AI가 알파 센타우리 항성간 여행 경로를 설계하다
비영리단체 페르미 익스플로러 미션이 2029년까지 최대 15백만 달러 규모의 우주선을 가장 가까운 항성계 알파 센타우리로 발사할 계획을 발표했습니다. AI 물성연구소 PSI가 개발한 오픈소스 시스템 'Get Physics Done'이 기존 궤도 기동을 독창적으로 조합한 새로운 비행 궤적을 제안했는데, 태양 근접 통과 시점에 엔진을 점화하는 방식입니다. 이는 AI가 실제 우주 과학 연구 문제를 자율적으로 해결한 사례로 주목받습니다.
경영진 요약: 페르미 익스플로러 미션이라는 비영리단체는 오늘 2029년 말까지 우리에게 가장 가까운 항성계로 우주선을 발사하겠다고 발표했다. 매우 야심찬 미션으로, 모든 것이 순조롭다면 우주선이 4.4광년 떨어진 알파 센타우리에 도착하는 데 최대 8만 년이 걸릴 수 있다. 이 우주선은 AI 물성연구소인 피지컬 슈퍼인텔리전스(PSI)가 개발한 AI 시스템이 발견한 획기적인 궤적을 따를 예정이다. PSI는 오늘 마이크로소프트 공동창업자 빌 게이츠가 설립한 기후 중심 투자 그룹 브레이크스루 에너지가 주도하는 5,800만 달러의 자금 조달과 함께 출범했다.
이런 시도는 처음이 아니다. 2016년 억만장자 기술 투자자 유리 밀너는 인류 최초의 우주선을 알파 센타우리로 보내는 브레이크스루 스타샷이라는 항성간 미션을 발표했다. 강력한 레이저로 초소형 탐사선을 빛의 속도의 5분의 1까지 가속해 20년 안에 알파 센타우리에 도달한다는 계획이었고, 밀너는 개념 증명에 1억 달러를 약속했다. 하지만 10년이 지난 지금까지도 아무것도 발사되지 않았다.
"우리는 브레이크스루 스타샷의 재판을 원하지 않았다"고 페르미 익스플로러 미션의 공동창업자이자 회장인 필립 존스턴은 말한다. "우리는 실제로 뭔가를 발사하는 것에 사활을 걸고 있다." 현재 개인 기부자들의 자금으로 운영되는 이 새 미션의 비용은 단 1,500만 달러로 예상된다. 이 예산을 지키기 위해 "우리는 인간의 수명 안에 완수하는 것에 구애받지 않는다"고 존스턴은 말한다. "그저 다른 별에 도달하는 방법을 찾아내자는 것이다."
우주선은 최소 1kg의 화물을 싣게 된다. 여기에는 예술적·과학적 페이로드, 메시지, 그리고 골든 레코드의 복제본이 포함된다. 골든 레코드는 NASA가 1977년 보이저 1·2호 탐사선에 부착한, 지구의 소리와 이미지를 담은 도금 디스크로, 이를 발견할지 모르는 문명을 위한 메시지였다.
항성간 여행을 엔지니어링하는 것은 극도로 어렵다. 알파 센타우리는 지구에서 약 25조 마일 떨어져 있다. 인류가 발사한 가장 빠른 물체 중 하나인 보이저 1호는 1977년부터 비행해 왔지만 그 거리의 1%도 채 가지 못했다. 이 속도라면 여행에 7만 년 이상이 걸린다.
존스턴과 그의 팀은 단 1,500만 달러짜리 소형 태양광 우주선이 알파 센타우리에 도달하는 방법을 1년간 시도했지만 실패했다. 우주선을 너무 무겁지 않게(그래서 연료를 적게 먹게) 하면서 충분한 동력을 주는 방법이라는 까다로운 문제에 계속 부딪혔다. 페르미 팀이 실행 가능한 경로를 찾지 못해 고전하던 중, 존스턴은 PSI의 공동창업자인 물리학자 알렉스 위스너-그로스가 진행하는 팟캐스트에서 이 문제를 언급했다. 위스너-그로스는 이 연구소가 개발한 'Get Physics Done'이라는 AI 시스템으로 이를 풀어보겠다고 제안했다. 물리 연구 질문을 받아 더 작은 과제로 나누고, 앤스로픽의 클로드나 OpenAI의 GPT 같은 AI 모델을 활용해 어떤 시뮬레이션을 실행할지 결정하는 오픈소스 소프트웨어다.
일주일 후, AI 시스템은 존스턴을 놀라게 하며 획기적인 궤적을 찾아냈다. 아직 동료 평가를 거치지 않은 논문에 따르면, 페르미 팀이 고려하지 않았던 방식으로 잘 알려진 궤도 기동들을 결합한 것이다. 우주선이 먼저 감속해 궤도가 수성보다 가깝게 태양 근처로 스윙하도록 하는 방법이었다. 근접 통과 때마다 엔진을 점화하면 태양전지판이 4배의 빛을 받게 되고, 고속에서 전달되는 추진 burst가 다른 어느 곳에서보다 더 많은 에너지를 얻을 수 있다. 엔진이 태양 근처에서만 작동하기 때문에 태양전지판을 작게 유지하고 우주선을 가볍게 만들 수 있다.
PSI의 공동창업자이자 CEO인 맷 파인스에 따르면, 이 시스템은 10억 토큰을 사용하며 대부분 스스로 3일간 연구를 수행했다. PSI 소속 천체물리학자가 미션 요구사항을 따르도록 방향을 잡아주고, 비용 분석과 더 명확한 차트를 요청했으며, 결과물의 오류를 검토했다. "그것이 완전히 다른 미션 프로파일, 즉..."