우주
행성 방어 – 헤라가 우리에게 가르쳐 줄 수 있는 것
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ESA(유럽우주국)의 행성 방어 임무인 헤라가 2년 여정에 착수했습니다. 10월 7일 헤라 우주선을 발사하면서 ESA는 주요 목표 중 하나를 달성했으며, 밴 크기의 우주선을 조립하고 신속하게 발사했습니다.
임무의 또 다른 목표는 2022년 NASA의 DART 임무의 여파를 연구하는 것으로, 이 임무는 직접 충돌을 통해 소행성의 궤도를 성공적으로 변경했습니다.
헤라의 지구 소행성 방어 역할
약 30,000개의 소행성이 지구에 비교적 가까이 접근하며, 이러한 우주 암석 중 하나가 1만 년에 한 번 지구에 충돌합니다. 탈레스에 따르면 이러한 충돌은 약 5천만 톤 규모의 폭발에 해당합니다.
“헤라는 국제적인 노력의 일환으로 : 충돌 코스에 있는 소행성을 발견한다면 우리가 할 수 있는 일이 있을까?”라고 ESA가 X(전 트위터)에 썼습니다.
탈레스에 따르면 중간 크기의 소행성이 인구 밀집 지역에 충돌하면 파괴적이기 때문에 우리가 가장 우려해야 할 대상입니다. 따라서 DART 충돌 효과를 면밀히 조사하면 헤라가 향후 행성 방어 이니셔티브를 위한 소행성 편향 전략을 정교화할 수 있습니다.
ESA 과학자들에 따르면 충돌 지점 조사는 직경 495피트(약 151미터)로 기자의 대피라미드와 크기가 비슷한 디모르포스뿐만 아니라 그가 공전하는 더 큰 소행성 디디모스의 미스터리를 푸는 데 도움이 될 것입니다. 디디모스는 직경 2,559피트(약 780미터)로 산과 같은 크기입니다.
또한 헤라는 태양계 형성에 대한 더 많은 정보를 밝혀 우리 태양계를 이해하는 데 도움을 줄 것입니다. 이 큐브형 우주선은 큐브샛을 심우주에 최초로 탑재하는 선구자로, 과학적 능력을 더욱 강화합니다.
“헤라는 향후 소행성 편향 임무와 과학을 위한 귀중한 데이터를 제공하여 인류가 소행성 지구물리학 및 태양계 형성·진화 과정에 대한 이해를 돕게 될 것입니다”라고 SpaceX (SPCX ) 가 X에 썼습니다.
헤라가 2026년 말에 이중 소행성 시스템에 도달하기 전에, 이는 지구에서 약 1억 2,100만 마일(약 1억 9,500만 킬로미터) 떨어진 곳이며, 우주선은 내년 3월 중순에 화성을 비행합니다. 이는 헤라가 소행성에 도달하는 데 필요한 추가 동력을 제공합니다.
여행 중 헤라는 화성 표면에서 3,728마일(약 6,000km) 이내를 비행하며, 이에 따라 화성의 두 위성 중 하나인 데이모스를 관측하게 됩니다. 이 우주선은 향후 발사될 화성 위성 탐사(MMX) 탐사선에 데이터를 제공할 것이며, 이 탐사선은 위성을 조사하고 포보스에 소형 로버를 착륙시켜 샘플을 수집할 예정입니다.
그 후 헤라는 디디모스 궤도에 도착하여 두 소행성을 6주 동안 조사합니다. 관측을 마치면 우주선은 자체 추진 시스템을 갖춘 두 개의 큐브샛을 방출합니다.
큐브샛 중 하나는 주벤타스(Juventas)로, 레이더 장비를 탑재해 우주 암석 표면 아래를 깊이 탐사합니다. 다른 하나는 밀라니(Milani)로, 다중 스펙트럼 이미저를 사용해 소행성의 먼지와 광물을 지도화합니다. 큐브샛은 위성 간 링크를 이용해 우주선과 통신한 뒤 지구로 결과를 전달합니다.
10주에 걸쳐 헤라는 소행성 표면에 더 가까이 접근하는 관측을 수행하며, 최대 0.6마일(1킬로미터)까지 접근합니다. 최종적으로 헤라는 디디모스에 착륙할 수 있으며, 큐브샛도 디모르포스에 유사한 착륙 시도를 할 수 있습니다.
