우주
3I/ATLAS: 성간 방문자 또는 외계 탐사선?
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우리는 3I/ATLAS로 외계 생명을 탐지하고 있는가?
인류가 우주의 광대함을 깨달은 이래, 지적 생명체일 수도 있는 다른 생명체의 존재 가능성은 우리의 상상력을 자극해 왔다. 그러나 화성 운하가 존재하지 않는다는 사실부터 SETI 프로그램의 불확실한 결과에 이르기까지, 지구 밖 지적 생명체의 흔적을 찾는 일은 아직 성공하지 못했다.
그렇다고 생명체의 가능성을 보여 주는 단서가 전혀 없는 것은 아니다. 예를 들어 일부 별이 수상하게 어두워지는 현상이 관측됐으며, 이미 60개 별이 이른바 다이슨 구체 거대구조의 특성과 일치할 가능성이 있다.
마찬가지로 멀리서 감지된 일부 화학적 신호는 화성과 금성에 미생물이 존재할 가능성을 시사한다.
천문학자들은 이제 태양계 밖에서 날아와 2025년 10월 말까지 태양계 안쪽을 통과할 3I/ATLAS라는 또 다른 천체의 자연적 기원에 의문을 제기하고 있다.
이 천체는 지금까지 관측된 모든 혜성이나 소행성과 다른, 쉽게 설명하기 어려운 특성을 보인다. 매우 이례적인 가설이지만, 일부 저명한 과학자들은 최소한 인공 기원 가능성을 검토하고 있다.
성간 물체 탐지
우주의 대부분 소행성, 혜성, 행성은 하나 이상의 별의 중력에 묶여 있다. 그러나 때로는 안정된 궤도에서 튕겨 나와 상상하기 어려울 만큼 광대한 별 사이의 공간으로 내던져지기도 한다.
따라서 드물기는 해도 다른 항성계에서 온, 어쩌면 태양보다 오래된 우주 물체가 때때로 우리 주변을 지나가야 한다.
지금까지 확인된 성간 천체는 2017년의 1I/ʻOumuamua, 2019년의 2I/Borisov, 2025년의 3I/ATLAS 등 세 개다.
ʻOumuamua의 정확한 정체는 여전히 논쟁 중이다. 어떤 이들은 혜성으로, 다른 이들은 소행성으로 보며, 인공 기원을 제기하는 사람도 있다. 특히 중력 이외의 힘으로 예상 밖의 가속이 일어났다는 관측이 큰 의문을 낳았다.
하지만 더 연구할 기회도 없이 빠르게 태양계를 떠났기 때문에, 진실을 영원히 알 수 없을지도 모른다.
Borisov는 혜성으로 확인됐으며, 자연 천체도 실제로 성간 공간에서 올 수 있음을 증명했다.
3I/ATLAS의 정체는 아직 불분명하지만, 더 가까워질수록 향상된 관측을 통해 구성 성분과 지금까지 관찰된 현상을 설명할 수 있을 것이다.
최근 지구 근처를 지나는 성간 천체가 갑자기 더 많이 발견되는 이유는 탐지 능력이 향상됐기 때문이다. 새로운 장비 가운데 하나인 소행성 지구충돌 최종 경보 시스템(ATLAS)은 하와이대학교가 개발하고 NASA가 지원한 소행성 충돌 조기경보 체계다.
3I/ATLAS는 베라 C. 루빈 천문대가 시운전 시험을 진행하던 중 우연히 발견됐다.
출처: NASA
찾기 시작하자마자 훨씬 많은 성간 천체가 발견됐다는 사실은 이들이 이전 생각보다 훨씬 흔하다는 점을 시사한다.
3I/ATLAS를 이상하게 만드는 요인
영국의 Initiative for Interstellar Studies와 미국 하버드대학교 소속 과학자 세 명은 International Journal of Aerodynamic Control & Aviation Mechanics에 발표한 «성간 천체 3I/ATLAS는 외계 기술인가?»라는 논문에서 3I/ATLAS의 놀라운 특징을 분석했다1.
