다시말해 우주로 물체를 쏘아올릴 수 있는 핵대포의 가능성을 시험했다는 겁니다.












......그 주장이 전하는 바는 대략 다음과 같습니다.





이 이야기는 1992년에 스미소니언 재단에서 발행하는 Air & Space 잡지에 소개되어 나름 유명(?)해졌다고 합니다. 참 먹음직스러운 떡밥이긴 한데......

...그런데 이게 과연 사실일까요?





결론적으로 말하자면 이 이야기의 상당부분은 사실이 아닐 가능성이 높습니다.

1. 이 핵실험에서 지하갱도 위에 철제 "맨홀뚜껑"을 달아놓았던 것, 그리고 이 "맨홀뚜껑"이 하늘로 발사된 것은 엄연히 사실입니다. 그리고 당시 핵실험을 하던 과학자들이 이 "맨홀뚜껑"의 속도에 관심이 있었던 것도 사실입니다.

그러나 이것이 물체를 우주로 쏘아올리기 위한 것은 아니었습니다.

파스칼 계열 핵실험은 세계 최초의 지하핵실험이었던 만큼, 당시 과학자들이 관심있었던 것은 핵폭발력을 지하에 안전하게 가둬두려면 어떤 조건이 필요한가를 아는 것이었습니다.

이를 위해 파스칼-A 실험에서는 수직갱을 폐쇄하지 않고 그대로 놔두었으며, 파스칼-B에서는 수직갱을 위에서 설명한 방법대로 폐쇄했습니다. 폐쇄장치의 취약성과 관련된 연구에서, 핵실험에 참여한 과학자 가운데 한 명인 R.R. 브라운리는 "맨홀뚜껑"이 튕겨올라가는 속도가 얼마나 될지를 예측했습니다. 그 계산결과가 바로 "지구탈출속도의 6배" 였죠. 과학자들은 이 속도를 실제로 확인해보기 위해 맨홀뚜껑을 고속 카메라로 촬영하기로 했습니다. 그러나 촬영한 필름을 현상하자, "맨홀뚜껑"은 맨 첫 번째 프레임에서만 촬영되고 그 이후 필름에는 나타나지조차 않았다는 점이 확인되었습니다.

결국 "맨홀뚜껑"의 정확한 속도를 알 수는 없었지만, 최근에 개발된 국산 견마로봇의 눈썹휘날리는 속도와 비견할만한 것은 일단 분명했습니다. 여튼 간에 과학자들이 그 맨홀 뚜껑을 결코 지상에서 다시 찾아낼 수 없었던 것도 사실입니다.



2. 그렇다면 맨홀뚜껑이 실제로 우주로 날아갈 수 있었을까요?

실제로 그랬을 가능성은 거의 없습니다.

실험에 쓰인 "맨홀뚜껑"은 두께 4인치급의 철제 원판으로, 그 형상은 매우 비(非)유체역학적이었기 때문에 매우 큰 공기저항을 받습니다. "맨홀뚜껑"이 받는 공기저항은 지구로 재돌입하는 우주선이나 낙하하는 운석에 가해지는 환경과 비슷하다고 볼 수 있습니다. 운석의 경우, 충분히 큰 질량을 가지지 않는 한 대기를 다 통과하기도 전에 마찰로 인해 초기 속도를 완전히 상실한다고 하죠. 약 9톤 이상의 중량을 가진 운석만이 자신의 낙하 종단속도보다 유의미하게 빠른 속도로 지면에 격돌할 수 있다고 합니다. ^{[주 1]}

철제 원판의 중량은 대략 수백킬로그램 가량이었고, 더구나 거의 구형에 가까운 운석보다는 질량에 비해 단면적이 큰, 공기저항을 더 잘 받는 형상이었기 때문에 철제 원판이 자신의 운동에너지를 제대로 보유하고 우주로 탈출할 수 있었을 가능성은 거의 없다고 볼 수 있습니다.

더욱이, 철의 열용량과 Heat of Fusion을 고려하면, 운동에너지를 마찰열로 완전히 상실한 "맨홀뚜껑"은 거의 전부 녹아서 대기중에 흩뿌려졌을 가능성이 높다고 생각됩니다. 그렇다면 실험에 쓰인 맨홀 뚜껑이 발견되지 못한 것도 무리는 아니죠.





여튼 제법 쓸만하긴 했지만 떡밥은 떡밥에 불과합니다.







[주1] 미국 운석 협회, http://www.amsmeteors.org/fireball/faqf.html#12

참고문헌 :
http://www.nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Plumbob.html
http://www.nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/Brownlee.html




Post Script : 핵 대포로 우주발사체를 쏜다는 아이디어 자체는 나중에 실제로 제안되었습니다. 80년대에는 "천둥우물 프로젝트" (Thunderwell Project) 라는 이름으로, 핵폭발이 순간적으로 기화시킨 물을 추진력으로 하는 우주발사용 대포가 제안된 적도 있습니다. 물론 실제로 제작된 적은 한 번도 없었지만.

Post - Post Script : 나중에 스탠리 큐브릭 감독이 영화로 제작해서 또 유명해진 아사쿠라 쿠시아더 C. 클라크의 소설 "2001 스페이스 오딧세이"에서, 핵폭발을 추진력으로 하는 행성간 수송수단이 등장하죠. 물론 이런 아이디어가 위에서 언급된 떡밥, 그리고 심지어 "천둥우물 프로젝트" 에도 영향을 주었을 가능성은 충분히 있다고 생각합니다. 역시 SF는 대단해!

투명 토스터의 컨셉트 모델