스페이스 X의 비밀, 브래드 버건

 

 

 

 

 

 

경제정책연구소의 2002년 논평에 따르면, 1990년대 후반의 미국 사회는 고용과 임금, 생산성이 빠르게 상승한 시기였다. 주식 시장이 호황을 맞으면서 초창기 인터넷 기술이 과대평가되어 닷컴버블(인터넷 관련 기업들에 거품이 낀 현상-옮긴이)이 한창이던 시기였다. 당시 인기 있던 〈버피와 뱀파이어Buffy the Vampire Slayer〉 같은 TV 드라마나 〈해커스Hackers〉 같은 영화에서는 컴퓨터에 정통한 괴짜를 현대 사회의 근간이 되는 디지털 인프라를 공격하는 만능 재주꾼으로 그려 냈다.

이들 작품에는 권력자들로서는 가늠하기조차 어려운 소프트웨어를 이용해 사회 조직망을 교란시켜 손쉽게 세상에 사회적 혼란을 불러일으키는 나이 어린 해커가 등장해 첨단 기술의 미래에 대한 비전을 제시한다. 한마디로 1990년대 말은 역설의 시대였다. 그러나 과열 투자의 거품 속에는 향후 수십 년간 인류의 경제생활을 꽃피울 선진적인 상업 제품들의 씨앗이 들어차 있었다. 

 

우주 탐험을 향한 베이조스와 머스크의 여정에서 굳이 다른 점을 꼽으라면, 이들 억만장자의 야망이 어디에 있는가이다. 궁극적으로 지구상에서 부를 축적하는 데 있는가, 아니면 최후의 우주 개척자가 되려는 데 있는가? 





이후 머스크는 캐나다로 이주해서 어머니와 함께 지내며 캐나다 시민권을 얻었고, 온타리오주 킹스턴의 퀸스 대학교에 진학했다. 퀸스 대학교에서 2년간 학업에 열중한 후 미국의 펜실베이니아 대학교로 편입했는데, 그곳에서 머스크는 복수 전공으로 학업을 이어나가면서도 비밀리에 나이트클럽을 운영할 목적으로 남학생 사교클럽으로 쓰이던 침실 열 개짜리 주택을 친구와 공동명의로 구입했다. 그 덕분에 머스크는 물리학과 와튼스쿨의 경제학 학사 학위를 동시에 취득하며 졸업할 때까지 집세를 충당할 수 있었다. 이 두 전공의 조합은 그가 사업가이자 로켓 개발업체의 CEO로서 사고하는 데 영향을 미쳤다. 훗날 머스크는 TED 강연에서, 그러한 경험은 “생각의 틀을 갖추는 데 도움이 된다. (…) 논증을 할 때 일종의 기본 원칙 같은 것”이며 “유추를 이용한 논증과 달리, 근본적인 진리에 도달할 때까지 파고든 다음 거기서부터 논증해 나가는 방식은 (…) 물리학적 접근 방식을 적용해야 한다.”라고 덧붙였다.





항공기의 날개 유무에 따라 서로 다른 개발 방식과 혁신이 존재했지만, 소련의 우주 개발 사업을 뛰어넘기 위해 NASA는 머큐리 계획Mercury program을 시행했다. 1961년 5월 5일, 앨런 셰퍼드는 15분간의 준궤도 비행(우주 경계선인 고도 80킬로미터 혹은 100킬로미터까지 올라갔다가 내려오는 비행-옮긴이)에 성공하면서 지구의 대기권 밖으로 벗어난 최초의 미국인 우주 비행사가 되었다.

그러나 이미 소련이 최초의 인류를 우주로 보낸 지 한 달가량 지난 후였다. 이 최초의 우주 비행사는 바로 유리 가가린이다. 가가린은 1961년 4월 12일에 러시아의 보스토크 1호Vostok 1의 캡슐에 탑승해 우주로 향했다. 이듬해인 1962년 2월 20일에 존 글렌은 지구 궤도를 비행한 최초의 미국인 우주 비행사가 되었다. 

