전파 천문대

오늘날의 연구자들은 고대 문명으로부터의 메시지를 지속적으로 찾고 있습니다. 고대 이집트 문명만큼이나 진귀하고 이국적인 문명일 것입니다. 그러나 이 문명은 시간뿐 아니라 공간적으로도 깊숙이 감춰져 있습니다. 외계 문명으로부터 온 전파 신호는 어떻게 해독될 수 있을까요? 외계의 지적 생물은 그 나름의 미적 기준, 복잡성, 논리성을 두루 갖추고 있겠지만, 우리에게는 전적으로 이질적이지 않을까요? 물론 외계인들도 우리에게 메시지를 보낼 때에는 되도록이면 알아듣기 쉽게 만들어 보낼 것 같습니다. 

우리는 성간 로제타석이 있다고 믿습니다. 아무리 다른 문명권들이라고 해도 그들과 우리 사이에는 공통의 언어가 반드시 있을 것입니다. 그 공통의 언어는 바로 과학과 수학입니다. 자연의 법칙은 우주 어디를 가든 동일하빈다. 멀리 있는 별이나 은하의 스펙트럼을 찍어 보면 태양의 스펙트럼과 비슷할 뿐 아니라 지구에서 적절히 설꼐한 실험 상황에서 만들어 낸 스펙트럼과도 일치합니다. 우주 어디의 물질이든 같은 종류의 원소들로 구성되어 있으며, 원자의 빛 흡수 방출 과정은 우주 어디를 가든 우리가 알고 있는 양자역학의 기본 원리로 모두 설명할 수 있습니다. 멀리 있는 은하들도 적정 궤도를 따라 상대방 주위를 서로 맴돌고 있스빈다. 멀리 있는 수많은 은하들도 사과를 땅에 떨어뜨리고 보이저 우주선의 궤도를 계산할 수 있게 해 주는, 바로 그 중력의 법치글 충실하게 따르는 것입니ㅏㄷ. 

이와 같이 지구에서 발견되 자연의 모든 법칙이 우주 어디에서나 성립하므로, 별들 사이를 가로질러 우리에게 온 메시지도 반드시 해독할 수 있을 것입니다. 그들이 우리에게 메시지를 보내는 목적이 지구 문명에게 무언가 그들의 이야기를 알리기 위한 것이라면 그 메시지는 반드시 쉽게 해독될 수 있는 내용일 것입니다. 

태양계에서는 지구 외의 고도 기술 문명을 기대할 수 없습니다. 그들의 기술이 우리보다 약간만, 예를 들어 1만 년 정도만 뒤져 있다면 그들은 결코 고도의 기술 문명 사회가 아닐 것입니다. 반대로 우리보다 약간 앞선 문명이라면 그들은 벌써 태양계 곳곳을 탐색하고 있어야 합니다. 벌써 그들의 대표단이 여기 지구에 와 있어야 마땅합니다. 그러므로 외꼐 문명과의 통신 방법은 행성들 사이가 아니라 별들 사이의공간을 뛰어 넘는 것이어야 합니다. 이상적으로 그 방법은 싸고 빠르고 단순명쾌해야 합니다. 우선 대량의 정보를 송수신하는 데 드는 비용이 저렴해야 한다는 것은 두말할 나위도 없습니다. 그리고 별과 별 사이의 거리를 생각할 때 그 방법은 매우 신속한 통화를 보장할 수 있어야 합니다. 또 메시지를 확실하게 전할 수 있도록 극히 간단한 방법이어야 합니다. 문명의 진화 단계에 따라 수신 기술의 수준이 각기 다를 것이므로, 초보 단계의 문명도 쉬베 수신할 수 있도록 하려면 아주 간단한 방법을 써야 할 것입니다. 놀랍게도 이 모든 조건을 충족시켜 주는 방법이 있는데 바로 전파천문학입니다. 

