찰스 엘라치: 화성 탐사 로봇에 대하여

제트 추진 연구소(JPL)를 설립한 사람들의 소개로 시작할까 합니다. 그들이 아직 어렸을 때 그들은 상상력과 모험심이 풍부해서 칼텍에서 화학물을 섞어 어느 게 더 크게 폭발하는지 보려 했습니다. 지금은 별로 권할만한 건 아닌 것 같네요. 당연히 건물 한 채를 날려먹고 칼텍은 아로요 세코로 가서 모든 실험을 하라고 했습니다.

이건 우리 첫 사원 다섯 명이 휴식 시간에 찍은 사진입니다. 말씀 드렸듯이 그들은 모험심이 강했습니다. 사실 그 중 한 명은 여기서 멀지 않은 오렌지 그로브에 있던 어떤 종교 집단의 일원이었고 화학물을 섞어 어떤 게 가장 좋은지 찾으려다 불행히 폭발 사고로 죽었습니다. 이건 거기 있는 사람들의 어떤 특징을 알려줍니다. 우리는 이제 폭발 사고를 예방하려 하고 있죠.

이 사진도 보여드리고 싶은데, 이 중에 누가 JPL 직원인지 맞춰보세요. 저도 오늘 이 친구처럼 나오려 했는데 밖에 나가니까 너무 추워서 그냥 셔츠를 다시 입어야겠더군요. 하지만 이걸 보여드리고 싶은 더 중요한 이유가 있습니다. 다른 사람들이 어딜 보고 있는지, 그가 어딜 보고 있는지 보세요. 다른 누가 어딜 보든지 다른 쪽을 보시고 다른 걸 시도하세요. 아시겠죠? 그렇게 하는 것이 우리가 일에 임하는 정신이라고 할 수 있습니다.

랄프 에머슨이 했던 말을 인용해 드릴게요. 저의 동료 한 명이 제 사무실 벽에 붙여줬는데 "길이 난 곳으로 가지 말라. 대신 길이 없는 곳으로 가 오솔길을 남겨라." 여러분께 권하는 게 그겁니다. 모두 무엇을 하고 있는지 보고 전혀 다른 걸 하세요. 다른 사람이 하는 걸 약간 개선하려 하지 마세요. 그래 봤자 큰 성과를 낼 수 없습니다.

저희는 초기에 로켓 개발에 주력했지만 파티도 자주 열었죠. 여기 몇 년 전 저희가 열었던 파티 중 하나가 있습니다. 하지만 50여 년 전에 큰 변화가 생겼습니다. 스푸트니크가 발사되고 난 후에요. 저희는 미국 최초의 위성을 발사했죠. 왼쪽 사진에서 보실 수 있습니다. 그 이후로 모든 게 180도 변했습니다. 저희는 로켓 부서에서 탐사 부서로 바뀌었죠. 몇 년에 걸쳐 그런 변화가 일어났는데 아시다시피 이제는 우주 탐사 분야의 선도 조직이 됐습니다. 여러분 대표로요.

하지만 그런 와중에도 우리는 때로는 좌절한다는 걸 상기해야 했죠. 아래를 보시면, 저 로켓은 위로 가야 했는데 어쩌다 보니 옆으로 가버렸죠. 이것을 "오발 미사일(misguided missile)"이라고 합니다. 그러다가 이걸 축하하기 위해 JPL에서 "미사일 미인대회(Miss Guided Missile)"를 시작했죠.

매년 축제를 열어 선발했습니다. 경쟁도 하고 행진도 하고 그랬어요. 지금은 별로 적절하지 않죠. 계속 하자는 사람도 있지만 요즘에는 적절하지 않다고 생각해요. 대신 우리는 좀 더 진지한 걸 합니다. 여기 보시는 건 지난 대학 풋볼 게임에 참가한 장식 수레입니다. 이게 조금 더 장난스럽고 올바르죠. 발사 기지로 가기 위한 실험을 마치기 직전의 탐사 로봇입니다. 현재 화성에 있는 탐사 로봇들이죠. 이걸로 저희가 하려 하는 재미있는 일들과 진지한 일들에 대해 조금 아시겠죠. 이제 우리 직원 한 명이 나오는 짧은 동영상을 보여드릴 건데 우리의 인재들이 어떤지 확인하실 수 있습니다.