 

1969년 7월 20일, 두 명의 우주 비행사, 닐 암스트롱과 에드윈 ‘버즈’ 올드린을 태운 아폴로 11호의 달 착륙 모듈이 달 표면에 착륙했다(마이클 콜린스는 달 궤도상의 본체에 남았다). 공식적으로 암스트롱과 올드린은 달 표면에 발을 디딘 첫 번째와 두 번째 인간이 되었다. 암스트롱은 사다리를 타고 달 표면에 내려와 유명한 말을 남겼다.

“이것은 한 인간에게는 작은 발걸음이지만, 인류에게는 위대한 도약이다.”

이로써 미국과 NASA, 그리고 일련의 엔지니어링 업체들이 보유한 기술적 기량이 소련을 넘어섰으며, 지구 궤도 내의 상징적인 최고봉인 달을 정복함으로써 더 이상 넘어설 대상이 없음을 만천하에 알렸다. 





아폴로 16호의 비행사들은 달의 고지대에서 채취한 ‘사장암斜長巖’이라 불리는 암석 표본을 가지고 귀환했다. 분석 결과, 암석의 나이는 대략 44억 6천만 년이라는 사실이 밝혀졌다. 지구상에서 가장 오래된 암석의 나이는 약 42억 8천만 년이다. 지구와 달의 암석 간의 구성 성분이 유사하다는 사실에서 두 천체가 공통의 기원을 가졌음이 드러난다. 즉, 원시 지구와 현재는 사라진 테이아Theia라는 행성 간에 엄청난 충돌이 있었다는 것이다.

원시 지구의 거대한 덩어리가 우주 밖으로 떨어져 나간 후 오래지 않은 시점에, 초기의 달에는 마그마가 끓어오르는 거대한 바다가 존재했다. 아폴로 16호가 가져온 암석이 있었던 달의 고지대는 41~44억 년 전 그 지옥 같은 바다 표면을 떠다니고 있었다. 달의 표면이 점차 식으면서 표면층은 균일하지 않게 형성되었다. 그래서 지구와 마주한 면에 비해서 반대편은 9.5킬로미터에서 19킬로미터 정도 두꺼워졌고, 그 결과 달의 질량 중심은 비대칭적으로 지구에 가깝게 배치되었다.

아폴로 탐사를 통해 밝혀진 달에 관한 가장 주목할 만한 사실 하나는 표토regolith라고 불리는 달 표면의 토양 성분에 수소가 함유되어 있다는 사실이다. 그러니까 미래에 건설할 전초 기지에 장기간 체류할 때 우리의 이웃인 달에서 연료를 생산할 수도 있을 것이다. 이제는 미국과 NASA가 신세계에 최초의 인류를 보내면서 달성한 ‘불공정한’ 경쟁 우위가 비단 상징성에 그치지 않고 더욱 큰 의미를 지닌다는 점이 확실하다. 아폴로 계획으로 우리는 태양계 전체의 기원 및 개괄적인 형성 과정뿐 아니라, 지구와 달의 기원에 대한 이해도가 한층 깊어졌다. 우리는 두 세계에서 지질학적 변화와 화산 활동이 오늘날 우리가 살아가는 행성을 형성하는 데 어떻게 작용했는지 짐작해 볼 수 있었으며, 게다가 미래의 인류가 지구 궤도 너머에 정착할 경우 사용할 잠재적인 자원에 대한 정보까지 얻게 되었다.





1960년대 들어서면서 미국 경제는 더욱 급격하게 국제 정세의 영향을 받았다. 냉전 이후(특히 21세기 초반) 전 세계 각지 정치 지도자들 사이에는 미국이 분수에 넘칠 정도로 빠르게 제국화하고 있다는 인식이 생겨났다. 전례 없는 국가 부채와 이를 해소하기 위해 지속적으로 오일 달러에 의존하는 상황만 보더라도 미국은 재정적 유연성을 지나치게 잃어 가고 있음을 알 수 있었다.

