中, 달 시간 측정 앞서간다…소프트웨어 세계 첫 개발 [우주로 간다]

중국 연구진이 달의 공전 주기를 활용해 세계 최초로 달 시간 측정용 소프트웨어를 개발했다.

기즈모도, 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 등 외신은 12일(현지시간) 중국 자금산천문대 연구진이 달 시간 측정용 소프트웨어를 개발해 관련 논문을 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학(Astronomy & Astrophysics)’에 발표했다고 보도했다.

자금산천문대 연구진이 개발한 달 시간 측정 소프트웨어 ‘LTE440’은 달의 약한 중력과 우주 공간에서의 운동을 반영해 지구와 달 사이에 발생하는 미세한 시간 차이를 정밀하게 동기화할 수 있도록 설계됐다.

약한 중력 때문에 달 시간은 지구와 달라…시차 발생

달에서는 시간이 지구와 동일하게 흐르지 않는다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면 시간의 흐름은 중력과 운동의 영향을 받는다. 중력이 강할수록 시간이 더 느리게 흐른다.

지구보다 중력이 훨씬 약한 달에서는 두 천체 사이에 미세한 시간 차이가 발생한다. 이로 인해 달에 있는 시계는 하루에 약 58마이크로초(μs·100만분의 1초)씩 지구보다 빨라진다. 이 수치는 미미해 보이지만 시간이 누적되면 오차가 크게 확대돼 달에서의 항법과 통신 시스템에 영향을 미칠 수 있다.

현재 달 탐사 임무는 지구의 여러 원자시계를 기준으로 한 협정세계시(UTC)를 활용해 지구와 통신하고 있다. 그러나 향후 달 탐사가 본격화될수록 더 높은 정밀도를 갖춘 독립적인 달 시간 체계가 필요하다는 지적이 꾸준히 제기돼 왔다.

이번에 개발된 LTE440은 달의 공전과 움직임에 대한 정밀 데이터를 기반으로 지구와 달 사이의 시간 차이 변화를 지속적으로 추적한다. 연구진은 이러한 계산 과정을 소프트웨어로 자동화해 사용자가 특정 시점에서 지구 시간과 달 시간의 차이를 손쉽게 비교할 수 있도록 했다.

연구진은 “LTE440은 지구와 달 사이의 시간 차이를 계산하는 복잡한 과정을 자동화한 도구”라며 “향후 1천년 동안 정확도를 유지할 수 있어 달 탐사 임무를 준비하는 과정에서 수동 계산이 필요 없게 될 것”이라고 설명했다.

NASA·ESA도 달 시간 표준 개발 경쟁

NASA와 스페이스X가 향후 아르테미스 3호 유인 달탐사 임무에서 스타십 우주선이 어떻게 활용될 지를 보여주는 이미지들을 공개했다. (사진=스페이스X)

미국 항공우주국(NASA)은 이르면 2월 아르테미스 2호를 발사할 계획이다. 아폴로 계획 이후 첫 유인 달 착륙을 목표로 하는 아르테미스 3호 임무는 2028년으로 예정돼 있다. 이후에는 달 표면에 지속 가능한 인간 거주지를 구축하는 것을 목표로 하고 있다. 중국 역시 2030년까지 자국 우주비행사를 달에 착륙시키겠다는 계획을 추진 중이다.

미국 백악관은 이미 NASA에 올해 말까지 통일된 달 시간 체계를 개발하라고 지시한 상태다. 또한 2025년에는 제니퍼 맥클렐런 하원의원이 달과 다른 천체의 시간 표준을 정립하기 위한 ‘천체 시간 표준화 법안’을 미 하원 과학·우주·기술위원회에 발의했다.