미국 화성 탐사 로버 "완벽하게 작동, 착륙 준비 갖춰

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 viewer화성에 착륙하는 퍼서비어런스 상상도. /NASA 유튜브
출처 : https://www.sedaily.com/NewsView/22ILB9QIB7

 

 

 

 

 

 

 viewer화성에 도착한 퍼서비어런스 상상도. /NASA 유튜브

출처 : https://www.sedaily.com/NewsView/22ILB9QIB7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

미국의 화성 탐사 로버 '퍼서비어런스'(Perseverance)가 18일(현지시간) 화성 표면에
안착했다/사진=EPA

화성 탐사 새 지평 美퍼서비어런스…"생명체 흔적 찾는다"

미국의 화성 탐사 로버 '퍼서비어런스(Perseverance)'가 화성 착륙에 성공했다.
퍼서비어런스는 생명체 흔적을 찾는 등 주어진 미션들을 수행하며 화성 탐사의 새 지평을 열 전망이다.
18일(현지시간) AP통신은 미 항공우주국(NASA)의 5번째 화성 탐사 로버 퍼서비어런스가 이날 화성의 고대 삼각주로 추정되는 '예제로 크레이터'(Jezero Crater)에 안착했다고 발표했다.

퍼서비어런스는 지난해 7월30일 발사된 뒤 4억7100만㎞를 비행해 화성에 도달했다.
퍼서비어런스는 가장 까다롭고 위험도가 높아 '공포의 7분'이라 불리는 엷은 오렌지색 화성 대기권에 대한 진입, 하강, 착륙(EDL) 과정도 무사히 통과했다.

AP통신은 "화성과 지구 간 거리가 멀어 퍼서비어런스가 NASA 관제소로 보낸 화성 안착 신호는 착륙한 뒤 11분30초가 지나 지구에 도달했다"고 했다.
자동차 한 대 크기로 무게는 1026kg에 달하며, 향후 몇 주 동안의 실험을 진행할 예정이다.

퍼서비어런스의 착륙 과정 상상도/사진제공=NASA

미국의 화성 탐사 로버 '퍼서비어런스'(Perseverance)가 18일(현지시간) 화성의 '예제로
크레이터'(Jezero Crater)에 안착한 뒤 촬영한 사진/사진제공=미국 항공우주국(NASA) TV

퍼서비어런스는 이 기간 화성에 존재했을지도 모를 고대 생명체 흔적을 찾고 지구로 가져올 토양·암석 샘플을 채취하는 임무를 수행한다. 예제로 크레이터는 30억∼40억년 전 강물이 흘러들던 삼각주로 추정돼 유기 분자와 기타 미생물 흔적을 발견할 수 있을 것으로 추정되는 곳이다.

퍼서비어런스는 유기물을 찾아내고 암석과 토양 성분을 분석할 수 있는 장비가 탑재된 만큼 토양·암석 샘플 등을 채취해 수십 개 티타늄 튜브에 담아 화성의 약속된 장소에 보관한다.
이 샘플들은 추후 발사될 또 다른 로버들이 수거해 오는 2031년 지구로 보내줄 전망이다.

미국은 오는 2030년대에 화성 유인 탐사를 계획하고 있는 가운데, 퍼서비어런스는 이에 앞서 화성 유인 탐사를 준비하는 임무도 수행한다.
퍼서비어런스에 함께 실린 1.8㎏의 소형 헬리콥터 '인저뉴어티'는 화성에서 첫 동력 비행을 시도할 예정이다.
또 화성 대기에서 산소를 뽑아내 로켓 추진 연료와 호흡용으로 사용할 수 있는지 확인하는 실험도 수행한다.

 

퍼서비어런스가 화성에 무사히 착륙하자 환호하는 NASA 직원들/사진=REUTERS

 

 

지금까지의 NASA 화성 탐사 로버 중 가장 규모도 크고 정교한 퍼서비어런스는 화성 탐사로봇 상 처음으로 두 개의 '녹음 마이크'가 장착돼 있어 주목된다.
과거 탐사선은 화성을 보고, 만지고, 맛보고, 냄새를 맡았지만, 아직까지 '화성의 소리'를 캡처한 탐사선은 없었다.
각국의 과학자들이 '퍼서비어런스가 새 지평을 열었다'는 반응이 나오는 이유다.

약 3조원(27억달러)가 투입된 '화성 2020 미션'의 핵심인 퍼시비어런스는 오디오 장비를 붉은 행성으로 가져간 최초의 NASA 탐사 로버는 아니지만, 1999년 마스 폴라 랜더, 2008년 피닉스 등 앞선 착륙선들이 할 수 없었던 '공포의 7분' 과정 소리 녹음 등 다양한 활동을 펼칠 예정이다.
한편 퍼서비어런스 트위터 계정은 착륙 직후 "나는 화성에서 안전하다"라는 트윗을 보냈다.
5분 후엔 "내 영원한 집에서의 첫 시선"이라는 문구와 함께 화성에서 처음으로 찍은 사진을 공유했다.