미 의회의 일각에서는 주브린의 제안을 호의적으로 받아들였지만, 결국 이 프로그램은 결실을 맺지 못했다. 다만 그가 도출해 낸 핵심 개념은 이미 NASA에서 초기 시험 단계를 거치며 추진 중이었다. 즉, 향후 먼 우주에서의 임무에 드는 비용을 줄이는 방안을 마련하는 것이다. 두 초강대국 사이에 양 극단을 오가는 냉전이라는 정치적 동기는 더는 인류가 우주로 확장하는 데 필요한 원동력이 될 수 없었기 때문이다. 

 

공학적 관점에서 이 문제의 해결책은 개념상으로 이미 나와 있었다. 바로 재사용 가능한 우주선이다. 우주왕복선은 대체로 재사용이 가능했다. 그러나 우주를 배경으로 한 일종의 테세우스의 배 역설(그리스 신화에 등장하는 역설로, 대상의 원래 요소를 교체한 후에도 그 대상이 여전히 동일한 대상인지를 묻는 사고 실험-옮긴이)처럼 각 왕복선은 발사, 대기권 재진입, 착륙 단계에서 혹독한 조건을 충분히 견디는 데 적합하도록 임무가 종료될 때마다 대대적인 점검을 거쳐야 했다. 왕복선이 발사된 후 2분 만에 폭발했던 전력이 있는 만큼 우주선이 과도하게 복잡한 설계라고 보는 일부의 시각이 있었다. 어쨌든 더욱 복잡한 공학 기술이 적용될수록 끔찍한 사고가 발생할 확률도 높아지는 것이다. 





인류의 우주 활동에 대해 베이조스가 가졌던 비전은 웅장한 규모에 중점을 두었다. 아마존 창립자는 단순히 달이나 소행성 기지나 화성 도시를 건설하는 것이 아니라 극한의 우주 식민지를 건설해서 엄청난 수의 인간이 거주하기를 원했다.
이 우주 식민지는 프린스턴 대학교의 물리학자 제럴드 K. 오닐이 제안한 회전하는 실린더 형태의 식민지를 본뜬 것이다. 하지만 베이조스는 정작 식민지 건설을 추진하지는 않았다. 그가 생각하기에 기반 시설만 구축하고 나면 식민지 개발은 다음 세대의 몫이었다.





2023년에 들어서면서 기나긴 경주에서 스페이스X를 따라잡으려는 블루오리진의 노력이 마침내 성과를 보이는 듯했지만, 스페이스X는 우주 자산에 관해 더욱 다각적인 포트폴리오를 통해 선두 주자로서 이미 격차를 벌리고 있었다. 즉, 스페이스X의 스타링크Starlink 위성 개발이 거의 막바지에 들어서고 있었다. 스타링크 위성은 세계 전역에 인터넷망을 공급하려는 목적으로 제작되었다. 2015년 1월에 이 사업이 처음 발표될 때만 해도 오늘날 우리가 아는 프로젝트 명칭이 결정되지 않은 상태였다. 여러 국제 규제 기관에 처음 접수된 기록을 보면, 최종적으로 위성 4천 기가 지구 저궤도에 배치될 것이라고 예상했다.

“우리가 실제로 논의 중인 내용은 바로 장기적으로 우주 공간에 인터넷망을 구축하는 것입니다.” 





스타링크 프로젝트의 엄청난 규모에 천문학자들은 그렇게 밝은 빛을 내며 공전하는 물체들 때문에 지상에서의 우주 관측에 방해가 될 거라는 우려를 표했다. 

스타링크 시스템은 순전히 위성의 수량만으로도 사실상 우주 공간에서 충돌을 일으키는 매우 위협적인 존재다. 미국과 중국을 포함한 여러 국가가 여전히 문제 해결의 초기 단계에 머물러 있다 보니 우주 쓰레기 문제가 이미 심각한 상황인데 결과적으로 더 큰 문제를 일으킬 수 있는 것이다.

