딸이 아버지에게 묻는다. “아빠, 다른 行星에도 누군가 있을까?” 아버지가 對答한다. “萬若 宇宙에 우리만 있다면, 엄청난 空間의 浪費겠지.” 映畫를 보고 나면 餘韻처럼 두 父女의 對話가 귓가에 맴돌 수밖에 없다. 映畫俳優 조디 포스터를 사랑하는 科學 팬들에게 가장 有名한 그女의 映畫 ‘콘택트’(1997) 얘기다. 

21世紀를 빛낸 SF映畫로 크리스토퍼 놀란 監督의 ‘인터스텔라’를 꼽는다면, 그 前에는 이 映畫가 있었다. 映畫를 貫通하는 主題는 多少 生疏할 수 있는 SETI(Search for Extra-Terrestrial Intelligence) 프로젝트, 다시 말해 外界 知的 生命體 探査를 위한 計劃이다. 上映 내내 外界人은 코빼기도 보이지 않지만, ‘칼 세이건’이라는 偉大한 天文學者의 熱情을 고스란히 느낄 수 있는 섬세한 作品으로 남았다. 映畫의 背景으로 멋들어진 超大型 施設이 잠깐 登場하는데, 主人公인 조디 포스터(엘리 隘路웨이 役)는 外界人이 보낸 信號를 檢出하기 위해 오랜 時間을 이곳에서 보낸다. 바로 이番 ‘軌道 밖의 科學’ 시리즈의 主人公인 아레시보 望遠鏡이다.

50年 넘게 ‘外界 사냥 信號꾼’ 役割

便安히 映畫를 보던 觀客들은 撮影場 세트 規模에 놀라며 할리우드 映畫의 資本力이 대단하다고 感歎했겠지만, 놀랍게도 이 녀석은 一回用이 아닌 實存하는 裝備다. 푸에르토리코 아레시보 南쪽으로 내려가면 天文臺가 하나 있는데, 여기에 無慮 지름이 305m에 達하는 巨大한 접시 안테나가 하늘을 向해 입을 벌리고 있다. 2016年 中國이 지름 500m짜리 電波 望遠鏡을 세우기 前까지, 1963年부터 50年 넘게 世界 最大 規模의 單一 電波 望遠鏡이라는 威容을 떨쳤다. 아레시보 望遠鏡은 오랫동안 ‘外界 信號 사냥꾼’으로 有名했다. 

이 巨大한 녀석의 出演作은 SF映畫뿐만이 아니다. ‘英國 映畫의 自尊心’으로 불리는 諜報映畫 ‘007’ 시리즈 中 1995年 作인 ‘골든 아이’에서 피어스 브로스넌이 演技한 主人公 제임스 본드는 접시 안테나 위의 受信機에 매달려 生과 死를 오가기도 했다. 이 程度면 科學界에서 꽤 有名人士日 텐데, 12月 1日 아레시보 望遠鏡으로부터 正말 슬픈 消息이 들려왔다. 메인 케이블이 끊어지면서 900톤에 가까운 무게의 受信機가 墜落했고, 結局 접시 안테나 一部와 周邊 施設이 破壞됐다는 것이다. 

受信機는 접시 안테나를 둘러싼 3個의 기둥과 鐵製 케이블로 連結되어 地上으로부터 140m假量 떠 있었는데, 케이블 一部가 歲月의 風波를 견디지 못하고 끊어졌고, 墜落하는 構造物엔 날개가 없으니 그대로 望遠鏡의 崩壞를 가져왔다. 多幸히 人命 被害나 負傷은 現在까지 報告된 바가 없다. 하지만 이런 안타까운 徵兆는 이미 몇 年 前부터 여러 次例 있었다. 2017年 푸에르토리코를 그대로 貫通했던 허리케인 ‘마피아’로 인해 쉽게 復舊하기 어려울 程度로 큰 被害를 봤으며, 올해 初 南쪽 沿海에서 發生한 規模 6.4의 强震 탓에 施設을 一時的으로 閉鎖했다. 甚至於 8月에는 3cm 두께의 固定 케이블 中 하나가 떨어지면서 접시 안테나에 지름 30m 크기의 구멍을 뚫었다. 以後 어떻게든 報酬를 하느냐 아니면 完全히 門을 닫느냐 갈림길에 서 있던 渦中에 最近 受信機 墜落으로 돌이킬 수 없는 地境에 이르렀다. 아무리 離別을 準備하고 있었다고는 하지만 너무도 갑작스러운 事故였다.

아레시보 望遠鏡이 남긴 발자취

1963年 어마어마한 크기의 電波 望遠鏡이 자리를 잡은 以後 最初의 成果는 2年 뒤 水性에서 나왔다. 當時 水星의 自轉週期는 88日로 推測하고 있었으나, 아레시보 望遠鏡으로 觀測한 結果는 59日이었다. 애初 目的인 外界 知的 生命體 探査는 正體를 알 수 없는 信號를 受信해 分析하는 形態로 꾸준히 進行됐는데, 1968年 게星雲에서 매우 짧은 時間에 큰 振幅을 規則的으로 放出하는 펄스(pulse) 狀態의 電波 信號를 發見했다. 바로 理論上으로만 存在하던 脈動電波源이었다. 簡單히 펄서(pulsar)라고 하는데, 自轉하며 週期的으로 펄스 形態의 光線을 放出하는 中性子별이다. 