스티브 유지크 나사 국장 대행은 보도자료를 통해 "이번 착륙은 세계 우주 탐사와 미국, 나사의 중점적인 순간"이라며 "말하자면 교과서를 다시 쓰기 위해 연필을 깎는 발견의 변환점"이라고 말했다.



배성수 한경닷컴 기자 baebae@hankyung.com

▲ 화성정찰위성(MRO)가 촬영한 퍼서비어런스의 모습. 사진=NASA

 

미 항공우구죽의 화성 탐사 로봇 '퍼시비어런스'가 18일 화성에 안착했다.
출처=미 항공우주국(NASA)출처 : 이로운넷(https://www.eroun.net)

 

 

 

 

 

 

사진=NASA

 

 

 

 

 

착륙 상상도, 사진=NASA출처 : 문화뉴스(http://www.mhns.co.kr)

 

 

 낙하산 잘 펴졌니?…화성탐사위성, 퍼서비어런스 착륙 포착

 

미 항공우주국(NASA)의 탐사선 퍼서비어런스가 낙하산을 활짝 펴고 화성 땅에 내려올 당시 놀랍게도 현장에서 이를 지켜보는 또다른 '인류의 피조물'이 있었다.
NASA는 20일 현재 화성 주위를 공전하며 탐사를 진행 중인 화성정찰위성(MRO)에 탑재된 고해상도 카메라(HiRISE)로 촬영한 퍼서비어런스의 모습을 공개했다.

미 현지시간으로 지난 18일 촬영된 사진 속 퍼서비어런스는 작은 점으로 보이지만 낙하산을 타고 하강 중인 것 만큼은 명확히 확인된다. NASA에 따르면 당시 MRO와 퍼서비어런스의 거리는 약 700㎞, 특히 촬영 당시 위성의 속도는 무려 시속 1만863㎞였다. NASA 측은 "MRO와 퍼서비어런스 간 거리가 멀고 속도 역시 매우 빠르게 때문에 이처럼 절묘한 타이밍을 잡아 촬영하는 것이 매우 어렵다"고 밝혔다.

▲ 퍼시비어런스가 화성 표면에 착륙한 직후 지구로 전송한 화성 사진(오른쪽)과
착륙 가상 그래픽 이미지

 

또한 NASA는 퍼서비어런스가 ‘공포의 7분’을 무사히 통과해 화성에 안착하기 2ｍ 전에 촬영된 사진도 공개했다.
탐사 로버의 화성 대기권 진입·하강·착륙(EDL) 과정은 비행 중 가장 까다롭고 위험도가 높아 ‘공포의 7분’으로 불린다.
이 사진은 탐사 로버의 안전한 착륙을 도와주는 ‘제트팩’ 장치에 달린 카메라로 촬영됐다.

▲ 탐사 로버의 화성 착륙 직전 모습

앞서 승합차 크기의 탐사로버 퍼서비어런스는 지난 18일 화성의 고대 삼각주인 지름 45㎞의 예제로 크레이터 바닥에 사뿐히 내려앉는데 성공했다. 퍼서비어런스는 이날 착륙선에 실려 약 140㎞ 상공에서 화성 대기에 진입했다.
마지막 단계에서 낙하산에 이어 착륙선이 역추진 로켓을 작동해 공중에 뜬 상태에서 스카이 크레인으로 초속 0.75m의 저속으로 로버를 지상으로 내렸다.

향후 퍼서비어런스는 일련의 장비와 하드웨어 점검을 끝낸 다음, 화성 생명체 흔적 찾기를 비롯해 지구로 보낼 화성 암석 샘플 채취, 새로운 탐사기술 시연 등의 미션을 수행할 예정이다.

한편 무려 27억 달러(한화 약 3조원)를 투입한 NASA의 ‘화성 2020 미션’의 핵심인 퍼서비어런스는 지난해 7월 30일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 아틀라스-5 로켓에 실려 발사된 후 204일 동안 약 4억 6800만㎞를 비행해
화성에 도착했다.

▲ 퍼서비어런스와 소형 헬기 형태의 무인기 ‘인제뉴어티’의 그래픽 이미지

특히 퍼서비어런스는 역사상 기술적으로 가장 진보한 탐사로보로 평가받는데 그중 소형 헬기 형태의 무인기 ‘인제뉴어티’를 탑재한 것이 가장 큰 특징이다.
중량 1.8㎏의 무인기인 ‘인제뉴어티’는 화성에서 첫 동력 비행을 시도한다.
이는 지구 외의 천체에서 최초를 항공기를 미션으로 인류의 우주탐사에 한 획을 긋는 중요한 실험이다.



박종익 기자 pji@seoul.co.kr

 

 

 

 

 

 

 

화성 진입 퍼서비어런스 캡슐 상상도 [NASA/JPL-Caltech 제공

 

 

퍼서비어런스호 EDL 과정[NASA/JPL-Caltech 제공/ 

 

 

 

미국 화성 탐사 로버 "완벽하게 작동, 착륙 준비 갖춰

 

 

우선 대기권 진입 10분 전인 5시 38분에 태양광 패널과 연료통 등 화성까지 비행에 사용한 장비를 떨어내고 퍼서비어런스호를 보호각(殼)으로 둘러싼 진입 캡슐만 남게 된다. 이 캡슐은 소형 제어 로켓으로 진입 방향과 각도를 잡고 5시 48분 시속 1만9천500㎞로 대기권 진입을 시작한다.

