Curiologist K

우리가 눈으로 볼 수 있는 모든 것 — 별, 행성, 은하, 성운 — 은 우주 전체 질량의 약 5%에 불과하다. 나머지 95%는 보이지 않는다. 그 중 약 27%를 차지하는 것이 바로 암흑물질이다. 빛을 내지도, 반사하지도, 흡수하지도 않는 이 물질은 어떤 망원경으로도 직접 포착할 수 없다. 그런데도 물리학자들은 암흑물질이 '반드시 존재한다'고 확신한다. Photo by BoliviaInteligente on Unsplash 암흑물질이란 정확히 무엇인가? 보이지 않는다는 것의 의미 암흑물질은 단순히 '어두운' 물질이 아니다. 일반적인 물질이 어두운 이유는 빛을 방출하지 않기 때문이지만, 적어도 빛과 상호작용은 한다. 암흑물질은 전자기력 자체와 반응하지 않는다. 즉, 빛이 그냥 통과해버린다. 현재 물리학이 정의하는 암흑물질의 특성은 딱 두 가지다: 질량을 가지고, 중력을 행사한다. 이것이 암흑물질 연구를 극도로 어렵게 만드는 이유다. 우리가 가진 거의 모든 천문 관측 도구는 전자기 복사, 즉 빛의 어떤 형태에 의존한다. 암흑물질은 그 게임에 참여하지 않는다. 탐지할 수 없는 것을 연구한다는 것은 마치 그림자만 보고 물체의 형태를 추론하는 것과 같다. 일반 물질과의 차이 우리 몸을 구성하는 원자, 공기, 물, 지구 자체 — 이 모든 것은 '바리온 물질'이라 불린다. 양성자, 중성자, 전자로 이루어진 표준 물질이다. 암흑물질은 이 범주에 속하지 않는다. 현재 가장 유력한 후보는 'WIMP(약하게 상호작용하는 무거운 입자)'라 불리는 가상의 입자지만, 수십 년간의 탐색에도 불구하고 아직 직접 검출된 사례는 없다. AI Generated · Google Imagen 암흑물질이 존재한다고 믿는 이유: 증거들 은하의 회전 속도가 맞지 않는다 1970년대, 천문학자 베라 루빈은 안드로메다 은하의 별들이 예상과 전혀 다른 속도...

로켓 한 번 발사하는 데 드는 비용은 전통적인 방식으로 수백억 원에서 수천억 원에 달했다. 그 이유는 단순하다 — 로켓 대부분을 한 번 쓰고 버렸기 때문이다. 비행기를 뉴욕에서 런던으로 날린 뒤 대서양에 버린다고 상상해보라. 재사용 로켓은 바로 그 상식을 뒤집는 기술이다. Photo by Andrew Wilson on Unsplash 재사용 로켓이란 무엇인가 — 기존 로켓과 무엇이 다른가? 일회용 로켓의 구조적 한계 1960년대부터 2010년대 초반까지 우주 발사체의 기본 철학은 '소모품'이었다. 1단 로켓은 연료를 다 태운 뒤 분리되어 바다에 떨어지고, 2단도 대기권에서 불타 없어졌다. 남는 건 페이로드 — 즉 위성이나 우주선뿐이었다. 이 방식은 매번 새 로켓을 제작해야 한다는 뜻이었고, 그 비용이 발사 단가를 천문학적으로 끌어올렸다. 재사용 로켓은 이 구조를 근본적으로 바꾼다. 가장 비싼 부품인 1단 로켓 엔진과 동체를 회수해서 점검 후 다시 쓴다. 엔진 하나를 새로 만드는 데 드는 비용과 기존 엔진을 정비해서 재사용하는 비용 사이에는 상당한 차이가 있다. 항공기 엔진을 매 비행마다 교체하지 않는 것과 같은 논리다. 재사용의 핵심 — 어디까지 회수하나? 현재 상업 발사 시장에서 가장 널리 쓰이는 재사용 방식은 1단 로켓 부스터를 회수하는 것이다. 스페이스X의 팰컨 9 로켓이 대표적인 사례로, 1단 부스터가 임무를 마친 뒤 지상 또는 해상 드론십으로 돌아와 수직 착륙한다. 일부 로켓은 페어링(위성을 감싸는 덮개)까지 회수한다. 페어링 하나의 제조 비용도 수십억 원 수준이기 때문이다. AI Generated · Google Imagen 재사용 로켓은 어떻게 발사되는가 — 상승 단계의 물리학 발사부터 단 분리까지 발사 순간, 로켓은 자체 무게의 수 배에 달하는 추력을 내야 중력을 이기고 상승할 수 있다. 팰컨 9의 경우 1단에 9개의 멀린 엔진이 탑재되...