NASA는 왜 개기 일식이 진행되는 동안 달그림자 속으로 로켓을 발사하려고 할까요? NASA는 지구의 대기권 상층부와 전리층에 미치는 영향을 면밀히 연구하기 위해 세 개의 음향 로켓을 발사할 계획입니다. 개기 일식이 진행되는 동안 달그림자 속으로 로켓을 발사하려는 NASA 계획의 과학적 과제와 숨겨진 의미에 대해 알아봅시다.
개기일식이란 무엇입니까?
개기일식은 태양, 달, 지구가 일직선으로 나타나는 천문학적 현상입니다. 이때 달의 그림자가 지구에 닿게 되고, 달그림자의 중심 부분에서 개기일식이 관측됩니다. 개기일식이 일어나면 하늘이 어두워지고, 날씨가 좋으면 개기일식 경로를 따라가는 사람들이 태양의 외부 대기인 코로나를 관찰할 수도 있습니다. 이것은 달이 태양을 완전히 가릴 때만 제거할 수 있는 일식 안경 없이 관찰할 수 있는 유일한 일식 유형입니다.
NASA가 일식을 연구하는 이유
NASA는 과학적 발견으로 이어지는 일식 연구에 관심이 있습니다. 예술가와 음악가에게 영감을 주는 것 외에도 일식은 태양의 구조와 폭발을 해석하고 일반 상대성 이론에 대한 증거를 찾는 데 도움을 주며 헬륨 원소 발견에 기여하는 데 중요한 역할을 했습니다. 또한 개기 일식이 진행되는 동안 과학자들은 코로나라고 불리는 태양 대기의 일부를 관찰할 수 있어 태양을 연구할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. 이는 태양풍에 의해 열과 에너지가 어떻게 전달되는지에 대한 근본적인 질문에 답하는 열쇠를 제공할 수 있습니다. 따라서 NASA는 2024년 4월 8일 개기 일식 동안 세 개의 사운딩 로켓을 발사하여 햇빛이 일시적으로 지구의 일부를 어둡게 할 때 지구의 상층 대기가 어떻게 영향을 받는지 연구할 계획입니다.
APEP(Atmospheric Perturbations around Eclipse Path) 사운딩 로켓 프로젝트
2024년 4월 8일, 전 세계 과학 커뮤니티의 이목이 집중될 예정인 개기일식 동안, NASA는 지구의 상층 대기와 전리층에 미치는 영향을 면밀히 연구하기 위해 세 개의 사운딩 로켓을 발사할 계획입니다. 이 중요한 연구의 일환으로 진행되는 APEP(Atmospheric Perturbations around Eclipse Path) 사운딩 로켓 프로젝트는 버지니아에 위치한 NASA의 Wallops Flight Facility에서 실행될 예정이며, 공학 물리학 분야의 권위자인 Aroh Barjatya 교수가 이끄는 Space and Atmospheric Instrumentation Lab에서 주도할 것으로 알려져 있습니다.
이번 임무는 과거 2023년 10월에 있었던 금환 일식 기간 동안 뉴멕시코의 화이트 샌즈 테스트 시설에서 성공적으로 수행되고 회수된 사운딩 로켓의 경험을 바탕으로 합니다. 당시의 성공적인 발사와 회수는 이번 임무의 성공 가능성을 높이며, 로켓은 최신 기술로 업그레이드되어 다가오는 개기일식에 맞춰 재출시될 예정입니다. NASA는 이번 연구를 통해 달의 그림자가 지구에 덮치면서 발생하는 전리층의 교란 현상과 그로 인한 대기 변화를 심층적으로 분석할 계획입니다. 이러한 연구는 태양광이 지구의 일부를 일시적으로 어둡게 하는 독특한 천문학적 현상을 통해 지구의 상층 대기가 어떻게 변화하는지 이해하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 이는 또한 우리가 지구 대기와 우주 환경의 상호작용을 더 잘 이해할 수 있는 기회를 제공하며, 장기적으로는 위성 통신, GPS 정확도, 그리고 기타 중요한 기술 시스템에 대한 이해를 개선하는 데 기여할 것입니다
사운딩 로켓은 국지일식이 일어나기 전, 도중, 그리고 45분 후에 세 번 발사됩니다. 서로 다른 시점에 발사되는 것은 태양의 갑작스러운 소멸이 전리층에 미치는 영향을 연구하고 잠재적으로 통신을 방해할 수 있는 교란을 일으킬 수 있는 데이터를 수집하기 위한 것입니다. 이러한 시기에 발사하면 중요한 데이터를 수집하여 다양한 관점에서 태양 활동이 전리층에 미치는 영향을 조사하고 통신 시스템 등에 대한 잠재적인 위험을 평가하고 예방하는 데 도움이 될 것입니다.