대기권 진입 1분 만에 캡슐의 정면의 온도는 마찰열로 약 1천300도까지 오르고, 진입 4분 뒤인 5시 52분께 착륙 지점과의 거리를 계산해 초음속 낙하산을 펴게 된다.
진입 캡슐의 아랫부분에서 로버를 덮고 있던 열 방패는 낙하산 전개 후 20초 뒤에 떨어져 나가고, 화성 대기에 노출된 퍼서비어런스는 레이더를 직접 가동해 지상과의 거리를 판단하고 '지형 비교 항법'(Terrain-Relative Navigation)을 가동해 주변 지형과 미리 입력된 지도를 비교하며 안전한 착륙지를 찾는다.

낙하산과 연결된 진입 캡슐의 등 쪽 보호각은 5시 54분께 하강 장비인 '제트팩'(분사추진기)과 로버만 남겨두고 떨어져 나가고, 제트팩은 8개의 역추진로켓을 이용해 착륙지로 비행하게 된다.

퍼서비어런스호는 5시 55분께 착륙지 상공 20ｍ에서 제트팩에 연결된 세 가닥의 6.4ｍ 나일론 케이블에 매달려 걸음걸이 속도인 시속 2.7㎞로 표면에 착지하게 된다.

젯트팩에 연결된 나일론 케이블에 매달린 퍼서비어런스호 [NASA/JPL-Caltech 제공

이런 과정은 화성의 대기 상태에 따라 달라질 수 있는데 캡슐이 대기권에 진입하기 전까지는 예측하기가 어렵다고 한다.
'화성정찰위성'(MRO)과 '메이븐'(MAVEN) 등 화성 궤도를 돌고 있는 미국과 유럽우구국(ESA)의 위성 5대가 동원돼 착륙 관련 자료를 수집하고 중계하는 임무를 맡는다.

특히 MRO는 착륙 상황을 실시간에 가깝게 전송해 5시 55분 착륙 직후 안착 여부를 확인할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 퍼서비어런스호의 착륙 시간은 5시 55분으로 돼 있지만 지구 전송 시간을 고려하면 실제 착륙시간은 11분 20초 전이 된다.
퍼서비어런스호는 예제로 크레이터의 착륙 목표지에 안착하면 우선 주변 이미지를 촬영해 위성을 통해 지구로 전송하고, 본격적인 임무 수행에 앞서 한 달가량 기기를 점검하는 과정을 거치게 된다.

기술 시연을 위해 퍼서비어런스호가 배 부위에 싣고가는 화성 헬기 '인저누어티'(Ingenuity)도 마찬가지다.
퍼서비어런스호가 수행할 가장 중요한 임무는 고대 생명체 흔적을 찾아내는 것이며, 미래 유인 탐사에 대비해 화성의 지질과 기후를 분석하고 앞으로 활용할 수 있는 탐사기술을 점검하는 역할도 하게 된다.

이와 함께 지구로 가져와 정밀 분석할 화성 암석과 토양 시료를 채취해 안전하게 보관하는 것도 주요 임무에 포함돼 있다. 이 시료는 NASA가 유럽우주국(ESA)과 공동으로 발사할 우주선이 수거해오게 된다.

[NASA/JPL-Caltech 제공/ 재판매 및 DB 금지]
<저작권자(c) 연합뉴스, 

 

 

 

퍼시비어런스가 착륙 직후 보내온 두 장의 사진. 왼쪽이 첫번째로 보낸 사진으로,
퍼시비어런스의 그림자가 선명하게 보인다. 오른쪽은 후방에 설치한 카메라로 찍은 사진이다.
나사 제공

 

5번째 화성 탐사 로버, 착륙 성공...첫 흙 수집 나선다

나사 퍼시비어런스, ‘공포의 7분’ 딛고 안착
삼각주 평원서 고대 생명체 흔적 찾기 활동
“그림처럼 완벽한 착륙”…사진 2장 보내와

인류 최초의 화성 표본 수집 우주선이 화성에 도착했다. 화성 흙을 담아 지구로 가져오는 ‘10년 릴레이 우주 대장정’의 첫 주자다.미국항공우주국(NASA)의 화성 탐사 로버(로봇 탐사차량) 퍼시비어런스(인내라는 뜻)가 18일 오후 3시55분(현지시각, 한국시각 19일 오전 5시55분) 화성 북반구 예제로(Jezero) 충돌구에 안착했다. 지난해 7월30일 지구를 출발한 지 6개월 반만이다.

누적 비행거리는 4억7천만km였다.
이로써 아랍에미리트의 아말, 중국의 톈원1호를 포함해 3대의 화성 탐사선이 모두 예정대로 이달 중 화성에 도착했다.

나사 퍼시비어런스 프로젝트팀은 트위터를 통해 “그림처럼 완벽한 착륙이었다”며 퍼시비어런스가 착륙 직후 보내온 사진을 공개했다.
퍼시비어런스는 앞과 뒤에 장착한 카메라로 찍은 화성 표면 사진 2장을 보내왔다.