'안전 조심'은 인스트루멘탈 록 밴드입니다. 보다 더 실험적인 음악을 추구하죠. 재즈의 즉흥 연주가 있고 록의 묵직한 소리가 있습니다. 소리를 하나의 악기로 다루고, 더 추상적인 소리들을 찾고, 라이브로 연주하고, 전자 음악과 어쿠스틱 음악을 혼합하는 것이죠. 음악은 저의 절반이고, 나머지 절반은… 아마 제 인생 최고의 공연이라고 부를 수 있는 겁니다. 저는 JPL에서 일합니다. 다음 화성 탐사 로봇을 만들고 있어요. 제가 아는 가장 천재적인 엔지니어들 중에는 이런 예술적인 기질을 가지고 있는 사람들이 많습니다. 하고 싶은 걸 해야 합니다. 못한다고 하는 사람의 말은 듣지 마세요. 그들이 맞을지도 모르지만 전 믿지 않습니다. 저리 가라고 하고, 하고 싶은 걸 하세요. 전 모건 헨드리입니다. 저는 NASA입니다.

이제 재미있는 일에서 진지한 일로 넘어가면 사람들은 항상 왜 탐사를 하냐고 묻습니다. 우리는 왜 이런 계획들을 수행하고 탐사를 하고 있는 걸까요? 제 생각은 아주 간단합니다. 130억 년 전에 빅뱅이 일어났죠. 우주의 기원에 대해 조금은 들어보셨을 겁니다. 하지만 모든, 혹은 많은 사람들의 상상력을 자극하는 것은, 그 최초의 빅뱅에서 지금의 이 아름다운 세계가 비롯됐다는 사실입니다.

밖을 보면 온갖 아름다운 것들이 다 보이죠. 우릴 에워싸고 있는 이 모든 생명과, 여기 지적 대화를 나누는 여러분과 저 같이 지능 있는 인간, 빅뱅에서 비롯된 모든 것을요. 의문점은 이게 어떻게 일어났을까? 어떻게 진화했을까? 우주는 어떻게 형성됐을까? 은하와 행성은 어떻게 형성됐을까? 왜 어떤 행성에는 생명이 진화했을까? 그게 흔한 일일까? 별을 공전하는 모든 행성에는 생명이 있을까? 우리는 실제로 모두 별가루로 돼있습니다. 우리는 그 별들에서 났고, 모두 별가루로 돼있죠. 그러니까 기분이 울적하면 거울을 보고 나는 지금 별을 보고 있다고 말해 보세요. 가루는 그냥 건너뛰시고요. 하지만 정말로 우리는 모두 별가루로 돼있습니다.

그러니까 우리가 탐사를 통해 하려는 것은 모든 것이 어떻게 지금처럼 형성돼 왔는지 아는 것입니다. 그리고 우리가 가서 탐사할 수 있는 첫 번째, 혹은 가장 쉬운 장소는 화성입니다. 화성이 특별히 주목을 받는 이유는 별로 멀지 않기 때문입니다. 가는데 고작 6개월 밖에 안 걸립니다. 1년 중 시기에 따라 6개월에서 9개월이요. 또 지구와 꽤 유사한 행성입니다. 조금 작지만 화성 대지 면적은 지구 대지 면적과 거의 같습니다. 바다를 포함시키지 않는다면요. 극관이 있고, 우리보다는 다소 희박하지만 대기도 있어서 기상현상도 있습니다. 어느 선까지는 아주 유사하죠. 화성의 그랜드 캐니언 같은 지형도 볼 수 있습니다. 저희는 화성의 그랜드 캐니언이라고 부르죠. 지구의 그랜드 캐니언과 유사하지만 훨씬 더 큽니다.