행성 지구에서 가장 큰 전파 레이더 천문 관측 시설은 푸에르토리코 섬에 있는 아레시보 전파 레이더 천문대 입니다. 이것은 코넬 대학교가 미국 과학 재단의 위촉을 받아 운영하고 있습니다. 푸에르토리코 섬 오지에 있던 거의 반구형의 넓은 골짜기를 여러 개의 반사판으로 덮어서 이 망원경의 주반사경을 만들었는데, 그 지름이 무려 305미터에 이릅니다. 구조상 이 망원경으로는 전 하늘을 마음대로 둘러볼 수가 업슷ㅂ니다. 주반사경면이 바로 지표면이기 때문입니다. 주반사경은 우주 깊은 곳으로부터 오는 전파 신호를 받아서 주반사경 위에 높이 매달려 있는 부반사경으로 보내 거기에 초점을 맺게 한 다음, 그곳에 모인 신호를 전기선을 이용하여 제어실로 보내면 제어실에서 이 신호를 분석합니다. 이렇게 해서 우주 저 멀리에 있는 천체를 이 망원경으로 고나측할 수 있습니다. 이 시설은 레이더로도 쓰입니다. 이때에는 부반사경이 전파 신호를 주반사경으로 쏘아주면 주반사경이 그 신호를 우주로 내보냅니다. 아레시보 전파 천문대는 우주로부터 오는 외계 문명의 신호를 검출하는 데 실제로 쓰였을 뿐 아니라 단 한 번뿐이었지만 우리의 신호를 외계로 내보내기도 했습니다.

프랑스의 천문학자 샤를 메시에가 작성한 메시에 목록의 열세 번째 자리를 차지하는 M13 이라는 구상 성단에 우리의 메시지를 보냈던 것입니다. 이렇게 우리는 쌍방이 원하기만 한다면 언제든지 성간 쌍방 교시닝 가능한 기술을 가지고 있습니다. 저편은 어떨지 모르겠지만 우리는 확실히 그렇습니다. 

태양과 비슷한 어떤 별 주위를 돌고 있을지도 모르는 외계의 한 행성에 브리태니카 백과사전에 실려 있는 모든 정보를 아레시보 전파 천문대의 레이더 시설로 전송한다면 수주 정도 걸립니다. 전파는 빛의 속도로 공간을 움지입니다. 가장 빠른 우주 탐사선에 실어 보내는 정보봅다 1만 배 정도 빨리 전달됩니다. 전파 망원경들은 아주 좁은 주파수 대역을 통해서 무척 강한 전파 신호를 발생시킬 수 있으므로 광막한 별과 별 사이의 공간을 가로질러 외계 문명에까지 우리의 메시지를 전할 수 있습니다. 만약 아레시보 망원경과 같은 크기의 전파 망원경이외꼐 행성에 설되어 있다면 비록 그 행성이 1만 5000광년이나 멀리 떨어져 있다고 해도 우리는 그 외계 문명권과 대화를 나눌 수 있습니다. 1만 5000광년은 태양에서 은하수 은하 중심까지 거리의 절반에 해당합니다. 그러므로 현대 과학 기술은 우리와 교신할 수 있는 외계 문명이 어디에 있는 지 그 위치를 정확하게 알기만 한다면 그들과의 대화를 가능케 하는 수준에 와 있습니다. 그리고 전파 천문학이야말로 인류의 이 거대한 사업에 곡 들어맞는 과학 기술입니다. 

그 어떤 성분의 대기가 외계 행성을 둘러싸고 있든 전파 신호는 반드시 그 대기를 뚫고 들어 갈 것입니다. 전파는 별과 별 사이에 흩어져 있는 성간 물질에 흡수되거나 산란되지도 않습니다. 우주에서 오는 전파 신호는 보통 인간 활동과 전혀 관련 없는 주파수 대역에서 잡힙니다. 예를 들어 퀘이사와 펄서가 내놓는 전파 신호도 그렇고, 태양계 행성들이나 별의 대기층에서 방출되는 신호들도 이 점에서는 마찬가지입니다.