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지구를 벗어나 우주에는 도시를 만들 수 없을까요? 산소도, 중력도 없는 우주에선 오롯이 사람이 모든 걸 만들어야 한답니다. 또 하나의 지구를 거대한 우주선 안에 담는 방법! ‘우주 정착선’을 만나 보아요~!
★특명 1 위치를 고정하라!
1969년 미국 프린스턴대학교 제라드 오닐 박사는 새로운 아이디어를 제시했어요. 우주 공간에 거대한 우주 정착선을 건설하는 아이디어였죠. 이 우주 정착선은 중력, 대기, 온도 등 모든 조건이 지구와 똑같게 만들어져 수만, 수백만 명이 살 수 있는 일종의 거대 ‘우주 도시’랍니다. 어떻게 하면 이 우주 정착선을 광활한 우주에 고정시켜 띄울 수 있을까요?
우주는 멈춰 있는 공간이 아니에요. 천체들은 서로의 중력으로 주변의 물체들을 당기고 있어요. 만약 태양과 지구 사이 아무 곳에나 우주 정착선을 띄운다면, 우주 정착선은 태양이나 지구 쪽으로 점점 끌려갈 거예요. 인공위성처럼 추진체를 이용해 궤도를 계속 돌 수도 있지만, 거대한 우주 정착선에는 너무 많은 연료가 필요하죠.
그래서 오닐 박사는 가장 적합한 위치로 ‘라그랑주 점’을 제안했어요. 라그랑주 점은 물체가 두 천체 사이에 멈춰 있는 특별한 위치예요. 두 개의 큰 천체가 중력으로 물체들을 당길 때, 이 두 중력이 균형을 이뤄 중력의 합이 결국 0이 되는 지점이랍니다. 그래서 이곳에 있는 물체는 어느 쪽으로도 당겨지지 않고 고정돼 있어요.
★특명 2 지구와 똑같은 중력을 만들어라!
사람에게 중력은 아주 중요해요. 오랫동안 무중력 상태에서 생활하면 뼈와 근육이 약해지고, 면역력이 약해지거든요. 또 구토와 현기증을 동반한 우주 멀미 현상도 나타나지요. 그래서 우주 정착선에서 오래 살기 위해서는 중력을 만들어 줘야 해요.
가장 일반적인 방법은 우주 정착선을 빙글빙글 돌리는 것이랍니다. 우주정착선이 회전하면 정착선 안쪽 벽에 중력과 같은 효과가 생기거든요. 이것은 통돌이 세탁기와 비슷한 원리예요. 통돌이 세탁기가 빠르게 돌면 빨랫감들이 세탁기 벽에 찰싹 붙죠? 원심력에 의해 벽 쪽으로 미는 효과가 발생했기 때문이에요. 단, 우주 정착선이 너무 빠르게 돌면 사람들이 어지럼증을 느끼기 때문에 1분에 최대 4번까지만 회전해야 한답니다.
★특명 3 우주 방사선을 방어하라!
우주 공간에는 사람에게 해로운 방사선들이 많답니다. 우주에서 무방비로 노출되면 사람에게 해가 되는 최소 방사선 수치의 20배가 넘는 양을 맞게 돼요. 지구는 주변의 큰 자기장이 우주 방사선을 방어해 주지만, 라그랑주 점은 자기장 바깥에 있어 다른 대책을 세워야 한답니다.
가장 단순한 방법은 우주 정착선의 벽을 두껍게 만드는 것이에요. 두께가 2m가 넘는 철판을 둘러싸면 해로운 우주 방사선을 방어할 수 있어요. 하지만 우주 정착선이 무겁고 커지기 때문에 만드는 데 비용이 많이 들게 된답니다.
또 한 가지 방법은 우주 정착선 바깥에 암석들을 띄워서 방패로 활용하는 거예요. 다만 이 방법을 사용할 경우 우주 정착선이 회전해서는 안 돼요. 우주 정착선이 회전할 경우 암석들이 우주 정착선 쪽으로 끌어당겨져 충돌하게 되거든요. 그래서 이 방법으로 우주 방사선을 막으려면 중력을 만들 방법을 새로 찾아야만 한답니다.
△우주 방사선은 지구의 대기와 자기장에 충돌하면서 분열한다.
에너지가 큰 우주 방사선은 분열 후 지상으로 비처럼 쏟아져 내리기도 하지만(위 그림),
대부분은 지구 대기에서 흡수된다.