크기가 미국 전체와 맞먹습니다. 또 화산도 있습니다. 이건 화성에 있는 올림푸스 산인데 거대한 방패형 화산입니다. 그 높이를 에베레스트 산과 비교를 하면 올림푸스 산이 에베레스트 산에 비해 얼마나 큰지 볼 수 있습니다. 지구의 에베레스트 산을 작아 보이게 하죠. 이걸로 화성에 일어난 지질 활동이나 화산 활동에 대해 추측할 수 있습니다. 최근 우리 위성에서, 지구처럼, 진행 중인 산사태를 촬영했죠. 아주 역동적인 행성이고 지금 말하는 동안에도 계속 활동 중입니다.

탐사 로봇들이 현재 무얼 하고 있는지 사람들이 궁금해 해서 조금 보여드릴까 합니다. 이건 아주 큰 크레이터입니다. 지질학자들이 아주 좋아하는데 크레이터는 일하지 않고도 땅에 큰 구멍을 파는 것과 같아 지표 아래를 볼 수 있기 때문이죠. 이건 빅토리아 크레이터로 축구장 몇 개 정도 크기입니다. 좌측 상단을 보시면 작고 까만 점이 보입니다. 이건 이동 위성이 촬영한 것입니다. 확대를 하면 볼 수 있는데 지표의 탐사 로봇입니다. 궤도에서 촬영한 거죠. 카메라가 표면을 확대해서 실제로 탐사 로봇을 본 것이죠. 그리고 우리는 위성 사진과 탐사 로봇을 조합해 실제 과학 연구를 실시합니다. 넓은 지역을 관찰하고 나서 탐사 로봇을 운전해서 특정 장소로 갈 수 있으니까요.

구체적으로 지금 우리가 하는 일은 탐사 로봇을 저 크레이터로 내리는 것입니다. 말씀드렸다시피 지질학자는 크레이터를 좋아해요. 그 이유는, 많은 분들께서 가보셨을 그랜드 캐니언 벽을 보면 이런 지층들이 보이죠. 이 지층들은 과거엔 표면이었습니다. 100만 년 전, 1000만 년 전, 1억 년 전에요. 그 위에 퇴적물이 쌓입니다. 그러니까 이 지층을 읽을 수 있으면 책을 읽는 것 같아 이 장소에서 과거에 일어났던 일들의 역사를 배울 수 있습니다.

여기 크레이터 벽면의 지층이 보이는데 탐사 로봇이 내려가면서 특성을 측정하고 돌을 분석하고 있습니다. 이 협곡을 내려가면서요. 이런 경사면을 내려가는 것은 조금 어렵죠. 본인이 거기 있었다면 안 할겁니다. 하지만 저희는 내려 보내기 전에 탐사 로봇들을 확실하게 시험했고 제대로 작동하는 걸 확인했습니다.

제가 지난 번 여기 왔을 때, 착륙 직후, 제 생각에 착륙 100일 후였는데, 탐사 로봇들이 100일까지 작동하는 게 놀랍다고 말씀 드렸죠. 이제 4년이 지났는데 아직 작동합니다. 여러분께선 제가 거짓말을 했다고 하시겠지만 그렇지 않습니다. 탐사 로봇들이 90~100일간 작동할 줄 믿었습니다. 왜냐하면 동력이 태양인데 화성은 먼지가 많은 행성이라서 먼지가 표면에 쌓여 시간이 지나면 작동 전력이 부족할 거라고 생각했으니까요.