ESA가 헤라를 통해 얻은 모든 경험을 바탕으로 차기 임무인 Ramses에 활용할 계획입니다. 이렇게 하면 지구와 충돌 코스에 있는 소행성을 감지했을 때, 정밀한 궤도 파악과 오경보 배제를 위해 정찰 임무를 신속히 발사할 수 있습니다.
유럽 행성 방어의 협력 노력
유럽 행성 방어 프로그램의 일환으로, 두 개의 신발 상자 크기 위성을 탑재한 헤라는 플래콘 9 로켓을 타고 플로리다에 있는 NASA 케네디 우주센터에서 발사되었습니다.
일론 머스크의 SpaceX가 만든 이 로켓은 재사용 가능한 2단 중형 발사체로, 인원과 탑재물을 지구 궤도로 안전하고 신뢰성 있게 운송합니다. SpaceX는 이를 “세계 최초의 궤도급 재사용 로켓”이라고 정의했으며, 재사용성 덕분에 우주 접근 비용을 낮출 수 있습니다.
공식 웹사이트(official website)에 따르면, 플래콘 9는 현재까지 총 377회 발사, 333회 착륙, 308회 재비행을 기록했습니다.
유럽 최초의 행성 방어 임무를 위해 Beyond Gravity는 중앙 구조 튜브, 태양광 윙, 전자 부품 등 핵심 부품을 제공했으며, 이는 임무 성공에 필수적입니다.
“대형 소행성이 지구와 충돌 코스에 있다는 것이 확인된다면, 소행성 궤도 변경은 인류에게 중요한 행성 방어 기술입니다.”
– Oliver Grassmann, Beyond Gravity의 위성 부문 부사장, 우주 산업의 주요 공급업체
태양광 윙을 통해 회사는 헤라가 언제든지 운영에 필요한 전력을 충분히 확보하도록 보장합니다. 헤라 우주선은 두 개의 태양광 윙을 갖추고 있으며, 각각 길이 5미터에 3개의 힌지 패널이 있습니다. 이는 약 14제곱미터의 표면적을 제공합니다.
Beyond Gravity가 유럽 임무를 위해 완전한 태양광 어레이를 개발한 것은 이번이 처음입니다. 이 어레이는 항상 태양에 맞추어 정렬되며 극한 환경에서도 작동하도록 설계되었습니다. 이는 화성의 햇빛이 지구의 43% 수준이며, 그 너머에서는 17%까지 감소하기 때문입니다.
온도 -100°C에서 +140°C 사이에서도 작동할 수 있기 때문에, 헤라가 화성 너머로 갈 때에도 태양광 패널은 800와트 전력을 생산할 수 있으며, 이는 내비게이션 카메라, 통신 시스템, 온보드 컴퓨터 등 핵심 시스템을 구동하기에 충분합니다.
태양광 윙 외에도 Beyond Gravity는 우주선의 골격 역할을 하는 중앙 튜브를 제공했습니다. 이 튜브는 탄소 섬유 강화 폴리머로 제작되어 주요 구조 요소로 기능합니다.
중심 구조물로서, 이 튜브는 우주선의 모든 부품을 결합하고 발사 시 헤라를 발사체에 연결하는 핵심 역할을 합니다. 튜브 안에는 추력기, 추진제 탱크, 장비 데크가 포함되어 있어 우주선의 구조적 건전성을 보장합니다.
방위 기업 탈레스와 레오나르도는 미국에 공장을 두고 유럽에 16개 사이트를 보유한 합작 기업 탈레스 알레니아 스페이스를 통해 헤라 임무에 기술을 제공했습니다. 이 기업은 2023년에 약 22억 유로의 통합 매출을 기록했습니다.
이 합작 기업은 헤라에 전원 유닛과 통신 시스템을 제공했으며, 이를 통해 최대 5억 킬로미터 거리에서도 우주선을 추적하고 제어할 수 있게 됩니다.
NASA의 DART가 헤라 임무를 위한 기반을 어떻게 마련했는가
헤라가 발사된 후, 우주선이 소행성 시스템에 도달하기까지 2년이 걸리며, 그때부터 DART 충돌 효과를 연구하여 ‘운동량 충격’ 방식을 행성 방어의 실현 가능한 접근법으로 개선하려고 합니다.