 

18일 오후(현지시각) 미국 캘리포니아 패서디나의 나사 제트추진연구소 직원들이
퍼시비어런스의 착륙 소식을 듣고 환호하고 있다. 나사 제공

조 바이든 미국 대통령은 공식 트위터를 통해 “퍼시비어런스의 역사적인 착륙을 가능하도록 수고한 나사를 비롯한 모
든 이에게 축하를 보낸다”며 “과학의 힘과 미국의 창의력으로 불가능한 것은 없다는 것이 오늘 다시 한 번 입증됐다”고 말했다.

무게 1050㎏에 길이 3m, 높이 2.2m인 6륜 탐사차량 ‘퍼시비어런스’는 미국의 15번째 화성 탐사선이자 5번째 탐사 로버다. 9년째 활동 중인 큐리오시티와 같은 구조인 퍼시비어런스의 임무는 크게 두 가지다.
과거의 생명체 흔적을 찾고, 사상 처음 화성 토양 표본을 수집하는 일이다.

대기 밀도가 지구의 100분의 1에 불과한 화성에 착륙하는 과정은 ‘공포의 7분’으로 불린다.
우주선의 속도를 줄일 수 있는 대기 마찰력이 적어 지상 충돌 위험이 크기 때문이다.
이날도 퍼시비어런스는 열 차폐막을 앞세워 1300도의 고온을 견디며 단 몇분 안에 속도를 시속 2만㎞에서 걸음 속도까지 줄여야 했다. 이를 위해 낙하산과 역추진 엔진, 스카이크레인이 동원됐다.

나사는 또 안전한 착륙을 위해 이번에 새로운 기술을 추가했다.
하강 도중 지표면 사진을 수시로 찍어 분석한 뒤 필요하면 착륙지를 600미터 범위 내에서 곧바로 변경할 수 있도록 했다

대기 진입, 하강, 착륙 3단계로 이어진 ‘공포의 7분’은 태양전지판을 떼낸 하강선(스카이크레인)이 오후 8시48분 대기에 진입하면서 시작됐다. 이후 1분여 동안 고속 고온을 견뎌낸 하강선은 4 분 후 11km 상공에서 낙하산을 펼치고 속도를 시속 1500km로 줄였다. 2분 후 2.1km 상공에 이르러선 후방 열 차폐막도 떼냈다.

이때부터 역추진 엔진으로 감속에 들어가, 속도를 시속 2.7km까지 줄였다. 하강선은 고도 20m 지점에서 나일론선 3개(길이 7.6m)로 연결돼 있는 로버를 내려뜨렸다.
하강선은 10여초 후 로버의 착지를 확인한 뒤 연결선을 끊고, 안전 거리까지 날아갔다.

퍼시비어런스의 착륙시 속도는 시속 2.5km였다.
이 모든 과정은 내장된 자동 제어 시스템으로 진행됐다.
화성과 지구 사이의 교신에는 22분이 걸려 지구 관제소에서 실시간 제어를 할 수 없기 때문이다.

생명체 흔적 발견에 어느때보다 기대 높아화성 생명체 흔적 발견과 관련해, 나사는 이번 탐사에 그 어느때보다 큰 기대를 하고 있다. 퍼시비어런스가 활동하게 될 예제로(호수라는 뜻의 슬라브어) 충돌구 주변의 특성 때문이다.
예제로는 적도 위 이시디스 평원 북서쪽 끝에 있는 폭 45km의 충돌 분지다. 과학자들은 39억년 전 대형 운석이 떨어지면서 형성된 충돌 분지로 추정한다

. 이곳에는 41억~37억년 전 화산 활동으로 인한 열과 먼지, 가스 분출로 구름이 형성되고 비가 내리면서 생긴 강의 퇴적물이 만든 것으로 보이는 삼각주 평원이 있다. 과학자들은 동쪽 방향으로 부채꼴 모양을 하고 있는 이 삼각주에 생명체의 흔적이 있을 가능성이 크다고 본다. 당시 강이 흘렀다면 삼각주는 유기물질의 총 집결지였을 것이다.

사실 나사 과학자들은 오래 전부터 이곳의 탐사를 갈망해 왔다.
하지만 울퉁불퉁하고 험한 곳이어서 착륙시 위험이 크다는 판단에 따라 그동안 탐사선을 이곳에 보내지 못했다.
기술의 발전 덕분에 이번에 숙원을 푼 셈이다.

퍼시비어런스의 향후 이동 경로. 나사 제공

과학자들이 생명체 흔적을 기대하는 또 한 곳은 인근 호숫가다.
과학자들은 화성 사진을 근거로 예제로 가장자리를 따라 나 있는 고대 호숫가에, 바위처럼 굳어진 탄산염 덩어리들이 있는 것으로 보고 있다.
지구에 있는 고대 탄산염 암석에는 스트로마톨라이트라는 이름의 화석화된 박테리아 같은 생명체의 증거가 있다.

생명체 찾기에서는 퍼시비어런스에 장착된 7개의 과학장비 중 셜록(SHERLOC)과 픽슬(PIXL)이 중심 역할을 맡는다.
셜록은 자외선 레이저로 유기물질을 찾아내고, 픽슬은 암석과 토양의 구성 성분을 분석한다.