제가 늘 하는 말이지만, 똑똑한 것이 중요해도 때때로 운이 좋은 것도 좋습니다. 실제로 그랬어요. 무슨 일이 생겼냐 하면, 때때로 화성에 이와 같은 회오리바람이 생기는데 회오리바람이 탐사 로봇 위로 와서 청소해줍니다. 새 차를 얻는 것과 같죠. 정말로 그래서 이렇게 오래 작동하고 있는 겁니다. 물론 저희가 상당히 잘 설계했지만 정확히는 이런 이유 때문에 여전히 작동하며 과학 자료를 제공하고 있습니다. 두 탐사 로봇은 많이 낡았습니다. 하나는 바퀴가 안 돌아가요. 앞 바퀴 하나가요. 그래서 우리는 뒤로 운전하고 있습니다. 다른 건 어깨 관절염이 생겼습니다. 잘 작동하지 않아서 이렇게 다니고 있고 팔을 이렇게 움직여야 합니다. 하지만 여전히 많은 과학 자료를 생성하고 있습니다. 이때 과학계 밖의 많은 사람들은 탐사 로봇에 큰 관심을 보이게 됐는데 과학계 밖 일반인들의 탐사 로봇에 대한 인식을 반영하는 짧은 동영상을 보여드리겠습니다.

이 동영상을 보죠. 참고로 이 동영상은 상당히 정확한 편입니다. 4년 전 상황하고요. 좋아, 낙하산 정렬. 좋아. 개방. 카메라. 영상이 들어옵니다. 와우! 예! 저게 휴스턴 상황실에서 있었던 일입니다. 정확히 이랬어요. 자, 만약 생명이 있다면 더치가 발견할 거야. 뭐야? 저게 뭐지? 나쁘지 않네.

어쨌든 계속해서 화성의 아름다움을 보여드리겠습니다. 앞서 말씀 드렸듯이 화성은 지구와 매우 닮아서 모래 언덕이 보이고요. 사하라 사막 같은 곳에서 찍었다고 해도 믿을 정도지만 사실 화성에서 찍은 사진입니다. 하지만 저희가 특히 관심 있는 지역은 화성 북부 지방, 북극 근처입니다. 왜냐하면 만년설이 보이고 이게 캐나다 북부처럼 축소하고 확장하기 때문이죠. 이것은 빙하의 특징을 띠는데 저희는 실제로 얼음의 성분이 뭔지 그 안에 유기 물질을 함유하는지 알아내고 싶었습니다.

그래서 현재 우주선이 화성을 향하고 있습니다. 이 피닉스 우주선은 지금으로부터 17일 7시간 20초 후 착륙할 것입니다. 필요하면 시계를 맞추세요. 5월 25일, 서부 시간으로 5시 조금 안 돼서 우리는 다른 행성에 착륙할 것입니다. 보시다시피 이것은 화성에 착륙한 우주선 그림입니다. 하지만 17일 후 그 광경을 놓치실지도 모르니 어떤 상황이 벌어질지 조금 보여드릴까 합니다.

저희는 이걸 공포의 7분이라고 합니다. 계획은 토양을 파 표본을 얻어 가열기에 넣고 어떤 기체들이 나오는지 살펴보는 것입니다. 이 우주선은 약 아홉 달 전에 발사했습니다. 시속 20,000Km로 진입할 것이고 7분 안에 정지해 지면에 아주 부드럽게 닿아야 합니다. 망가지지 않도록 말이죠.

피닉스는 화성 북극 가까이 착륙을 시도하는 첫 임무가 될 것이고 다른 행성 표면의 물과 접촉을 시도하는 첫 임무가 될 것입니다.

적어도 지구에서는 물이 있는 곳에 생명이 있기 마련이라 그곳은 과거 생명이 존재했을 가능성이 있습니다.

EDL(진입-하강-착륙)의 주 목표는 시속 20,000Km로 날아가는 우주선을 단시간 내 부드럽게 급정지시키는 것입니다. 화성 대기권에 진입할 때 화성 표면 110Km 상공에 있어요. 착륙선은 에어로쉘이라는 것 안에 안전하게 덮여 있죠.

대강 아이스크림 콘 모양입니다.