마지막 사안도 역시 중대하다. 바로 스타링크 위성의 수명에 관한 문제다. 스타링크의 수명은 약 5년으로, 수명이 다한 위성은 궤도를 이탈해 대기권으로 진입하면서 소각된다. 스타링크 위성의 수가 계속 늘어나면서 소각되는 위성의 숫자도 전례 없이 증가할 것이다. 그에 따라 지구의 기후에 예측하지 못한 변화를 일으킬 수도 있다. 





천문학의 측면으로 다시 돌아가 보면, 미 천문학학회는 2022년 10월에 발간된 보고서에서 빛 공해와 관련해서 스타링크 위성의 거대한 무리에 따른 여러 유해 효과를 비교했다. 빛 공해란 야간에 엄청나게 밝은 도시의 조명으로 인해 천체 관측에 방해가 되는 현상을 말한다. 다시 말해, 수만 기의 스타링크 위성으로 지구 저궤도를 가득 채우면, 위성 본체에 태양광이 확산 반사되면서 밤하늘이 2~3배 밝아질 수도 있다.

스타링크 위성을 잘 피하기만 하면 지구 기반의 천문학 연구도 진행할 수는 있다. 개인적으로 이 문제가 실제로 연구 자체를 방해하는 결정적인 요인으로 보이지는 않는다. 다만 앞으로의 우주 기반 상업 활동이 자연에 대한 탐구와 감상에 방해가 될 수 있다는 점을 보여 주는 선례로 이 문제는 우리와 최후의 개척지 사이에 점차 늘어나는 장애물 중 첫 번째 사례가 될 수도 있다. 





탄소복합체나 알루미늄을 기반으로 한 소재와 달리, 스테인리스 스틸은 내구력이 약해질 가능성이 전혀 없다. 게다가 녹는점이 섭씨 1,500도에 달하는 스테인리스 스틸이면 대기권에 재진입할 때의 초고온 상태도 거뜬히 버텨 낼 수 있다. 다시 말해, 스타십은 NASA의 우주왕복선에 사용했던 크고 육중한 열 차폐막이 필요하지 않다. 그 대신 스타십에는 지구 대기권으로 진입할 때 내열 타일로 구성된 일반적인 차폐막을 사용한다. 스타십에 스테인리스 스틸을 사용함으로써 비용이 절감되기도 한다. 스페이스X가 탄소 섬유를 사용했다면 톤당 대략 13만 달러를 지불해야 했을 텐데, 스테인리스 스틸의 가격은 톤당 2,500달러(제작 초기 당시 기준)에 불과하다. 





아르스테크니카와의 인터뷰에서 머스크는 뉴턴의 <프린키피아> 속편이라도 집필할 요량인지 이렇게 덧붙였다.

"어떤 기계를 적정한 규모로 만들려면 그 기계를 만드는 기계를 만들어야 합니다. 이는 수학적으로 기계 자체보다 훨씬 더 복잡할 것입니다."





당시 온라인 매거진 <흥미로운 공학 기술Interesting Engineering>의 선임 편집자로서 실황 중계를 업데이트하던 나는 이 뜻밖의 반전을 포착해 내어 SN10이 승리와 비극을 잇따라 겪은 사실을 밝힌 이들 중 한 명이었다. 마치 두 개의 모순된 현실이 공존하는 양자역학의 역설이 연상되었다. 이러한 기이함은 우주여행이 개시되어 머나먼 행성 거주민과 지구 거주민 사이의 이야기가 극적으로 달라지는 경험을 할 우리의 미래를 보여 주는 전조일지도 모르겠다.





스페이스X로서 이는 자축할 만한 일이었다. 하지만 연방항공청의 최종 승인을 받으려면 조건이 있었다. 로켓 발사가 환경에 미치는 복합적인 영향을 다룬 75개 이상의 항목을 스페이스X가 실행에 옮겨야 했다. 이 모든 사안을 처리한 후에야 스페이스X는 보카치카 기지에서 발사 면허를 손에 넣을 수 있었다. 제시된 항목에는 소음 발생 제한, 지역의 수자원 보호, 발사 과정에서 유해 물질 배출 통제 등이 포함되었다.

