미국항공우주국(NASA)이 우주선의 항해 방식을 바꿔놓을 '심(深)우주 원자시계' 실험에 나선다.

NASA 제트추진연구소(JPL)에 따르면 토스터 크기의 심우주 원자시계는 궤도시험 위성에 탑재돼 22일 플로리다주 케네디 우주센터에서 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓을 타고 지구 궤도에 오르게 된다.

JPL이 제작한 심우주 원자시계는 지상에서 사용하는 GPS(위성위치확인시스템) 처럼 심우주에서 우주선의 위치를 확인하고 자동항법에 이용하는 방안을 시험하기 위해 발사된다.

현재는 지구의 대형 안테나를 이용해 심우주에 있는 우주선에 신호를 보내고 우주선이 이를 받아 다시 지구로 보내면 지구의 원자시계로 신호가 양방향으로 오가는데 걸린 시간을 측정해 우주선의 위치를 확인한다.

우주선이 심우주로 깊이 들어갈수록 신호를 주고받는데 걸리는 시간은 더 길어지게 된다.

그러나 심우주 원자시계를 우주선에 탑재하면 지구에서 보내는 신호만으로 우주선의 위치를 확인할 수 있게 된다. 신호를 받아 지구로 다시 전송하는 절차를 줄일 수 있게 되는 것이다.

심우주 원자시계를 탑재한 궤도시험 위성은 1년간 지구 궤도에서 시험비행을 한 뒤 심우주로 나아가게 된다.

우주항법에 쓰일 원자시계는 단 1초의 오차만으로도 착륙지가 크게 바뀔 수 있기 때문에 고도의 정밀성이 필요하다.

궤도시험 위성에 탑재된 심우주 원자시계는 특수 장치에 수은 이온을 넣어 이용하며, 900만년에 1초의 오차가 발생할 정도로 정밀하다.

지상 테스트에서는 GPS 위성에 사용되는 원자시계보다 50배까지 더 안정적인 것으로 확인됐다. 원자시계는 원자 안에 있는 전자의 고유상태 사이의 전이에서 발생하는 전자기파의 진동수를 측정해 시간을 재는데 외부 자기장이나 온도 변화에 민감한 것으로 알려져 있다.