앞면에는 열 차단장치가 있습니다. 접시처럼 생겼는데 1.3cm 두께의 코르크가 내장돼 있어 열을 차단합니다. 이건 아주 특별한 코르크로 곧 경험할 격렬한 대기권 진입에서 우리를 보호해줄 겁니다.

우주선에 마찰이 일어나기 시작하는데 우리는 대기권을 통과하며 이 마찰을 이용해 감속을 합니다. 이 시점에 우리는 시속 20,000Km에서 시속 1,400Km로 감속할 겁니다.

외장 온도는 태양 표면만큼 뜨거워질 수 있어요.

열 차단장치의 온도는 섭씨 1,400도까지 오를 수 있어요.

내부는 별로 뜨거워지지 않습니다. 아마 실온 정도가 될 겁니다. 우리가 낙하산을 펼 수 있는 기회의 시간대가 있습니다.

낙하산을 너무 일찍 펴면 잘못될 수 있습니다. 천과 솔기가 뜯어질 수 있는데 그러면 큰일이죠.

낙하산을 편 지 15초 안에 시속 1,400Km에서 상대적으로 느린 시속 400Km로 감속할 겁니다. 대기권 진입의 압력으로부터 더 이상 보호할 필요가 없기 때문에 열 차단장치를 투하시키고 처음으로 착륙선을 화성 대기에 노출시킵니다.

열 차단장치를 투하하고 다리를 편 다음 다음 단계는 레이더 시스템으로 피닉스와 지면의 거리를 측정하는 것입니다.

우리는 진입 속도의 99%를 잃었습니다. 그러니까 목표에 99% 도달한 셈이죠. 하지만 늘 그렇듯 그 마지막 1%가 어렵습니다.

이제 우주선은 언제 낙하산을 떼어낼 지 스스로 결정해야 합니다.

우리는 시속 200Km로 이동하는 착륙선을 화성 약 1Km 상공에서 분리합니다. 그건 엠파이어 스테이트 빌딩 2채를 쌓아 올린 것과 같은 높이입니다.

그때 후방 외장을 분리하고 자유 낙하를 합니다. 아주 무서운 순간이죠. 단시간 내 많은 일들이 일어나야 합니다. 자유 낙하 중이긴 하지만 동시에 장치들을 이용해 착륙할 수 있는 자세를 잡습니다.

그 다음에 엔진을 점화하고, 자세를 바로잡고, 천천히 감속해 안전하게 착륙해야 합니다.

지구와 화성은 너무 멀리 떨어져 있어 화성에서 지구까지 신호가 닿는데 10분 이상 걸립니다. 그러나 EDL은 7분이면 끝납니다. 그러니까 EDL이 시작됐다는 신호를 받았을 땐 이미 다 끝난 뒤입니다.

우주선이 스스로 안전하게 착륙할 수 있도록 자기 조종 능력을 많이 주어야 합니다.

EDL은 엄청난, 기술적으로 어려운 문제입니다. 우주에서 돌진하는 우주선을 온갖 기술들을 동원해 시속 0Km로 화성 표면에 착륙시키는 것입니다. 아주 흥미진진하고 도전적인 문제입니다.

여러분께서 보신 것처럼 진행되기를 바랍니다. 아주 긴장된 순간이 될 겁니다. 우주선이 다른 행성에 착륙하는 걸 지켜보는 게요.

이제 앞으로 할 일들을 말씀 드리겠습니다. 현재 화성에 파견될 다음 탐사 로봇을 설계하고 있는 중입니다. 그럼 저희가 어떤 과정을 거치는지 보여드릴까 합니다. 제품 디자인 하는 것과 아주 비슷합니다. 앞서 보셨던 피닉스 1호를 설계할 때처럼 우주선이 받게 될 열을 고려해야 합니다. 그래서 다양한 소재를 연구해야 하고 모양을 결정해야 하죠. 대개 우리는 소비자를 만족시키려는 게 아닙니다. 되도록 효과적이고 효율적인 기계가 나오도록 확실하게 준비하려 하는 거죠.