궤도
연구진은 OITS(‘최적 행성간 궤도 소프트웨어’)를 사용해 3I/ATLAS의 궤도와 움직임을 분석했다.
먼저 이 천체의 궤도가 거의 모든 행성의 궤도가 놓인 태양계 황도면과 거의 완벽하게 일치하며, 화성·금성·목성에 매우 가까이 접근한다는 점을 지적했다. 이런 궤도가 우연히 나타날 확률은 0.005% 미만으로 추산된다.
결정적인 증거는 아니지만, 이 궤도는 행성들을 연구하기 위해 의도적으로 가까이 지나가는 시나리오와 잘 맞는다. 다만 이처럼 ‘운이 좋은’ 경로도 우연의 결과일 수 있다.
그러나 ʻOumuamua와 달리 3I/ATLAS에서는 중력과 무관한 속도 변화가 관측되지 않았다.
구성
현재까지 3I/ATLAS의 흐릿하고 품질이 낮은 영상만 확보돼 무엇으로 구성됐는지는 불분명하다.
금속과 암석으로 이뤄진 소행성이라면 관측된 밝기를 설명하기 위해 지름이 최소 20km인 매우 큰 천체여야 한다.
주로 물과 먼지로 이뤄진 혜성이라면 태양에 접근해 가열될수록 수증기와 가스의 후광에 둘러싸여야 한다.
여러 장비가 현재 활발한 가스 방출을 확인했다. JWST 분광 관측은 CO₂가 주성분인 코마와 H₂O, CO, OCS, 물얼음, 먼지를 감지했으며, ESO의 VLT는 CN 방출과 강한 Ni I 선을 포착했지만 Fe I은 검출하지 못했다. 허블 영상에서도 뚜렷한 코마가 보인다. 이런 관측은 3I/ATLAS가 특이한 화학 조성을 지닌 활동성 혜성처럼 행동한다는 것을 보여 준다.
자연 소행성이라면 이렇게 큰 크기는 매우 이례적이다. 따라서 과학자들은 탐색을 시작하자마자 극히 드문 사건을 우연히 포착했거나, 성간 천체에 대한 이해가 크게 부족하다고 결론지어야 한다.
특이한 화학
칠레의 초거대망원경(VLT)은 3I/ATLAS에서 니켈을 검출했지만 철은 검출하지 못했다.
한편 제임스 웹 우주망원경(JWST)은 수증기에 비해 놀라울 정도로 많은 이산화탄소를 측정했다.
“우리는 이전에는 접근할 수 없었던 완전히 새로운 화학 세계의 문을 이제 막 열었습니다.”
3I/ATLAS의 독특한 조성에 관한 한 가지 가설은 이 천체가 70억 년 이상이라는 극도로 긴 시간 동안 성간 공간을 이동해 왔다는 것이다.
“이 천체가 [은하] 원반을 몇 차례 통과했다면 성간 구름과 별 생성 영역을 지나며 새로운 거성이 태어나고 초신성이 폭발하는 환경을 거쳤을 가능성이 큽니다.
아마도 매우 다양한 환경을 모두 통과했을 것입니다.”
스크롤하려면 스와이프 →
| 성간 물체 | 탐지 연도 | 기원 | 구성 | 특이한 특성 |
|---|---|---|---|---|
| 1I/ʻOumuamua | 2017 | 알 수 없음 | 소행성 유사 | 비중력 가속 |
| 2I/Borisov | 2019 | 성간 | 전형적인 혜성 | 자연 기원 확인 |
| 3I/ATLAS | 2025 | 성간 | 니켈 풍부, 철 함량 낮음 | 궤도 정렬; 기원 불명 |
3I/ATLAS가 인공적인 목적을 가질 수 있을까?
논문 저자들은 3I/ATLAS가 여러 행성을 가까이 지나가는 경로가 초속 약 5km로 움직이는 탐사선을 투하하기에 이상적이며, 이는 우리의 화학 로켓도 낼 수 있는 속도라고 설명한다.
