하루는 지구의 시간으로 약 655시간에 해당된다. 달의 자전 주기는 약 27.3일이다. 하지만 달은 지구를 공전하면서 자전하기에 약 2.2일이 더 걸린다. 이 때문에 달의 하루는 지구 시간으로 약 29.5일이 되는 것이다. 또한 지구 시간으로 해가 떠 있는 낮 시간이 약 14일, 해가 진 밤 시간이 약 14일이 된다.
달의 낮과 밤의 온도
달 탐사선은 달의 하루 길이를 고려하여 탐사 계획을 세워야 한다. 달에서는 낮의 최고 온도가 130도까지 올라가고, 밤에는 최저 영하 190도까지 내려간다. 여기서 또 의문이 생긴다.
인간이 처음 달에 발을 내디뎠던 아폴로 11호의 암스트롱과 올드린은 불타는 낮의 지옥과 얼어붙은 밤의 지옥을 어떻게 견뎠을까. 우주복으로 견뎠을까? 아니다. 달에 해가 뜨는 타이밍을 이용했다.
아폴로 11호가 달에 머물렀던 시간은 지구의 시간으로 21시간이었다. 달의 시간으로는 47분에 해당하는 시간이었다. 달에 해가 뜨는 이른 아침에 착륙해서 오전 일찍 지구로 귀환했기에 불타는 지옥을 면할 수 있었다.
뉴턴과 아인슈타인의 천재성
우리는 지구의 시간 개념으로 천체운행을 생각한다. 따라서 실제 달의 시간 개념은 지구의 시간과 달라질 수밖에 없다. 우주에도 표준시가 필요하다. 이에 뉴턴이 절대시간 개념을 내놓았고, 아인슈타인이 상대성 원리로 수정 보완을 했다.
그렇고 보면 우주선을 타본 적 없이 당시의 과학기술로 빛과 시간의 개념을 완성한 아인슈타인은 천재임이 틀림없다.