일단 우리 직원들이 최대한 상상력을 발휘하도록 합니다. 예술 센터가 가까워서 아주 좋은데, 사실 예술 센터 졸업생인 에릭 나이퀴스트에게 임무 기획실, 또는 우주선 기획실이라 부르는 곳에 일련의 참신한 전시품들을 두게 했기 때문이죠. 직원들이 기발한 발상을 하게요. 레고도 잔뜩 있습니다. 말씀 드렸다시피 이 곳은 어른들을 위한 놀이터입니다. 앉아서 다양한 모양과 다양한 형태와 구조를 가지고 노는 곳입니다.

그 다음에는 보다 진지하게 CAD/CAM 과정을 진행하는데 참여하는 모든 기술자나 과학자들은 열 특성, 디자인, 대기와의 상호작용, 낙하산, 이 모든 것들에 대해 알고 협력을 해서 우주선을 컴퓨터로 얼마간 실제 설계해 요구조건에 부합하는지 확인합니다. 오른쪽을 보면 우리가 가는 행성의 환경도 고려해야 합니다. 목성에 간다면 고방사능 환경을 고려해야죠.. 목성 근처의 방사능은 원자로 내부와 비슷합니다.

상상해 보세요. PC를 원자로 안에 던져도 작동해야 합니다. 이게 우리가 직면해야 할 작은 난관들의 일부입니다. 진입을 계획하려면 낙하산 실험을 해야 하죠. 동영상에 낙하산이 찢어지는 걸 보셨죠? 그렇게 되면 상황이 아주 안 좋습니다. 그래서 실험을 해야 하죠. 초음속 상황에서 낙하산을 펴야 하니까요. 아주 빠른 속도에서 감속하려고 낙하산을 펴는 것입니다. 그러니 온갖 실험을 해야 하죠. 저기 서 있는 사람들과 비교하면 낙하산 크기를 알 수 있습니다.

그 다음으로 실제로 실험용 모형을 만들고 마스 야드라는 JPL 실험실에서 실험을 합니다. 발로 차고, 때리고, 떨어뜨립니다. 어느 부위가 어떻게 파손될 지 이해하기 위해서죠. 그 시점에서 물러나 실제 제작과 비행을 합니다. 다음 발사할 탐사 로봇은 자동차 정도 크기입니다. 밖에 보이는 저 큰 방패는 탐사 로봇을 보호할 열 차단장치입니다. 다음 1년 동안 제작해 내년 6월에 발사할 것입니다. 이 경우, 아주 큰 탐사 로봇이어서 에어백을 사용할 수 없습니다. 지난번 강연이 끝나자 에어백 장치가 멋있다는 사람들이 많았죠. 하지만 이 탐사 로봇은 지난 번보다 크기가 10배, 질량이 3배 큽니다. 그래서 에어백을 사용할 수 없고 다른 기발한 착륙 방법을 고안해야 합니다. 우리는 화성 표면이 오염될까 지상까지 계속 추진하면서 착륙하고 싶지 않았습니다. 탐사 로봇이 곧바로 다리로 착륙하기를 바랐죠.

그래서 이 기발한 방법을 생각했는데 지구에서는 헬기에 이용되는 것입니다. 실제로 착륙선은 화성 상공 30m까지 내려와 떠 있을 것이고 공중 기중기로 탐사 로봇을 지상에 착륙시킬 것입니다. 잘 되면 이렇게 될 것입니다. 그 탐사 로봇은 일종의 화학자가 될 것입니다. 우리는 이 탐사 로봇을 이리저리 조종 하면서 암석의 화학 조성을 분석할 것입니다. 표본을 채취하고, 가열기에 넣고, 분쇄하고 분석하는 팔이 있습니다. 또한 절벽 꼭대기에 있어 닿지 않는 게 있다면 암석에 쏴서 일부를 증발시키고 거기서 뭐가 나오는지 분석하는 작은 레이저 장치도 있습니다. 약간 스타워즈 같지만 이건 현실입니다. 진짜로 있는 거예요. 또한 여러분과 공동체를 돕기 위해 탐사 로봇에 광고를 할 수 있고, 더구나 이렇게, 칵테일을 만들 수 있게 훈련시킬 겁니다. 화성에서요.

