[과학을 읽다]극한 오리온우주선…2200℃ 심홍색 빛

나사, 지구 재진입 당시 통신두절 기록 공개

▲오리온이 지구 대기권에 재진입하고 있다. 당시 속도는 초속 8.9km, 온도는 2200도에 이르렀다.[사진제공=NASA]

[아시아경제 정종오 기자] 5000㎞가 넘는 고도에 이른 차세대우주선 오리온(Orion)은 조용한 우주를 만났다. 지구로 재진입할 때는 상황이 달랐다. 하얀색 빛이 시작된다. 노란색으로 변한다. 엷은 자줏빛으로 색깔을 바꾸더니 마침내 심홍색 얼굴이 나타난다. 이때 온도는 무려 2200℃. 속도는 초속 8.9㎞. 극한의 순간이었다. 이를 견디지 못하면 우주선은 산산조각 나고 흔적조차 찾을 수 없다.

극한의 순간이 지나가고 고요한 지구의 모습이 승무원 모듈 안으로 다시 들어온다. 2200℃까지 올랐던 온도는 내려가고 푸른 지구가 나타나는 순간, 오리온 우주선은 제자리를 잡는다. 잠시 뒤 안전한 착륙을 위해 낙하산이 펼쳐지고 오리온 우주선은 태평양에 무사히 내려앉았다.

오리온우주선이 지난 5일 시험발사를 무사히 마치고 지구로 안전하게 돌아왔다. 착륙 전 10분 동안의 기록이 공개됐다. 착륙 전 10분 전에는 오리온이 지구 대기권에 재진입하면서 주변에 엄청난 온도의 플라즈마가 발생한다. 이 때문에 이 과정에서는 지상과 교신이 모두 단절된다. 이른바 '통신두절(Blackout)' 상태이다. 실시간 통신이 불가능한 대신 미국 항공우주국(NASA)은 승무원 모듈 안에 비디오 촬영 장치를 설치했다.

이번 시험비행에는 사람이 타지 않았다. 만약 사람이 탔더라면 승무원 모듈에서 촬영된 당시의 모습을 그대로 보고 있었다는 가정이 성립된다. 오리온 우주선이 발사된 이후 지상의 통제센터와 오리온은 실시간으로 자료를 올리고 내려 받았다. 통신두절 상태가 되는 착륙 전 10분 동안의 비디오 기록은 오리온이 지상에 안전하게 착륙한 뒤 확인할 수 있는 자료이다.

▲극한의 순간이 지나간 뒤 '우주비행사의 눈'에 고요한 지구가 다시 들어온다.[사진제공=NASA]

지난 5일 우주로 발사돼 약 4시간 50분 동안 시험비행을 마친 오리온은 무사히 태평양에 착륙했다. 이번에 공개된 통신두절 상태에서의 비디오 기록은 승무원 모듈에서 촬영됐다. 승무원 모듈 안에는 바깥을 볼 수 있는 '우주비행사의 눈(Astronaut's-Eye View)'이 있다.

비디오를 판독한 결과 극한의 조건이 지구 대기권에 재진입할 때 일어났던 것으로 확인됐다. 비디오는 오리온 우주선이 대기권에 진입하는 시점에서 시작됐다. 오리온의 열 차폐 장치에 엄청난 온도가 전해지면서 색깔이 변하는 것을 확인할 수 있다. 처음에는 하얀색이었는데 마찰 온도가 올라갈수록 노란색에서 엷은 자줏빛으로 심홍색으로 점점 색깔이 짙어지는 것을 확인할 수 있다.

이번 비디오에는 오리온이 태평양에 무사히 안착하기 전에 낙하산이 펼쳐지는 모습도 담겨 있다. 오리온 우주선은 5795㎞ 고도까지 이르렀고 약 4시간50분 정도 비행했다. 지난 40년 동안 인류가 만든 유인 우주선 중 가장 멀리 날아간 셈이다. 이런 높은 고도에서 지구로 재진입할 때는 엄청난 속도와 온도를 견뎌야 한다.

재진입 당시 속도는 시속 3만2186㎞, 초속 8.9㎞에 이르렀다. 온도는 섭씨 2204℃에 달했다. 오리온의 시험비행은 화성으로 인류를 보내기 위한 나사의 첫 번째 도전 과제였다. 오리온 승무원 모듈에서 촬영된 동영상은 관련 페이지(https://www.youtube.com/watch?v=MtWzuZ6WZ8E#t=426)에서 볼 수 있다.