태양광 반사판으로 소행성 찾는다 [우주로 간다]

과학자들이 소행성 방어를 위해 태양광을 모으는 반사거울 '헬리오스탯(heliostat)'를 활용하는 아이디어를 실험 중이라고 우주과학매체 스페이스닷컴이 최근 보도했다. 존 샌더스키 미국 샌디아 국립연구소 과학자는 "헬리오스탯은 한 변의 길이가 수 미터(m) 달하는 동력이 달린 거울로, 햇빛을 타워에 집중시켜 거대한 확대경과 같은 역할을 한다"며, "태양이 하늘을 가로질러 움직일 때 헬리오스탯은 방향을 바꿔 반사된 태양 빛을 고정시킨다”고 밝혔다. 낮에는 수많은 헬리오스탯에 모인 햇빛이 수백 메가와트급의 전기를 생산하지만, 밤에는 아무런 역할을 하지 않는다. 그는 지구를 위협할 수 있는 소행성 탐지에 헬리오스탯을 활용할 것을 제안했다. 그는 "헬리오스탯은 어둠 속에서도 똑같이 잘 작동한다"며, "낮에 햇빛을 모으는 것과 같은 방식으로 밤에도 별빛을 모은다. 낮에는 햇빛이 물을 끓이는 반면, 별빛은 태양광 패널의 셀과 유사한 대형 포토다이오드(photodiode)에 미미한 양의 전기를 생성한다"고 설명했다. 미국에서 이미 사용 가능한 헬리오스탯의 수가 엄청나게 많기 때문에 야간 소행성 탐지에 이를 활용한다는 게 그의 아이디어다. 이 거울을 밤에 방치하는 대신 최소한의 추가 비용으로 생산적으로 활용하겠다는 계획이다. 샌더스키는 "이미 보유하고 있는 것을 활용할 수 있는 비용 효율적인 기회"라며, "처음에는 기존 천문대 장비들을 보강하는 도구로 사용되지만, 궁극적으로는 가장 적은 비용으로 소행성 탐사까지 확장할 수 있을 것"이라고 설명했다. 헬리오스탯을 이용한 소행성 추적은 기존의 망원경 영상 촬영과는 다르다. 각 센서에 빛이 닿는 위치를 매핑해 영상을 만드는 기존 관측과 달리 헬리오스탯은 영상 촬영 과정을 생략하고 물체가 하늘을 가로지르는 속도를 추적해 그 움직임을 주파수 신호로 변환하게 된다. 이는 레이더가 속도를 감지하는 방식과 유사하다. 샌더스키는 "바람이 부는 소리를 듣는 대신 풍경 소리를 듣는 것과 같다"며, "헬리오스탯은 별들을 향해 부드럽게 움직이며 밤새도록 일정한 리듬을 유지한다. 별에서 나오는 빛의 흐름은 한 가지 음색을 낸다. 곡선을 따라 움직이는 소행성에서 나오는 빛은 약간 다른 음색을 낸다”고 밝혔다. "음색 차이는 보통 매우 미미하다. 1밀리헤르츠(mHz) 미만인데, 이는 우리 귀가 구분할 수 있는 것보다 훨씬 미세하다. 하지만 정밀 전자 장치는 이 작은 차이를 밤새도록 분석한다. 소행성이 빠를수록 음색 차이는 더 커진다"고 덧붙였다. 샌더스키는 이미 앨버커키에 있는 샌디아 국립태양열 시험 시설에 있는 212개의 헬리오스탯 중 하나를 사용해 이를 시험 중이다. 하지만, 앞으로 해야할 일도 많다. "전 지구적 규모의 소행성 추적을 위해서는 지구의 다양한 헬리오스탯 자기장이 GPS와 같은 공통 시간 표준에 맞춰 동기화되어야 한다. 또한 광전 다이오드 등 광학 및 전자 장치를 장착해야 한다”고 밝혔다. 다음 단계는 헬리오스탯을 사용해 알려진 행성을 찾는 것이다. 이 실험은 이 기술의 역량과 한계를 밝히는 데 도움이 될 것으로 보인다고 해당 매체는 전했다.