화성 탐사 로버 퍼시비어런스.



5월부터 화성 표본 수집…2031년 후속 우주선이 지구로


퍼시비어런스는 이 기간 동안 시속 152m의 속도로 이 일대를 돌아다니며, 원통형 금속용기에 화성의 흙과 돌을 수집해 담는다. 시스템 점검과 시운전이 끝나는 5월부터 본격 활동을 시작한다.
표본 수집 용기는 모두 43개다

. 하지만 5개는 빈 상태로 놔둔다. 나중에 지구로 가져왔을 때 표본이 담긴 용기에 순전히 화성 물질만 있는지 비교하기 위해서다. 수집할 암석을 찾으면 로봇팔(길이 2.1m)을 뻗어 드릴로 작은 손전등 크기(길이 6cm, 너비 1.3cm)의 구멍을 뚫고, 이때 나오는 시료를 용기에 담는다. 용기 하나에 15g까지 담을 수 있다.
원통형 용기의 길이는 15cm, 소재는 티타늄이다. 햇빛에 의한 변질을 막기 위해 빛반사율이 좋은 흰색으로 코팅돼 있다

. 일단 용기 20개를 채우면 먼저 땅에 묻어 보관한다.나사는 2020년대 후반 다른 우주선을 보내 표본을 수거한 뒤 2031년 지구로 가져올 계획이다. 이를 위해 나사와 유럽우주국은 2026년 잇따라 화성에 두 대의 탐사선을 보내기로 했다.
나사는 표본 수거 착륙선(SRL)을, 유럽우주국은 지구 귀환 궤도선(ERO)을 맡기로 했다. 두 우주선은 2028년 여름 화성
표면과 궤도에 도착한다.

화성 헬리콥터 인지뉴이티.



헬리콥터 띄우고 화성 공기로 산소 발생 시험



퍼시비어런스는 화성에서 두 가지 특별한 시험도 한다.하나는 비행 시험이다.
퍼시비어런스의 배 밑에는 무게 1.8kg에 날개 길이 1.2m, 높이 50cm인 소형 헬리콥터 ‘인지뉴이티’(Ingenuity, 창의성)가 매달려 있다. 나사는 퍼시비어런스를 평평한 지역으로 이동시킨 뒤 비행 시험을 실시한다.

3월 중순 이후 30일 동안 5번 시도한다. 비행 시험은 날개 2개를 서로 반대 방향으로 1분당 2400번 회전시켜 양력을 만들어 띄우는 방식으로 진행한다.
동력은 태양전지다.

90초 동안 5미터 위로 날아 150미터를 왕복비행하는 게 목표다. 성공할 경우 인지뉴이티는 지구가 아닌 곳에서 인류가 띄운 최초의 동력 비행체가 된다.
이는 향후 다른 천체에서 드론 탐사를 할 수 있는 길을 열어줄 것으로 나사는 기대한다.
인지뉴이티 운영 책임자인 팀 캔햄은 “공기 역학이 화성에서도 작동한다는 걸 증명하는 것이 목표”라고 말했다.

다른 하나는 산소 발생 시험이다. 화성 대기의 95%를 차지하는 이산화탄소를 이용해 산소를 만드는 시험이다. 목시(MOXIE)라는 장비로 화성 대기를 흡입한 뒤 먼지와 오염 물질을 제거하고 이산화탄소를 산소로 바꾸는 실험을 할 예정이다.
미래 유인 화성 탐사에 대비한 중요한 시험이다.
다른 계절과 시간대를 택해 1시간 동안 6~10g의 산소를 생성하는 실험을 10여차례 실시한다.

 

 

 

 

미국의 역대 화성 탐사선 착륙지. 네이처에서 인용

미국과 유럽의 8조원 합작 프로젝트



퍼시비어런스에는 이밖에 지표면 레이더(림팩스), 기상 관측 장비(메다), 고해상도 카메라 2대(슈퍼캠과 마스트캠Z)를 포함한 23대의 카메라, 마이크 2대도 있다. 마이크 2대 중 하나는 착륙시스템에, 다른 하나는 카메라에 있다.
착륙시스템의 마이크는 착륙과정을 녹음한다.
카메라의 마이크는 로버의 이상 유무를 판단하기 위한 것이다.

나사가 `마스 2020'에 투입한 예산은 27억달러(3조2천억원)다.
나사와 유럽우주국은 앞으로 화성 표본 수집-귀환 프로젝트를 마치는 데까지 대략 70억달러(8조5천억원)가 들 것으로 추정한다.
현재 화성 땅에서는 미국의 착륙선 인사이트와 로버 큐리오시티가 임무를 수행하고 있다.

이제 퍼시비어런스까지 합쳐 3대가 활동하게 됐다.퍼시비어런스의 합류로 화성 탐사선은 궤도선 8대(미국 3, 유럽 2, 인도 1, 아랍에미리트 1, 중국 1), 착륙선 1대(미국), 로버 2대(미국)로 늘어났다.
5월에는 중국의 톈원 1호(착륙선과 로버)가 지상으로 내려와 합류할 예정이다.



곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr

퍼서비어런스는 과거 생명의 흔적을 찾고 인류 거주 가능성을 모색하게 된다. 아래 사진은
퍼서비어런스호의 착륙이 확인되자 미국 캘리포니아주 제트추진연구소 통제실 요원들이
환호하는 모습. /NASA



 5번째 화성 터치다운, 인류 기지 개척 나선다

美 탐사로봇 화성 도착

여기는 화성, 생명체 흔적 찾으러 갑니다 - 미국의 5번째 화성 로버(이동형 탐사로봇) 퍼서비어런스가 지난 18일 화성 착륙에 성공했다.
사진은 퍼서비어런스가 착륙 5분 만에 처음으로 촬영해 지구로 전송해온 화성 표면 모습이다.
점검 차원에서 먼지가 덮인 반투명 렌즈 마개도 열지 않은 채 착륙지 주변을 저해상도로 찍어 보낸 것이다.

화성에 인류의 새 전령이 도착했다. 미 항공우주국(NASA)은 19일 오전 5시 55분(한국 시각) 로버(이동형 탐사 로봇) ‘퍼서비어런스’호가 화성에 안전하게 착륙했다고 밝혔다.
영어로 ‘인내’를 뜻하는 퍼서비어런스는 지난해 7월 30일 지구를 떠나 6개월 반 동안 총 4억7000만㎞를 비행했다. 같은 달 지구를 떠났던 아랍에미리트(UAE)와 중국탐사선은 지난 10일 먼저 화성 궤도에 진입했으나, 화성 탐사 트리오 중 미국 로버가 착륙은 가장 앞섰다.

미 캘리포니아주 제트추진연구소의 통제실은 이날 퍼서비어런스호의 착륙이 확인되고 착륙지 주변을 찍은 사진까지 도착하자 환호성에 휩싸였다.
스티브 주크직 NASA 국장 직무대행은 “코로나 바이러스 감염증까지 겹친 모든 어려움 속에서 놀라운 성과를 이뤘다”고
평가했다.

◇사람 걷는 속도로 터치 다운

화성은 대기가 희박해 착륙 때 공기 저항이 거의 없다. 착륙선이 제때 감속을 하지 않으면 충돌 위험이 크다.
지금까지 화성 착륙을 시도해 성공한 비율이 50대%에 불과한 것도 이 때문이다.
그래서 화성 대기 진입에서 착륙에 이르는 시간을 ‘공포의 7분‘으로 부른다.

퍼서비어런스는 이날 착륙선에 실려 5시 48분 약 140㎞ 상공에서 화성 대기에 진입했다. 착륙선은 마지막 단계에서 낙하산을 펼쳐 감속을 했다. 최종적으로 역추진 로켓을 작동해 공중에 뜬 상태에서 크레인에 로버를 매달아 사람이 걷는 속도 정도인 초속 75cm로 지상에 내렸다.
퍼서비어런스는 착륙 5분 뒤 첫 화성 표면 사진을 전송했다.

화성 탐사 신기원 이룰 트리오 / 그래픽=김하경

 

 

 

미국이 화성에 로버를 보낸 것은 1997년 소저너와 스피릿·오퍼튜니티(2004년), 큐리오시티(2012년)에 이어 다섯 번째다. 무게 1t의 퍼서비어런스는 바퀴 6개로 움직인다. 무게 1.8㎏에 날개 길이가 1.2m인 헬리콥터도 장착하고 있다.
헬리콥터가 비행에 성공하면 1903년 12월 17일 라이트 형제가 인류 최초로 비행에 성공한 이래 처음으로 지구가 아닌 곳의 상공으로 인류가 만든 비행체가 날아오르는 기록을 세우게 된다.

◇화성 인간 거주의 길 모색

퍼서비어런스는 화성의 미래, 즉 인류 식민지로서의 가능성을 모색하게 된다. 마이크 왓킨스 제트추진연구소장은 이날 “이번 착륙 성공은 장차 화성에 인간 거주의 길을 열 것”이라고 말했다.
NASA는 오는 2030년대에 화성 유인(有人) 탐사를 계획하고 있다.

일론 머스크가 이끄는 우주 기업 스페이스X도 2050년까지 100만 명을 화성에 이주시키겠다고 밝혔다. 머스크는 지난해 “2026년까지 인간을 화성에 착륙시킬 것”이라고 밝혔다.
퍼서비어런스는 우주인의 화성 거주에 대비해 처음으로 지하 10m까지 투시하는 레이더로 우주 기지를 세울 지하 공간을 탐색하고, 대기 중 이산화탄소로 산소를 만드는 실험을 한다.

무엇보다 우주인에게 식수와 연료를 제공할 물을 탐색하는 임무를 띠고 있다.
화성은 대기압이 지구의 0.6%에 불과해 액체 상태의 물이 대기에 노출되면 바로 증발한다. 하지만 많은 양의 물이 극지방과 중위도 지역 지하에 얼음과 섞인 상태로 있다고 관측됐다. 미국이 로버로 탐사하려는 지역도 지하에 상당량의 얼음이 있을 것으로 추정된다.