英國의 天文學者 마틴 리스는 펄서를 外界 生命體가 人爲的으로 만들어낸 燈臺라고 主張하기도 했다. 그 程度로 特異한 天體이다 보니 以後 많은 硏究가 進行될 수 있었고 結局 여기서 노벨賞도 나왔다. 美國의 科學者 러셀 헐스와 조지프 테일러는 아레시보 望遠鏡을 통해 빠르게 回轉하는 雙星 펄서를 發見했고, 이걸 土臺로 重力 硏究의 새로운 可能性을 發見해 노벨物理學賞을 받았다. 

헤어진 戀人이 무언가 메시지를 보내기를 애타게 苦待하던 時期가 지나면, 먼저 文字를 보내보는 것도 方法이라는 結論에 到達하는 것처럼 外界의 信號를 기다리다 지쳐 1974年엔 우리 銀河 內에 별들이 모여 있는 球狀星團으로 우리가 먼저 信號를 보내기도 했다. 이 信號는 아레시보 메시지라고 불리는데, 歷史上 가장 먼 距離를 날아가고 있는 探査船 보이저에 실려있는 골든 레코드와 비슷하게 地球의 各種 情報와 메시지를 담고 있다. 1990年代 初에는 太陽系 外部 地球와 類似한 行星들을 發見하기도 하면서 知的 生命體 探査를 넘어 外界 生命體가 存在할 可能性이 있는 地域의 範圍를 좁히는 데 集中했다. 

아레시보 望遠鏡의 아낌없는 獻身은 空想에 가까운 곳을 向하고 있었지만, 그 外에도 많은 業績을 이뤄냈다. 이 望遠鏡 德分에 불타는 錦城의 脂質表面에 對한 레이더 指導가 最初로 製作됐고, 火星과 달의 表面을 綿密하게 觀測하게 됐다. 이 望遠鏡은 水星의 北極과 南極을 살피다가 그늘진 噴火口에서 얼음을 發見하고, 通信이 끊긴 太陽 및 太陽卷 觀測衛星 소호(SOHO)를 다시 찾아내는 뛰어난 技倆을 보여주기도 했다. 土星이 保有한 衛星 가운데 가장 큰 타이탄에서 炭化水素 湖水의 痕跡을 探知한 것도 아레시보 望遠鏡이다. 最近에는 宇宙의 起源을 糾明할 수 있는 좋은 接近 方法이자, 將次 衝突로 벌어질 危機狀況을 對備할 수 있는 小行星 硏究에 힘썼다. 어디 그뿐인가. 小行星 周圍를 두 個의 衛星이 도는 三重 小行星을 發見하기도 하고, 最近까지 地球 近處로 接近하는 小行星을 찾거나 軌道를 調査하는 核心 役割을 꾸준히 해냈다. 안테나에 수많은 傷處와 痕跡을 남기는 것도 기꺼이 甘受하며 말이다.

巨大 構造物과 人間의 따뜻한 交感

아레시보 望遠鏡은 結局 무너졌다. 하지만 巨大한 녀석은 人類에게 많은 追憶을 남겼다. 年間 數萬 名의 觀覽客이 天文臺에 訪問해 莊嚴하게 存在하는 모습을 지켜봤고, 수많은 硏究者는 이곳에서 多樣한 分野에 關한 學術的인 靈感을 얻었다. 自然災害나 事故로 被害를 經驗하는 瞬間마다 모두가 耳目을 集中하며 ‘老兵’의 安危를 걱정했고, 마지막 숨을 몰아쉬며 幽明을 달리하던 그때마저도 따스한 追慕와 慰勞의 물결이 온라인으로 끝없이 이어졌다. 果然 어떤 硏究 施設이 이토록 社會的으로 認定을 받으며, 무너진 以後에도 이렇게 人間과 交感을 누릴 수 있을까. 아마 아레시보 望遠鏡의 이룰 수 없는 꿈을 向한 熱情과 變함없이 성실한 態度, 그間 映畫 等 大衆文化를 통해 쌓은 信賴가 큰 役割을 했을 것이다. 

外界 知的 生命體 探査에 成功하기 위해서는 하나의 大前提가 必要하다. 바로 外界人이 對話의 手段으로 電波를 使用할 것이라는 假定이다. 多分히 人間的인 이 空想이 맞아떨어질 지에 對한 檢證은 如前히 進行 中이다. 우리는 이제야 겨우 같은 行星에서 태어나고 사라진 過去 先祖들이 남긴 象形文字를 功들여 解釋하고 있으며, 어느 程度 知的能力을 갖춘 침팬지나 범고래 等이 보내는 信號를 아직 알지 못한다. 하물며 正말 있는지 確信조차 할 수 없는 外界文明의 存在를 찾아내고 疏通하는 것이 果然 어떤 意味가 있을까. 하지만 이러한 努力이야말로 宇宙에 存在하는 知的 生命體에 對한 唯一한 證據인 人類가 얼마나 偉大한지를 如實히 보여준다고 믿는다. 그리고 그 믿음 德分에 우리의 思考力은 고작 太陽系 邊두리의 行星에 머물지 않을 수 있었고, 視線을 아주 먼 곳까지 둘 수 있었다. 아마 부서지는 그 瞬間까지 아레시보 望遠鏡은 맑은 눈빛으로 宇宙를 凝視하고 있었을 것이다. 헤드셋을 끼고 微弱한 外界의 信號를 찾으려고 努力하는 映畫 속 조디 포스터처럼 말이다.

_{軌道_연세대 天文宇宙學科 學部 및 大學院을 卒業하고 韓國天文硏究院 宇宙監視센터와 연세대 宇宙飛行制御硏究室에서 勤務했다. ‘軌道’라는 藝名으로 팟캐스트 ‘課長窓’, 유튜브 ‘안될과학’과 ‘투머치사이언스’를 進行 中이며, 著書로는 ‘軌道의 科學 虛勢’가 있다.}