우주 통신의 경이로움 (보이저호, 광통신, 양자통신)
지구에서 245억 km 떨어진 보이저 1호는 지금도 22W의 희미한 신호를 보내고 있습니다. 전구 하나보다 약한 에너지로 22시간을 달려 지구에 도착하는 이 신호는 단순한 데이터를 넘어, 우주를 향한 인류의 끊임없는 대화이자 '우리는 여기에 있었다'는 처절한 고백입니다. 우주 통신은 광활한 거리와 시간이라는 냉혹한 물리적 제약 속에서도 인류가 우주의 경계를 넓혀가는 과학기술의 정수입니다. 보이저호가 전하는 우주의 속삭임 1977년 발사된 보이저 1호와 2호는 목성과 토성 탐사를 넘어 가능한 한 멀리 나아가는 임무를 띠고 있었습니다. 당시 과학자들은 수십 년 후에도 이 탐사선이 신호를 보내고 있을 것이라고는 상상조차 하지 못했지만, 보이저호들은 최초로 태양계를 벗어나 성간 공간에 도달하여 현재까지도 희미한 목소리를 전하고 있습니다. 보이저 1호는 약 22W 출력으로 신호를 보내는데, 이는 일반 가정용 전구 하나보다도 약한 수준입니다. 그 미약한 신호는 무려 240억 km를 달려 지구에 도착하는데, 이는 지구-태양 거리의 160배에 해당하는 아득한 거리입니다. 시속 100km 자동차로 27,000년이 걸리고 빛의 속도로도 44시간이 소요되는 이 거리에서 전구 하나만큼의 힘으로 내뿜는 신호를 포착하는 것은 기적에 가깝습니다. 이 미약한 신호를 잡기 위해 NASA는 미국, 스페인, 호주에 지름 70m의 초대형 안테나를 운영하고 있습니다. 축구장 절반 크기에 달하는 이 거대한 접시들이 하늘에 귀를 기울여 어둠 속에서 들리는 보이저의 속삭임을 포착합니다. 그러나 신호를 듣는 것만으로는 부족하며, 우주와 지구상의 온갖 잡음 속에 섞인 희미한 신호를 걸러내고 증폭하며 해독하는 정교한 수신 기술이 필요합니다. 보이저가 보내는 데이터는 온도, 자기장 세기, 입자 밀도, 장비 작동 상태 등 놀랍도록 간단하지만, 인류가 태양계 끝을 이해하는 데 결정적인 역할을 합니다. 2012년 보이저가 태양권 계면을 넘어 성간 공간에 도달한 사실도 입자 밀도의 급격한 변화를...