◇삼각주에서 생명의 흔적 찾아

과학자들은 2000년대 초 화성에서 과거 물이 있었던 흔적을 찾았다.
2012년 8월 화성에 착륙했던 로버 큐리오시티는 생명체의 구성 성분인 유기 분자도 찾았다.
이번에 퍼서비어런스가 착륙한 지름 45㎞의 ‘예제로 충돌구’는 수십억 년 전 거대한 호수였던 곳으로 추정된다.

진짜 물이 있었다면 암석이나 토양에 생명체의 흔적이 남아있을 가능성이 크다는 게 과학계의 기대다.
미국 퍼듀대 브리오니 호건 교수는 “미생물이 만든 퇴적물이 발견되면 화성 우주생물학의 성배(聖杯)가 될 것”이라고 밝혔다.
퍼서비어런스는 사상 처음으로 화성 지표 시료를 채취할 예정이다.

암석 표면만 분석했던 이전 로버들과 달리, 퍼서비어런스는 로봇팔에 달린 드릴로 암석을 시추해 분필 크기 시료를 채취한다. 이 시료는 미국과 유럽의 다른 탐사선에 의해 2031년 지구로 올 예정이다.
이를 분석해 생명체의 증거를 확인하겠다는 것이다.

현재 화성 궤도에서는 UAE와 중국 우주선을 포함해 8대의 궤도선(미국 3, 유럽 2, 인도 1, UAE 1, 중국 1)이 돌고 있다
. UAE의 아말 탐사선과 중국의 톈원 1호는 지난 10일 나란히 화성 궤도에 들어섰다.
착륙 9년 차 미국 로보 큐리오시티, 역시 미국의 고정형 탐사선 인사이트가 버티고 있던 지표에는 퍼서비어런스가 가세했다.
중국의 톈원 1호 로버는 오는 5월 화성에 착륙, 화성 표면 탐사 미·중 경쟁 시대에 돌입한다.

이영완 과학전문기자

 

 

 

 

 

 

 

미국 항공우주국(나사)의 화성 탐사 로버(이동형 탐사 로봇) ‘퍼서비어런스’가 미 동부시간
기준 18일 오후 3시55분 화성 표면에 착륙한 뒤 처음으로 찍어 보낸 화성 풍경. 퍼서비어런스의
그림자와 화성 암석들의 모습이 선명하다. 나사 제공·UPI연합뉴스

코로나 뚫고 불붙은 新우주패권 경쟁

[커버스토리] 美 탐사선 화성 착륙… UAE·민간기업도 적극 가세

코로나19 팬데믹이 한창인 지구촌에 ‘신(新) 우주 경쟁’이 치열하다.
냉전시대 우주 경쟁에서 소련을 추월했던 미국은 신 우주 경쟁에서도 여전히 선두다.
여기에 미국과 본격적인 패권 다툼에 나선 중국의 질주가 눈에 띈다. 아랍에미리트(UAE)와 터키 등 아랍권 국가들도 뛰어들었다.

각국 탐사선 잇달아 화성 도착

“안녕, 세계.”(Hello, world) 18일(현지시간) 미국의 무인 화성탐사선 ‘퍼서비어런스’(Perseverance·인내)가 화성에 무사히 착륙한 뒤 미 항공우주국(NASA) 퍼서비어런스 트위터 계정에는 착륙지점 주변 사진과 함께 트윗이 올라왔다.

미국의 9번째 화성 착륙선인 퍼서비어런스는 지난해 7월 발사돼 7개월 동안 우주를 날아 이날 화성 ‘예제로 분화구’에 안착했다. 퍼서비어런스의 화성 착륙은 고난도로 평가받는 ‘공포의 7분’을 견뎌내고 이뤄낸 성과다. ‘공포의 7분’은 탐사선의 화성 진입 시 지구 중력 10배에 1600도의 뜨거운 대기 저항을 이겨내야 하는 구간이다.

예제로 분화구는 30억~40억년전 물이 흘렀던 삼각주 지역으로 추정된다.
퍼서비어런스는 앞으로 2년간 이곳에 머물며 화성의 고대호수에 생명체가 존재했는지를 조사하는 임무를 맡는다.
앞서 지난 9일에는 UAE가 쏘아 올린 아랍권 최초의 화성탐사선 ‘아말’(아랍어로 희망)이 화성 궤도에 진입했다. 미 NBC방송은 “‘희망’으로 시작해 ‘인내’로 끝난다”는 말로 이번 달 인류의 화성 탐사 스케줄을 묘사했다.

지난해 7월 일본 다네가시마 우주센터를 떠난 아말은 7개월 만에 화성 궤도에 안착했다.
아말은 1년간 궤도를 돌며 대기층을 조사하고 화성의 기후도를 완성할 예정이다.
아말이 화성 궤도에 진입한 이튿날에는 중국의 첫 화성탐사선 ‘톈원 1호’가 화성 궤도에 성공적으로 진입했다.

우주 경쟁은 화성에만 국한되지 않는다.
레제프 타이이프 에르도안 터키 대통령은 지난 9일 달 탐사를 포함한 향후 10년간의 우주 프로그램 계획을 발표했다.
조 바이든 행정부는 도널드 트럼프 전 행정부 시절 나사가 추진해 온 아르테미스 프로그램을 계속 지원하기로 했다.