NASA의 이중 소행성 궤도 변경 시험(DART) 임무는 2022년에 진행되었으며, 지구에서 약 1억 8,100만 킬로미터 떨어진 디모르포스 소행성을 충돌시켰습니다.
DART는 2021년 11월 SpaceX의 플래콘 9 로켓으로 발사되었으며, 운동량 충격기로 소행성을 편향시킨 최초의 우주 임무였습니다. 자동판매기 크기의 우주선은 SMART Nav를 사용해 소행성을 목표로 삼고 DART의 궤도를 조정했습니다.
2년 전, 임무는 의도적으로 디모르포스 소행성에 충돌해 궤도를 변경했습니다. 충돌 시 파편 구름이 6,213마일(약 10,000km) 이상 우주로 퍼졌으며 몇 달간 지속되었습니다. 이는 향후 지구와 화성에서 관측될 수 있는 최초의 인공 유성우를 만든 것입니다.
“우리는 이제 이러한 자연 재해를 막는 데 무력하지 않습니다.”
소행성은 지구에 위협이 되지는 않았지만, 미국 우주국은 시속 13,645마일(초당 6.1km) 속도로 소형 소행성에 충돌시켜 그 움직임을 바꿀 수 있는지를 확인하고자 했습니다. 디모르포스의 작은 크기가 완벽한 시험 대상이 되었으며, NASA는 임무를 성공으로 선언했고 약 33~65피트(10~20미터) 크기의 충돌 크레이터를 남겼습니다.
“이 결과는 DART가 목표 소행성에 미치는 전체 효과를 이해하는 중요한 단계이며…새로운 데이터가 매일 들어오면서 천문학자들은 향후 DART와 같은 임무가 소행성 충돌로부터 지구를 보호하는 데 어떻게 활용될 수 있는지를 더 잘 평가할 수 있게 될 것입니다.”
– Lori Glaze, NASA 행성 과학 부서장
사후 모습을 촬영한 이미지는 LICIACube라는 큐브샛이 우주선 내부에 탑재되어 촬영했으며, 이후 분리되어 이미지와 영상을 기록했습니다.
지상 망원경으로 충돌 후 상황을 모니터링했지만, DART 충돌과 소행성 구성에 대한 질문은 여전히 남아 있어 소행성 편향 기술 개선에 도움이 됩니다. 여기서 헤라는 전체 규모 평가와 최종 결과 상세화를 통해 그 고리를 메우고자 합니다.
두 소행성에 대한 “초고화질 이미지”가 이미 존재함에도 불구하고, 헤라는 새로운 이미지를 제공할 것이며, 이는 “새로운 세계를 발견하는 것과 같다”고 프랑스 국립과학연구센터의 연구 책임자이자 헤라 임무의 수석 연구원인 Patrick Michel이 말했습니다. 그는 덧붙였습니다:
“멋진 점은 DART가 제공한 초기 조건 덕분에 이들이 새롭거나 다른 이유를 알 수 있다는 것입니다.”
과학자들은 디모르포스의 구성 등 다양한 측면을 이해하고자 합니다. 따라서 DART 임무가 “놀라운 성공”이었지만, 헤라는 DART 편향 시험의 효율성을 측정하는 데 필요합니다.
“이것이 행성 방어와 태양계 탐사에 전념하는 다른 임무들에게 영감이 되길 바랍니다.”
– Patrick Michel
우주 진출 미래를 여는 기술들
유럽우주국의 행성 방어 임무는 소행성 편향 기술 개발과 인류가 다행성 종으로 진화하기 위한 준비에 있어 중대한 도약을 의미합니다.
또한 헤라는 심우주 항법 및 자율 기술의 진보를 보여주며, 이는 향후 우주 탐사와 식민화 노력에서 중요한 역할을 할 가능성이 높습니다.
우리가 우주로 확장함에 따라, 지구와 미래에 잠재적인 서식지를 우주 위험으로부터 보호하는 것이 필수적입니다. 소행성을 편향하거나 재지향하는 능력을 향상시킴으로써 헤라와 같은 임무는 인류 문명의 장기적인 생존을 보장하는 데 기여합니다. 이는 지구뿐 아니라 그 너머까지도 마찬가지입니다.
하지만 이것은 시작에 불과하며, 우주 경제를 갖춘 다행성 종이 되기 위해서는 항공우주, 에너지, 생명과학 등 여러 분야에 걸친 여러 핵심 기술이 필요합니다.