저희가 화성에 하는 재미있는 일들에 대해 간략하게 소개해 드렸습니다. 이제 ‘반지의 제왕’, 토성에 어떤 게 있는지 보여드리겠습니다. 반지의 제왕이 흥미로운 이유는 두 가지입니다. 첫째, 아주 매력적인 행성이죠. 고리들이 아주 예쁩니다. 하지만 과학자들에게 고리는 특별한 의미를 갖습니다. 왜냐하면 저희들은 이 고리들이 태양계 형성 과정을 축소해서 보여준다고 믿기 때문이죠. 일부 과학자들은 태양계 형성 과정이, 중력 붕괴가 일어나 실제로 태양이 만들어졌을 때 그 주위의 먼지가 고리를 형성하고 고리의 입자들이 서로 축적돼 더 큰 바위들을 형성해 그렇게 행성들이 만들어졌다고 생각합니다.

그래서 토성을 관찰하는 건 실제로 태양계 형성을 실시간으로 축소해서 관찰하는 거라 시험대 같습니다. 토성계가 어떻게 생겼는지 조금 보여드리겠습니다. 일단 고리들 위로 날아가 볼까요? 참고로 이건 다 실제 사진입니다. 애니메이션 같은 게 아닙니다. 이건 실제로 토성 주위를 공전하고 있는 카시니 호에서 촬영한 것이죠. 고리의 입자들을 얼마나 세밀하게 관찰할 수 있는지 보이시죠. 어떤 것들은 뭉쳐 더 큰 입자를 형성합니다. 그래서 저렇게 틈이 있는 겁니다. 그 자리에 작은 위성이 형성되고 있기 때문이죠. 저 고리들이 아주 커 보이죠? 네, 한 차원으로는 아주 크죠. 다른 차원으로는 종이처럼 얇습니다. 아주, 아주 얇아요. 여기 보이는 건 고리의 그림자가 토성에 드리워진 것입니다. 이건 고리에 형성된 위성 중 하나고요. 그러니까 고리는 수십만Km에 이르는 종이처럼 얇고 거대한 부분이 회전하는 거라고 생각하세요.

각각 다르고 희한한 모양의 다양한 위성들이 형성될 거고 과학자들은 그걸 설명하려고 수십년을 보냅니다. 그리고 위성들의 모양과 형성 원인을 밝히기 위해 NASA에게 돈이 더 필요하다고 요구하죠. 특별히 흥미로운 위성이 두 개 있습니다. 하나는 엔셀라두스라고 합니다. 얼음으로만 이루어진 위성인데 궤도 상에서 알아낸 사실이죠. 얼음이에요. 하지만 괴상한 점이 있었습니다. 여기 이 줄무늬를 보세요. 저흰 호랑이 줄무늬라고 하는데 그 위로 지나가자 온도가 높다는 걸 관측했습니다. 즉 이 줄무늬들은 행성 나머지보다 더 따뜻합니다.

지나가면서 뒤를 돌아보니 뭐가 보였을까요? 간헐천이 뿜어져 나오고 있었습니다. 이건 토성의 옐로 스톤 국립공원인 셈이죠. 행성에서 얼음으로 된 간헐천이 뿜어져 나오는데 지표면 아래에 바다가 존재할 수 있다는 걸 보여줍니다. 어떤 역학 현상에 의해 이 간헐천들이 바다에서 분출되고 있는 거죠. 저기 작은 화살표를 표시한 이유는 저게 50Km를 나타내기 때문인데 몇 달 전에 우주선으로 저 간헐천 물기둥을 통과하기로 결정했습니다. 그 성분을 실제로 관측할 수 있게요. 위험을 걱정했기 때문에 그건 65Km 상공이었는데 꽤 잘 됐습니다. 그 위로 지나갔는데, 얼음과 함께 상당량의 유기물이 분출되고 있다는 걸 알아냈습니다. 앞으로 몇 년 간 계속 토성을 공전하면서 점차 표면에 가까이 다가가 더 자세히 관측할 예정입니다.