나사는 오는 11월 아르테미스 프로그램의 첫 비행인 ‘아르테미스-1 미션’을 거쳐 2024년까지 인류 최초로 달을 밟게 될 여성 우주비행사를 포함한 두 명을 달에 보낸다는 계획이다.

우주의 경제·군사적 중요성 더 커져

사진=NASA 캡처, EPA·신화·연합뉴스·

인류의 오랜 우주 경쟁은 기술력을 위시한 패권 다툼이었다. 위성고고학 전문가인 호주 애들레이드 소재 플린더스대 앨리스 고만 부교수는 “화성 탐사는 기술의 우수성을 입증하는 상징적 역할을 한다”고 블룸버그통신에 말했다.
중국과 아랍권 국가들이 막대한 자원을 우주공학 기술 개발에 쏟아붓는 이유도 여기에 있다.

NBC는 “2월의 화성 탐사 이벤트들은 단순히 화성 탐사가 활발히 이뤄지고 있다는 점을 보여주는 게 아니라 미국과 러시아가 오랫동안 지배해 온 우주 탐사 분야가 얼마나 (다양한 국가에서) 발전하고 있는지 보여준다”고 풀이했다.
여기에 기후위기 등의 요인이 더해지면서 인류의 우주 정복은 더욱 절박한 과제가 됐다.
UAE와 중국, 미국의 탐사선들은 모두 화성에서 대기 측정과 표면 관측·촬영 등을 수행한다. 생명체의 신호를 찾기 위해서다.

코로나19 책임 공방 등 다양한 이슈를 두고 미국과 대립각을 세우고 있는 중국은 최근 수년간 우주 탐사 계획을 실행에 옮기고 있다. 미국, 소련, 유럽 등이 가지고 있는 배타적 지위에 합류하려는 것이다.
우주 강국을 강조해 온 시진핑 중국 국가주석은 2019년 1월 인류 최초로 ‘창어4호’ 탐사선을 달 뒷면에 착륙시켰고, 지난해 12월 ‘창어5호’가 달 표면 샘플을 싣고 돌아오면서 ‘달 탐사의 꿈’을 이뤘다.

미국이 지난해 아르테미스 협정(국가나 기업이 달에 독점 구역을 설정할 수 있는 국제협약)을 공개하자 중국은 “이 협정은 미국의 ‘달 식민지화의 정치적 의제’를 뒷받침한다”고 비난했다.
미국은 영국, 호주, 캐나다, 일본 등 7개국과 이 협정을 맺으면서 중국은 배제했다.

군사 분야에서도 우주의 중요성은 커지고 있다. 미국, 중국, 러시아는 이미 우주군 및 우주부대를 창설하고 우주 기반의 정밀 타격무기 개발에 나섰다. 미 우주군은 지난해 첫 국가안보 위성을 발사했다.
우주 영역에서 발생할지 모르는 안보 위협에 대비한다는 것이다.

민간 기업들의 우주 경쟁도 활발

사진=게티이미지뱅크

 

국가 간 경쟁뿐만 아니라 민간 기업들이 우주 개발에 나선 것도 신 우주 경쟁의 특징이다.
혁신의 아이콘이자 세계적 부호인 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)와 제프 베이조스 아마존 CEO가 대표적이다.
머스크가 세운 ‘스페이스X’는 지난해 5월 민간 기업 최초로 유인우주선을 발사했다.
스페이스X의 유인우주선 ‘크루 드래건’은 플로리다주 케네디우주센터에서 ‘팰컨9’ 로켓에 실려 우주로 날아올랐다.

크루 드래건은 몇 시간 후 지구 상공 400㎞에 있는 국제우주정거장(ISS)에 성공적으로 결합했다.
지난해 11월에는 또 다른 유인우주선 ‘리질리언스’도 쏘아올렸다. 나사는 리질리언스에 우주인 4명을 태워 ISS에 보냈다.

올 3분기부터 아마존 CEO 자리에서 물러날 계획을 최근 밝힌 베이조스는 머스크보다 2년 앞선 2000년 우주개발 업체 ‘블루오리진’을 세웠다. 베이조스는 2000년부터 매년 아마존 주식을 10억 달러어치씩 팔아 블루오리진에 쏟아부은 것으로 알려졌다.
2019년 인터넷 위성 발사 사업 계획을 구체화하기도 한 베이조스는 사임 후 본격적으로 우주사업에 뛰어들 것으로
전망되고 있다.

중국도 민간 우주기업이 100여곳에 달하는 것으로 추정된다. 시장조사 업체 유로컨설트가 지난해 발표한 보고서에 따르면 2014년 이후 설립된 중국 민간 우주기업 100곳이 지난 6년간 끌어모은 투자자본은 18억 달러(약 2조원)가 넘는다.


임세정 기자 fish813@kmib.co.kr

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지난 15일 NASA 유인물 삽화에 게시된 18일 화성 착륙 예정인 퍼시비어런스 탐사선의 모습.
© AFP=뉴스1 © News1 원태성 기자