여기에는 비용 효율적이고 내구성이 뛰어나며 재사용 가능한 로켓이 포함되며, SpaceX의 스타쉽이 그 대표적인 예입니다. 한편, 핵열 추진과 같은 첨단 추진 기술은 화성 같은 행성으로의 더 빠르고 효율적인 여행에 필요합니다.
하지만 단순히 행성에 도착하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 그곳에서 살아가기 위해서는 장기 거주에 필요한 공기, 물, 식량 등의 생명 유지 시스템이 필요합니다.
우주 환경에 최적화된 휴대용 핵반응기와 태양광 어레이와 같은 에너지 시스템도 다른 행성에 정착하는 데 필요합니다. 전력 공급 외에도 행성 및 소행성에서 자원을 추출할 수 있는 기술이 필요합니다. 원자재 외에도 연료, 인프라 구축, 생명 유지에 활용할 3D 프린팅과 같은 기술이 필요합니다.
특히 위험하거나 접근이 어려운 지역에서 인프라를 구축하는 데 로봇공학이 큰 도움이 될 것입니다.
신뢰성 높고 고속인 통신 시스템은 지구와 다른 행성의 식민지 간 연락을 유지하는 데 핵심 역할을 할 것이며, 인류의 생명을 보호하기 위해 의학 분야의 발전도 필요합니다. 유전공학과 우주 방사선 위협에 대한 생물학적 대응책은 지구 밖에서도 인간 건강을 보장할 것입니다.
현재는 모두 아직 꿈에 불과하지만, 여러 기업이 인류가 다행성 종이 되기 위해 필요한 기술을 개발하고 있습니다.
SpaceX는 재사용 로켓으로 이 분야에서 확실히 큰 이름입니다. 이 회사는 또한 스타링크를 통한 전 세계 위성 기반 통신에 집중하면서 인류의 화성 식민화를 가능하게 할 스타쉽 우주선을 사용할 계획입니다.
억만장자 Jeff Bezos도 Blue Origin으로 참여했습니다. 재사용 가능한 뉴 글렌 로켓과 블루 문 달 착륙선을 통해 인류 식민화를 목표로 하고 있습니다. Northrop Grumman (NOC )은 NASA의 아르테미스 프로그램에 참여하고 있으며, 사이그너스 우주선은 국제우주정거장(ISS)에 화물 보급 서비스를 제공합니다.
Lockheed Martin
이 글로벌 항공우주 및 방위 기업은 심우주 탐사를 위해 설계된 오리온 우주선을 개발하는 NASA와 긴밀히 협력하고 있습니다. 또한 이 회사는 “Mars Base Camp”라 불리는 화성으로의 행성 간 여행 비전을 가지고 있으며, 이는 향후 유인 임무를 지원하는 궤도 정거장입니다.
LMT 가격 차트
현재 주가가 $605.11(연초 대비 33.51% 상승)이며, Lockheed Martin (LMT ) 의 시가총액은 $144.23억에 달합니다. 이 회사의 EPS(TTM)는 27.58, P/E(TTM)는 21.94, 배당 수익률은 2.18%입니다.
2024년 2분기에 이 회사는 순매출 181억 달러와 순이익 16억 달러(주당 $6.85)를 보고했습니다. 영업 현금 흐름은 19억 달러였으며, 분기 말 자유 현금 흐름은 15억 달러였습니다. 또한 방위 기술 솔루션에 대한 수요 증가로 약 1,600억 달러에 달하는 주문 잔고를 보고했습니다.
“PAC-3의 항공 방어 핵심 역할부터 AI가 강화된 이지스 전투 시스템, 첨단 센서와 데이터 관리 능력을 갖춘 F-35에 이르기까지, 우리 회사는 동맹 및 파트너 방위에 큰 기여를 해왔습니다.”
– Lockheed Martin CEO Jim Taiclet
결론
보듯이 헤라는 행성 방어에 있어 크고 중요한 진전입니다. 소행성 편향 기술에 대한 귀중한 통찰을 제공함으로써 이 임무는 ‘운동량 충격’ 방식을 정교화할 뿐만 아니라 보다 넓은 우주 탐사에도 기여할 것입니다. 헤라는 우리가 다행성 종이 되어 지구와 그 너머의 생명을 보호하는 길을 열 가능성도 가지고 있습니다.