전리층의 교란 및 그에 따른 대기 변화
전리층 교란 현상은 태양 복사 에너지가 대기의 상층부에 도달하여 그 일부를 이온화시켜 생성되는 전리층이 다양한 외부 요인에 의해 불안정해지는 현상을 의미합니다. 이러한 외부 요인으로는 태양 활동의 증가, 지구 자기장의 변동, 인공적인 전자파 방출 등이 있으며, 이는 전리층의 구조와 기능에 영향을 미칩니다. 특히, 이 현상은 전자 통신 시스템, 항공 통신, 전력 전송 및 분배 시스템 등 인간의 일상생활과 밀접한 여러 기술 시스템에 중대한 영향을 줄 수 있습니다. 이에 따라, 전리층 교란으로 인한 잠재적 위험을 최소화하기 위해 예측 시스템의 개발과 연구, 통신 및 전력 시스템의 내구성 강화, 그리고 국제적 차원의 협력이 절실히 요구됩니다.
전리층 교란 현상은 전자 밀도의 변화, 온도의 상승, 화학적 조성의 변동 등을 일으키며, 이는 곧 통신 신호의 감쇠나 왜곡을 초래하여 지상 및 항공 통신의 안정성을 저해할 수 있습니다. 뿐만 아니라, 항공기의 항법 시스템 오류, 위성 통신의 장애, 전력망의 과부하 등 다양한 형태로 나타나며, 이는 곧 항공 안전에 심각한 위협을 가하고, 일상생활의 편리성 및 안전성을 저해할 수 있습니다. 따라서, 전리층 교란 현상에 대한 지속적인 모니터링과 연구, 이를 기반으로 한 예방 및 대응책 마련이 중요한 과제로 부각되고 있습니다.
과학적 도전과 숨겨진 의미
우리는 개기 일식이 진행되는 동안 달 그림자 속으로 로켓을 발사하려는 NASA 계획의 과학적 과제와 숨겨진 의미에 대해 배웠습니다. NASA가 개기 일식 동안 달그림자 속으로 로켓을 발사하는 이유는 그것이 지구의 대기권 상층부와 전리층에 미치는 영향을 연구하기 위해서입니다. 이 세 가지 로켓 발사 프로젝트의 목표는 전리층의 변화와 그것이 지구 상층 대기에 미치는 영향을 조사하는 것입니다. 개기 일식이 진행되는 동안 달그림자 속으로 로켓을 발사하는 것은 달그림자 지역에 들어가 지구 대기의 특정 부분을 관찰 및 분석하고 대기의 특성을 조사하려는 과학적 목적을 가지고 있습니다. NASA의 최근 과학적 과제는 전리층과 상층 대기의 상호 작용과 영향에 대한 더 깊은 이해를 추구하는 것으로 볼 수 있습니다. 또한 항공기 항법 시스템의 오류, 위성 통신 장애, 전력망 과부하 등 다양한 형태로 나타나는 문제를 해결하는 것을 목표로 한다는 것을 알게 되었습니다. 항공안전에 심각한 위협을 가하고 일상생활의 편리성과 안전을 저해하는 전리층 교란에 대한 연구를 심화하고, 다양한 문제를 해결하기 위한 지속적인 모니터링과 연구를 수행하며, 이를 바탕으로 예방·대응 방안을 마련하는 것이 중요한 과제라는 것을 강조되고 있음을 나타냅니다.
출처
국가과학기술정보통신부: https://www.msit.go.kr/
한국과학기술정보연구원: https://www.kisti.re.kr/
미국 항공우주국: https://www.nasa.gov/