관심을 많이 받는 다른 위성으로 타이탄이 있습니다. 타이탄이 특히 흥미로운 이유는 지구의 달보다 더 큰 위성인데, 대기가 있기 때문입니다. 그 대기는 우리 대기권 정도의 밀도입니다. 그러니까 타이탄에 있으면 여기 있는 것 정도의 압력을 받을 것입니다. 다만 훨씬 춥고 대기가 주로 메탄으로 이루어져 있죠. 메탄은 사람들을 흥분시키죠. 유기물이기 때문인데 사람들은 곧바로 유기물이 많은 장소면 생명이 진화할 수 있다고 생각하니까요. 사람들은 타이탄이 "생물 발생 이전 행성"일 거라고 생각합니다. 너무 추워서 유기물이 생물학적 물질로 발전하는 단계까지 가지 못했지만 생명이 진화할 가능성은 가지고 있으니까요.

생명 활동이 시작하기 전인 30억 년 전의 얼어붙은 지구라고 볼 수도 있습니다. 그래서 큰 관심을 모으고 있고 저희가 수행한 일의 한 예를 들자면, 유럽의 동료들이 개발한 탐사선을 토성을 공전하는 동안 떨어뜨렸습니다. 타이탄의 대기권에 탐사선을 떨어뜨렸죠. 이건 내려가면서 촬영한 지역의 사진입니다. 꼭 캘리포니아 해안 같았어요. 바닷가로 내려가는 강들이 보이고 산타 카탈리나 섬처럼 생긴 하얀 부분이 있고, 저기는 바다처럼 생겼죠. 그 다음, 탑재된 레이더 기기로 여기 5대호와 유사한 호수들을 발견했습니다. 그러니까 지구하고 많이 닮았죠. 강도 있고, 바다나 호수도 있어 보이니까요. 구름도 있다는 걸 압니다. 비도 내리는 것 같아요. 그러니까 지구의 순환과 아주 유사한데 너무 춥기 때문에 물일 수는 없죠. 물은 얼어붙었을 테니까요. 알고 보니 저희가 관찰한 이 액체들은 모두 탄화수소와 에탄과 메탄으로 이루어져 있었습니다. 자동차에 넣는 연료와 비슷하죠.

그러니 여기에 지구와 순환이 비슷한 행성이 있는데 다만 모두 에탄과 메탄과 유기 물질로 이루어져 있습니다. 그러니 화성, 아니 타이탄에 있다면 기름값이 4달러까지 치솟아도 걱정이 없죠. 가장 가까운 호수로 가서 호스를 꽂고 기름을 채우면 되니까요. 반면에 성냥을 켜면 행성이 통째로 폭발할 겁니다. 마지막으로 사진 몇 장을 보여드리고 정리하고 싶습니다. 전체를 한 번 조망하자는 의미에서요. 이건 토성 뒤에서 태양을 보며 토성을 찍은 사진입니다. 태양이 토성 뒤에 있기 때문에 "전방 산란"이라는 현상이 일어나 고리들이 모두 부각되죠. 이제 확대를 할 텐데 잘 보이실 지는 모르겠지만 좌측 상단, 10시 방향에 작은 점이 하나 있는데, 저게 지구입니다. 우리들 자신은 거의 보이지 않습니다. 이걸 확대해 볼까요? 확대를 하면 지구가 여기 중앙에 보입니다. 아트 센터가 있는 데까지 확대를 한 거죠.

감사합니다.