스페이스X 화성 착륙 후보지 공개

과학기술

스페이스X 화성 착륙 후보지 공개
NASA가 공개한 사진에서 확인돼

2019.09.10 10:45 심창섭 객원기자

스페이스X의 화성 착륙 후보지가 공개됐다. 지난 8월 미항공우주국(NASA)이 공개한 자료 중에서 착륙 후보지로 표시된 사진들이 발견된 것이다. 스페이스X는 2022년부터 화성으로 ‘스타쉽(Starship)’ 우주선을 보낼 예정으로, 이번에 확인된 착륙 후보지 중의 한 곳에 첫 번째 화성 기지가 건설될 것으로 전망된다.

화성정찰위성이 촬영한 착륙 후보지가 밀집된 지역. 올림푸스 몬스(지도 중앙)에서 북서쪽으로 약 1000km 떨어진 곳이다. © NASA, Jim Secosky

민간 전문가에 의해 우연히 발견돼

우주 역사학자인 로버트 짐머만(Robert Zimmerman)은 NASA가 공개한 자료에서 “스페이스X 스타쉽을 위한 착륙 후보지”라고 표시된 화성 이미지를 우연히 발견했다. 이 사진들은 화성정찰위성(MRO)에 탑재된 ‘HiRISE’라는 고해상도 카메라 시스템으로 지난 6~7월 사이에 촬영되었으며, 카메라 작동을 담당하는 기관인 애리조나 대학교 웹 사이트에 좌표와 함께 업로드됐다.

짐머만이 밝혀낸 후보지는 모두 6곳으로, 화성 북반구의 ‘아르카디아 평원(Arcadia planitia)’과 ‘아마조니스 평원(Amazonis planitia)’ 사이의 저지대에 집중되어 있다. 이에 스페이스X와 NASA의 확인을 요청했으나 답변을 얻지 못했다. 분석 결과는 지난 8월 28일, 짐머만의 웹 사이트인 ‘Behind the black’에 공개되었다.

HiRISE 카메라로 촬영한 착륙 후보지 중의 한 곳. © NASA / JPL / Univ. of Arizona

2017년부터 착륙 후보지를 물색

화성 착륙 지점을 정하기 위한 스페이스X의 노력은 2017년부터 시작된 것으로 알려졌다. 지난 2년 동안 NASA의 지원을 받아 탐색한 끝에 아르카디아 주변으로 검색 범위를 좁혔고, 새로운 이미지에 표시된 6개의 후보지 중에 5개가 이 영역 안에 포함되었다.

스페이스X의 화성 개발 엔지니어인 폴 우스터(Paul Wooster)는 2018년 초에 열린 NASA ‘화성 탐사 프로그램 분석 그룹(MEPAG)’ 가상 회의에서 “현재 검토 중인 화성 착륙 후보지는 지표면 근처에 얼음이 있고, 착륙에 위험한 큰 암석 등이 거의 없어서 대규모 전초기지를 성장시킬 수 있는 충분한 공간을 제공하는 것으로 확인됐다”라고 밝혔다.

아르카디아 평원이 선정된 이유는?

짐머만은 화성 정찰위성이 촬영한 지역에 빙하가 매장되어 있을 가능성이 크다고 지적했다. 2015년 NASA의 워크숍 연구 발표에서 연구원들이 아르카디아 평원을 “상대적으로 저위도에서 지표면 가까이 풍부한 얼음이 있는 몇몇 지역 중 하나”라고 불렀다는 것이다. 생존에 필요한 물을 쉽게 구할 수 있다는 뜻이다.

경제적인 화성 식민지 건설을 위한 스페이스X의 주요 전략은 지구로 귀환할 수 있는 연료를 현지에서 생산하는 것이다. 새로운 스타쉽 우주선이 연료로 사용하는 메탄은 수소보다 훨씬 다루기 쉽고, 산소와 마찬가지로 물에서 쉽게 생산할 수 있다.

아르카디아 지역은 기후가 온화한 편이고, 고도가 낮기 때문에 상대적으로 기압이 높아서 방사선이나 가혹한 복사로부터 보호받을 수 있다. 또한, 높은 대기압과 낮은 고도는 스타쉽이 대기 저항을 이용해서 착륙할 때 연료 사용량을 줄이는 데 도움이 된다. 지형도 비교적 평평해서 주변 풍경이 단조롭지만, 큰 바위나 산과 같은 장애물이 없어서 비교적 착륙하기 쉽다.

이러한 장점 이외에도 빼놓을 수 없는 것은 지리적 위치다. 태양계에서 가장 큰 화산인 ‘올림푸스 몬스(Olympus Mons)’와 그리 멀지 않아서 기지를 건설한다면 과학자나 관광객들이 즐겨 찾는 곳이 될 수도 있다.

스타쉽 최종 모델은 100명, 또는 화물 150톤을 화성으로 운반할 수 있다. © SpaceX

스타쉽 개발에 박차

스페이스X의 CEO 일론 머스크(Elon Musk)에 따르면, 스타쉽은 내년에 최초의 지구 궤도 임무를 시도하고, 2022년부터 화성으로 떠날 계획이다. 지난 8월 28일 시험비행에서 150m 수직 이착륙에 성공한 ‘스타호퍼(Starhopper)’는 스타쉽을 훨씬 축소한 버전으로, 실제 스타쉽의 첫 번째 모델은 그보다 세 배나 더 큰 규모로 개발될 예정이다.

스타쉽이 화성의 아르카디아-아마조니스 평원으로 향할지는 아직 정해지지 않았다. 그러나 NASA가 스페이스X를 위해 해당 지역을 더 자세히 탐색하고 있다는 사실은 그곳이 유력하다는 것을 시사한다.

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