나노 우주선 레이저 추진체, 인류 최초 블랙홀 직접 탐사 구상

중국 푸단대학교의 천체물리학자 코시모 밤비(Cosimo Bambi) 교수가 ‘블랙홀 직접 탐사’라는 파격적인 우주 미션 청사진을 공개했다.

현재 기술로는 불가능하지만, 향후 20~30년 내 나노 우주선과 지상 레이저 기술이 발전하면 실행 가능성이 열릴 수 있다는 주장이다.

밤비 교수의 제안은 과학 저널 iScience에 발표됐다. 구상에 따르면, 탐사선은 종이클립보다 가벼운 ‘그램급 나노크래프트’로, 마이크로칩과 광돛(light sail)으로 구성된다. 지상에서 쏜 고출력 레이저 빔이 돛을 밀어, 탐사선을 광속의 3분의 1 속도까지 가속시킨다.

“지금은 기술이 없지만, 20~30년 뒤에는 가능할 수 있습니다.”
– 코시모 밤비 교수

목표와 여정
밤비 교수는 지구에서 20~25광년 거리에 존재할 가능성이 있는 ‘근접 블랙홀’을 목표로 삼았다. 블랙홀은 빛을 내거나 반사하지 않아 직접 관측이 어렵지만, 인근 별의 운동이나 중력 렌즈 효과로 존재를 추정할 수 있다. 그는 “향후 10년 안에 근처 블랙홀을 발견할 가능성이 있다”고 전망했다.

목표가 정해지면, 나노크래프트는 약 70년간 항해해 블랙홀에 도달한다. 이후 수집된 데이터가 지구로 돌아오는 데는 약 20년이 추가 소요된다. 전체 미션 기간은 80~100년에 달한다.

과학적 의미
이 탐사는 다음과 같은 근본적 질문에 답할 수 있을 것으로 기대된다.

• 블랙홀에는 정말 사건의 지평선(Event Horizon)이 존재하는가?
• 블랙홀 주변에서 물리 법칙은 변하는가?
• 아인슈타인의 일반상대성이론은 극한 조건에서도 성립하는가?

밤비 교수는 “오늘날 레이저 건설 비용만 약 1조 유로에 달하지만, 수십 년 뒤 기술 발전과 비용 절감이 이뤄지면 충분히 도전 가능한 영역”이라고 밝혔다.

비관론에서 현실로
밤비 교수는 “중력파 관측이나 블랙홀 그림자 촬영도 과거에는 불가능하다고 여겨졌지만, 결국 이루어졌다”며 “이번 구상 역시 현재는 공상과학처럼 보이지만, 미래에는 현실이 될 수 있다”고 강조했다.

출처:

• Cosimo Bambi, An interstellar mission to test astrophysical black holes, iScience (2025), DOI: 10.1016/j.isci.2025.113142