[과학TALK] 운명의 7월… 화성으로 향하는 3대의 탐사선 - 조선비즈

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입력 2020.07.18 09:00

내주부터 UAE 중국 미국 순차적으로 발사… 화성 생명체 흔적 찾을 수 있을까 기대

7월에만 3대의 우주 탐사선이 화성을 향한다. 우선 아랍에미리트연합(UAE)의 ‘아말’이 20일~22일(현지시각) 사이, 중국의 ‘톈원 1호’가 20~25일 사이, 미국의 ‘퍼시비어런스’가 30일 최종 목적지인 화성으로 향할 계획이다. 화성탐사선은 UAE와 중국의 경우 첫 번째, 미국은 6번째 발사다.

세 나라가 화성 우주선을 일제히 쏘아올리는 이유는 이 시기가 화성과의 거리가 5500만 km로 가장 가까워지기 때문이다. 예정대로라면 5억km를 날아 내년 2월 화성에 도착한다. 이번 여름은 2년마다 한차례 지구와 화성 궤도가 우주여행 시간 단축에 유리한 조건을 형성하는 시기로 화성 탐사에 이상적이다. 이 시기를 놓치면 화성과의 거리가 다시 가까워지는 2022년까지 기다려야한다.

아랍 최초의 화성 탐사선 아말(Amal, 아랍어로 ‘희망’)은 일본 다네가시마 우주센터에서 발사될 예정이다. 당초 15일 새벽 5시 51분에 출발할 예정이었지만 폭풍우와 구름 때문에 17일로 연기됐고, 다시 20일 이후로 늦춰졌다.

미국의 화성 탐사선 로버 버시비어런스가 착륙할 예정인 좌표와 기존에 나사의 탐사선 로버가 착륙한 장소. /NASA 제공

아말이 성공적으로 발사될 경우 UAE는 미국과 유럽연합(EU), 러시아, 인도에 이어 화성 근처로 우주선을 쏘아올려 탐사를 하는 다섯 번째 나라가 된다. 이번 발사체는 1차로 시속 3만 4000㎞의 속도로 지구 궤도에 진입한 후 시속 12만 1000㎞의 속도로 화성까지 7개월 동안 4억 9350만㎞를 날아가 내년 2월에 화성궤도권(Mars Orbital Insertion)에 진입하게 된다. 화성의 일년을 내내 관찰해 첫 화성 기후 사진을 만드는 것이 임무다. 화성은 타원형 궤도를 668일 만에 한 번 돌아 일년의 길이가 지구보다 훨씬 길다.

중국의 '우주굴기' 꿈을 실현하기 위한 첫 화성탐사선 톈원(天問)-1호도 20일과 25일 사이에 중국 남부의 하이난섬에서 발사될 예정이다. 중국은 이번 발사로 화성 궤도 비행부터 착륙, 탐사까지 임무를 한꺼번에 수행할 계획이다. 탐사선은 화성 표면의 샘플을 채취해 지구로 가져온다는 계획이다.

톈원 1호는 중국 최대의 운반 로켓인 창정(長征)에 탑재된다. 궤도선과 로버로 구성된 텐원 1호는 착륙 후 로버가 지구와 통신하며 궤도선의 도움을 받아 화성 표면을 탐사한다. 중국우주과기집단의 자오샤오진은 "이번 화성 탐사 임무가 중국이 우주 강국으로 가는 길의 중요한 이정표가 될 것"이라고 말했다.

중국은 지난해 달의 뒷면에 '창어(嫦娥) 4호'를 착륙시키면서 우주 굴기를 과시했다. 중국은 유인 우주정거장 완성도 계획하고 있다.

미국의 버시비어런스는 현재 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 발사를 준비 중이다. 지난 8일 위성 발사체 아틀라스V 로켓의 ‘노즈콘’에 실렸으며 현재는 각종 물리·전기적 연결을 시험하고 있는 것으로 알려졌다. 이달말 지구를 떠나 화성을 향할 것으로 전망된다.

퍼시비어런스는 지난 1997년 최초의 화성 탐사 로버로 착륙에 성공한 ‘소저너’와 2004년 착륙한 ‘스피릿’ ‘오퍼튜니티’, 2012년 ‘큐리오시티’, 2018년 화성 지질 탐사 목적의 로버 ‘인사이트’에 이은 미국항공우주국(NASA)의 6번째 화성 탐사 로버다.

기존 탐사 로버들이 화성의 기후와 대기, 물의 흔적, 암석 조사 등의 미션을 수행한 것과 달리 퍼시비어런스는 기존 미션 외에도 화성 토양 샘플을 수집해 지구로 귀환시키는 게 핵심 미션이다. 이 탐사선은 2012년 8월부터 8년간 화성을 탐사한 미국의 탐사 로버 ‘큐리오시티’(이동 로봇)의 바통을 이어받게 된다.

퍼시비어런스의 모습은 큐리오시티와 유사하지만 길이가 약 12cm 더 길고 무게도 126kg 더 무거운 1025kg에 달한다. 보다 선명한 컬러 이미지를 얻을 수 있는 카메라를 포함해 총 23대의 카메라가 장착된다.

큐리오시티보다 바퀴의 크기를 더 키우고 이동 경로를 최대 5배 빨리 계산할 수 있는 기능도 갖췄다. 착륙한 뒤 화성에서의 1년에 해당되는 687일 동안 화성의 토양을 수집한다. 예정대로라면 분화구 부근 5∼20km를 이동하며 드릴을 통해 화성 표면에 구멍을 만들어 채취한다.

NASA는 유럽우주국(ESA)과 손잡고 2026년 퍼시비어런스가 수집한 표본 수거를 위한 로버와 착륙선, 지구 귀환 궤도선을 2대의 탐사선으로 나눠 화성에 보낼 계획이다. 계획이 순조롭게 진행되면 2031년경 화성 토양 샘플을 지구로 들여오게 된다.

이달 특별 미션을 안고 우주를 향하는 화성 탐사의 결과는 화성에서 생명체의 흔적을 찾는데 중요한 단서를 제공할 것으로 예상된다. 캐서린 스택 모건 부수석 프로젝트 과학자는 이번 화성 탐사와 관련한 인터뷰에서 "우리는 화성의 바위에서 발견한 암석과 탄소의 패턴에 생명체 존재 가능성의 연관성을 아직 확인하지 못했다"며 "이번 탐사를 통해 샘플을 채취해 확실한 결론을 낼 수 있을 것으로 보인다"고 설명했다.