스페이스X는 '자격을 갖춘 생물학자'를 고용해서 로켓 발사가 바다거북에 미치는 잠재적 영향이 적정하게 감소되었는지 점검하도록 해야 했다. 거기다 스페이스X 시설과 브라운스빌 사이를 오가는 직원 전용 셔틀을 계속 운행하고, 매 분기마다 보카치카 해변에서 정화 작업을 실시할 의무도 있었다. 요구 항목 중에는 몇 가지 희한하고 다소 일반적이지 않은 내용도 있었는데, 가령 멕시코 전쟁 및 미국 남북 전쟁 중에 인근 지역에서 발생했던 사건에 대한 역사적 보고서를 작성하고, 그 지역의 전쟁 유적지에서 소실된 일부 유물에 대해 스페이스X가 대체품을 마련해야 한다는 항목도 있었다. 또한 5천 달러의 기부금을 조성해서 오셀롯(표범과 유사한 고양이과의 동물-옮긴이)과 멸종 위기 맹금류를 보호하는 단체와 주에서 운영하는 휴양 낚시 프로그램 등에 기부하고, 그 밖에도 여러 환경 친화적인 조치를 취해야 했다.





"우선 우리가 영원히 지구상에만 머물러야 한다고 칩시다. 결국 어떤 사건이 일어나 인류는 멸망하겠죠. 저는 종말이 가까워졌다는 예언을 믿지는 않지만, 역사는 인류의 종말을 초래하는 사건이 언젠가는 일어날 것을 시사합니다. 그에 따라 인류는 우주를 여행하는 문명을 일으켜 다행성 종족으로 거듭나야 합니다. 다들 이것이 옳은 방향이라는 데 동의했으면 합니다."

멸종에 대한 두려움이 더해진 생존 의지야말로 인류를 달에 올려놓았던 기술적 동력을 다시 불러일으키고, 다행성 종족으로서 인류의 운명을 실현하려는 머스크를 질주하게 하는 원동력이었다.





2021년에 있었던 화성 이주 프로젝트에 대한 인터뷰에서 머스크가 X 프라이즈 재단의 설립자 피터 디아만디스에게 한 말이다. 머스크가 경고한 것은 이번이 처음이 아니었다. 2017년에 개최된 국제우주대회에서 머스크는 최초로 화성으로 떠날 인간 집단은 '목숨을 잃을 각오'를 해야 한다고 말했다.

"화성 탐사라고 하면 탐험가 어니스트 새클턴이 남극 원정대 모집 광고에 썼던 내용이 떠오릅니다."

디아만디스의 인터뷰에서 머스크는 이렇게 덧붙였다. 20세기의 영국 탐험가 새클턴이 지구의 남쪽 대륙으로 모험을 떠날 계획을 세우며 원정대를 모집하는 광고에 이렇게 썼다.

'위험한 여정에 동참할 남성 모집'.

그리고 깊이를 가늠할 수 없는 타이태닉호의 모험이 그러하듯이, 우주로 떠나는 누구든 그 여행에서 겪을 위험을 단단히 각오해야 할 것이다.

머스크는 이어서 말했다.

"위험합니다. 불편할 테고요. 머나먼 여정이에요. 살아서 지구로 돌아오지 못할지도 모릅니다. 하지만 영예로운 모험이 될 것이며, 굉장한 경험을 하게 될 겁니다."

그는 먼 우주에서의 임무에서 마주할 발견과 체험에 관해 이야기하기도 했다.

"죽을 수도 있죠....... 그리고 좋은 음식이나 그런 많은 것들을 누리지 못할 수도 있습니다. 살아서 돌아오지 못할 수도 있는 몹시 고되고 위험한 여정입니다."

머스크는 한마디를 더했다.

"참 매력적이죠!"

여행 중에 본인이나 지인이 목숨을 잃을 수 있다는 점이 먼 우주로 향하는 여행의 단점이다. 개인적으로 나라면 그런 위험 따위는 상관없이 여행에 나설 것이다. 자신의 목숨을 걸고 기꺼이 행성 세계의 개척자가 되려고 길을 떠날 사람들은 얼마든지 있다.