대기 포획과 반지름 약 10km의 원형 태양돛을 이용하면 목성 주변의 안정 궤도에 진입하는 것도 가능할 수 있다.
그러나 이런 사실은 인공 기원을 입증하지 않으며, 저자들도 이를 분명히 인정한다. 그들은 과학계가 원칙적으로 가능성을 배척하기보다 이 가설을 검토해 달라고 요청한다.
가장 가능성이 큰 결론은 3I/ATLAS가 완전히 자연적인 성간 천체, 아마도 혜성이라는 것이다. 저자들은 이 가능성을 뒷받침할 천문 데이터를 기다리고 있다.
많은 과학자는 외계 기술 가능성을 검토하는 것만으로도 평판과 경력이 손상될까 우려할 수 있다. ʻOumuamua의 매우 이상하고 여전히 설명되지 않은 가속과 높은 밝기가 자연 소행성보다 인공 태양돛과 더 잘 맞을 수 있었음에도 이런 문제가 두드러졌다.
3I/ATLAS의 경우 특이한 조성과 희박한 확률의 궤도는 똑같이 의문스럽지만, 설명할 수 없는 속도 변화가 없다는 점은 인공 기원설을 약화한다.
데이터 부족과 평판 위험은 2011~2020년 하버드 천문학과장을 지냈고 Center for Astrophysics의 Institute for Theory and Computation을 이끄는 아비 로브 같은 경력의 과학자만이 1I/ʻOumuamua와 3I/ATLAS 가설을 공개적으로 탐구할 수 있었던 이유를 설명할 수 있다.
다가오는 3I/ATLAS 관측 및 데이터 공개
3I/ATLAS가 화성과 목성 근처를 지나기 때문에, 지상 망원경보다 이 행성들을 연구 중인 인공 탐사선으로 천체를 더 잘 관측할 수 있을지도 모른다.
출처: Space.com
10월 1~7일, ESA의 ExoMars Trace Gas Orbiter(TGO)와 Mars Express 탐사선은 성간 혜성 3I/ATLAS를 향해 관측 장비를 돌렸다.
“이 관측은 장비에 매우 어려운 과제였습니다. 혜성은 평소 목표물보다 약 1만~10만 배 더 어둡습니다.
현재로서는 코마와 꼬리가 분광 특성을 분석할 만큼 밝았는지 확실하지 않습니다.”
다음 관측은 11월에 Jupiter Icy Moons Explorer(Juice)가 수행한다.
Juice는 지난주 화성 궤도선보다 3I/ATLAS에서 더 멀리 떨어져 있지만, 태양에 가장 가까이 접근한 직후 더 활발한 상태의 혜성을 관측하게 됩니다.
Juice의 관측 데이터는 2026년 2월 이전에는 받을 수 없을 것으로 예상됩니다.
3I/ATLAS를 가로채는 방법?
탐사선을 성간 천체에 충분히 가깝게 보내면 이 천체에 관한 모든 의문에 답할 수 있다.
안타깝게도 천체는 지구 공전 방향과 반대로 매우 빠르게 이동하고 있어, 오늘 당장 발사할 탐사선이 있어도 따라잡을 수 없다.
향후 이 문제를 해결하기 위해 유럽우주국(ESA)은 Comet Interceptor 임무를 준비하고 있다.
이 탐사선은 대기 궤도에서 적합한 목표를 기다리며, 태양계를 둘러싼 먼 오르트 구름에서 온 원시 혜성이나 3I/ATLAS 같은 또 다른 성간 천체를 겨냥할 수 있다.
“Comet Interceptor가 2019년에 선정됐을 때 우리가 알고 있던 성간 천체는 2017년에 발견된 1I/ʻOumuamua 하나뿐이었습니다.
그 뒤 두 개가 더 발견됐고, 외형도 매우 다양했습니다. 그중 하나를 방문한다면 이들의 본질을 이해하는 데 획기적인 진전을 이룰 수 있습니다.”
