이석원 기자
미 항공우주국 나사(NASA)가 달 뒤편에 있는 분화구를 전파망원경으로 바꾸려는 프로젝트를 발표했다. 완성하면 지구에선 찾을 수 없는 파장과 주파수 전파를 탐지할 수 있는 태양계 최대 전파 망원경이 될 전망이다.
전파망원경을 달에 설치하면 지구가 두꺼운 전리층과 지구상에 존재하는 다양한 전파 잡음 등 방해가 없기 때문에 지구에선 찾을 수 없는 파장과 주파수를 측정할 수 있다. 2020년 3월 8일 나사가 발표한 LCRT(Lunar Crater Radio Telescope), 그러니까 달 분화구 전파 망원경 프로젝트는 달 분화구 모양을 위성 안테나 토대로 활용해 분화구 자체를 전파 망원경화하려는 계획이다.
이 계획에선 먼저 위성 안테나로 적합한 형상과 크기를 갖춘 분화구를 달 뒷면에서 뽑는다. 분화구 크기는 직경 3km에서 5km 사이. 달 뒷면 분화구를 고르는 이유는 지구에 접한 쪽 분화구에는 지구에서 방출되는 전자파가 간섭해버리는 문제가 있기 때문이다.
그런 다음 전파를 증폭, 검출하는 수신기를 쌓은 무인 착륙선을 분화구 중심으로 보낸다. 로버(DuAxel) 여러 대를 쌓은 착륙선을 분화구 바깥쪽 가장자리로 보낸다. 무인 착륙선은 LCRT 재료가 되는 부품을 자동으로 확장하고 바깥쪽 가장자리 착륙선은 로버(DuAxel)를 확장하고 외연부 적절한 위치로 각각 이동한다. 로버 4대는 바깥 가장자리에 스스로 고정한 뒤 분화구 중심까지 호이스트를 보내 운반선, 착륙선을 와이어로 연결한다.
호이스트는 와이어를 중앙 착륙선에서 인출해 수신기를 공중에 매달리게 한다. 이제 분화구 가운데에는 수신기, 주변에는 위성 안테나를 갖춘 망이 만들어진다. 완성된 LCRT는 와이어 중앙부에는 수신기가 매달려 있고 파라볼라 안테나 부분 직경은 1∼5km가 된다.
LCRT의 직경은 최소한 1km는 될 전망이다. 지구상에서 가장 큰 전파 망원경인 패스트(FAST)가 직경 500m라는 점을 감안하면 LCRT가 실현된다면 태양계 최대 규모 전파망원경이 될 것이다.
지구 궤도에는 궤도 위성이 다수 존재하며 우주에서 신호를 수신하는 건 점점 어려워지고 있다. LCRT는 6∼30MHz 지구상에서 수신할 수 없는 낮은 주파수 신호까지 수신할 수 있어 우주 연구에 새로운 진보를 가져다줄 것으로 기대되고 있다.
보도에 따르면 나사는 이 계획이 실현 가능한지 알아보기 위해 12만 5,000달러 개발 자금을 투여해 9개월 기한을 정했다고 한다. 또 기술적으론 달에 전파 망원경을 설치하는 프로젝트는 이미 실시되고 있다. 중국 달 탐사선 창어 4호에 설치된 소형 저주파 분광계와 달 궤도 저주파 탐사기를 연동해 낮은 주파수 신호를 수신하는 프로젝트인 NCLE를 네덜란드와 중국이 지난 2018년 5월 25일부터 시작했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
