d라이브러리 2025년 1월 15일 어린이과학동아(2호)

한글 메시지를 잘 읽어 봐야겠군. 그런데 지구인들은 나한테 어떻게 메시지를 보내고, 내가 준 메시지는 어떻게 받을 수 있는 거지?

미국 뉴멕시코주에 있는 국립 전파 천문대의 전파 망원경.

전파와 레이저로 소통을 시도하다

천문학자들은 전파 망원경을 이용해 외계 지적 생명체의 신호를 탐색하거나 전파를 이용해 메시지를 보냈어요. 전파는 전자가 이동하면서 생기는 힘인 전기와 금속을 끌어당기는 힘인 자기의 흐름이 물결처럼 퍼져 나가는 전자기파입니다. 진공 상태인 우주에서도 퍼져 나갈 수 있어요. 전파는 방송을 내보내거나 휴대전화로 정보를 주고받을 때도 쓰이지만 자연적으로 생기기도 해요. 빛도 전자기파여서 우주에 있는 별에서도 전파가 나옵니다.

1959년, 이탈리아 물리학자인 주세페 코코니와 미국 물리학자인 필립 모리슨은 자연적으로 생기는 우주 전파를 관찰하다 갑자기 강하게 튀어 오르는 전파가 발견되면, 이것이 외계 지적 생명체의 활동으로 나왔다고 생각했어요. 보통 자연적인 전파 신호는 넓은 주파수 범위 안에서 연속적으로 잔잔하게 나타나요. 반면 인공적인 전파 신호는 짧은 시간 동안 급격히 큰 폭으로 진동을 하는 현상이 일어나기 때문에 이 차이를 이용한 거지요.

1960년, 천문학자 드레이크가 아레시보 천문대의 전파 망원경으로 외계 지적 생명체의 신호를 탐색하는 SETI 연구를 시작했어요. 1974년부터는 외계 행성을 향해 메시지를 보냈어요. 지금껏 강한 신호들은 몇 번 받았지만, 이것이 외계 문명의 신호라는 증거를 찾지 못했기 때문이에요.

그런데 전파를 통해 우주와 지구 사이에 메시지를 주고받는 속도가 너무 느렸어요. 2015년 명왕성에서 지구로 약 6GB(기가바이트)^●의 사진들을 보내는 데 15개월이나 걸렸지요. 지구에선 30초 만에 전할 수 있어요. 그래서 최근 천문학자들은 레이저 망원경을 이용하기 시작했어요.

레이저는 사방으로 퍼지는 전자기파를 한 방향으로 모아, 세기를 아주 강하게 만든 전자기파입니다. 주파수가 커지면 같은 시간 동안 전자기파에 실을 수 있는 정보의 양도 많아져요. 그래서 낮은 주파수의 전파보다 높은 주파수의 레이저가 1초에 더 많은 메시지를 실어 나를 수 있어요. 우주 통신 회사 스페이스 빔의 강원석 연구원은 “레이저는 용량이 큰 메시지를 보낼 때 아주 유용할 것”이라고 설명했답니다.