우주 탐사에 투자하기
Intuitive Machines
LUNR 가격 차트
성간 천체에 탐사선을 보내려면 대형 우주선을 제작하고 정확한 목적지에 온전히 도착시키는 고도의 전문성이 필요하다. 지금까지는 NASA와 ESA, 관련 대학 같은 공공기관이 주로 맡아 온 분야다.
하지만 민간 기업이 특히 근지구 소행성을 채굴하기 위한 무인 또는 유인 임무를 보낼 수 있는 시점이 가까워지면서 상황이 바뀌고 있다.
이런 사업은 향후 몇 년 안에 계획된 유인 달 탐사 재개와 나란히 진행되거나 그다음 단계가 될 가능성이 크다.
Intuitive Machines는 2013년 텍사스주 휴스턴에서 설립됐으며, 종목 코드 LUNR이 보여 주듯 현재는 달에 집중하는 기업이다. 이미 NASA 달 임무 네 건에 선정됐고 직원은 400명이 넘는다.
이 회사는 달에 성공적으로 착륙해 과학 데이터를 전송한 최초의 상업 기업이다. 또한 액체산소와 액체메탄을 사용하는 LOx/LCH4 엔진을 우주에서 처음 점화했다.
회사는 탐사와 정착을 위한 달 인프라의 기반이 될 여러 사업을 추진하고 있다.
첫 번째는 “데이터 전송 서비스”다. 현재 기술을 시험 중이며, 궁극적으로 달 궤도에 데이터 전송 위성군을 구축하는 것이 목표다.
두 번째 부문은 ‘서비스형 인프라’다. 자율 운행이 가능한 달 차량 LTV, 통신 서비스, GPS 위치 확인 서비스가 포함될 예정이다.
마지막 부문은 달 표면으로 물자를 운송하는 사업이다. 지금까지 회사는 높이 4.3m, 적재량 130kg인 Nova-C 착륙선으로 과학 탑재체를 달에 운반했다.
다음 단계는 1,500~2,500kg의 물자를 달에 운반할 수 있는 Nova-D 착륙선이다. 이 수송 능력은 Lunar Terrain Vehicle(LTV)과 달 기지에 전력을 공급할 40kW Fission Surface Power 원자로를 운반하는 데 필요하다.
회사는 최대 잠재 가치가 48억2,000만 달러인 Near Space Network 계약을 비롯해 NASA에서 여러 고액 계약을 따냈다.
세 후보 가운데 NASA의 LTV 계약 최종 사업자는 2025년 말 결정될 예정이었으며, 이 계약도 최대 46억 달러 규모가 될 수 있다.
회사는 NASA 외 고객도 확보하려 하고 있다. 2025년 4월 Texas Space Commission은 최대 1,000만 달러의 보조금 대상으로 회사를 선정했다. 이 자금은 지구 재진입 차량과 미세중력 바이오 제조용 궤도 제작 실험실 개발을 지원한다.
이 재진입 차량은 예비 수단을 제공하고 회사의 향후 달 샘플 귀환 임무 위험도 줄일 것이다.
또 다른 사업은 미 공군 연구소의 JETSON 계약에 따른 저출력 원자력 스텔스 위성 개발이다.
2025년 1분기 잉여현금흐름이 흑자로 전환되고 달 통신 계약도 확보하면서, 회사는 현금을 소진하는 스타트업에서 성장하는 우주 경제의 확립된 서비스 업체로 이동해 투자 위험이 낮아졌다.
특히 SpaceX (SPCX ) 및 Rocket Lab (RKLB )과 함께 NASA의 신뢰받는 파트너로 자리 잡는다면 심우주 탐사와 우주 자원 활용의 핵심 기반이 될 수 있다.
참조 연구:
1. Adam Hibberd, Adam Crowl, Abraham Loeb. 3I/ATLAS 성간 물체는 외계 기술인가? International Journal of Aerodynamic Control & Aviation Mechanics. Volume 1 Issue 1- 2025. https://arxiv.org/pdf/2507.12213
