August 19,2019

붉은 행성의 땅을 파기 시작했다

2018 과학기술 뉴스 ① 우주개발

[편집자 註] 2018년이 저물고 있다. 올해에도 전세계 수많은 과학자들은 그동안 알지 못했던 새로운 사실들을 발견했고, 그동안 하지 못했던 놀라운 실험과 업적들을 성취해냈다. 사이언스타임즈는 2018년 한 해를 돌아보고 과학기술계를 빛낸 사건들을 심층 취재했다.
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지난 2017년 말 트럼프 대통령은 화성탐사보다 달 탐사에 역점을 두겠다는 발언을 해 충격을 불러일으켰다.

그러나 과학계 반응은 시큰둥했다. 이미 화성과 관련 세계를 놀라게 하는 사실들이 연이어 밝혀지고 있었기 때문. 2018년 벽두부터 세계가 화성 열풍으로 뜨겁게 달아오르고 있었다.

실제로 유럽항공우주국(ESA)의 탐사선 ‘마스 익스프레스(Mars Express)’는 화성 남극 1.5km 지하에 거대한 호수 흔적을 탐지하고 있었다. NASA의 ‘큐리오시티(Curiosity)’도 화성의 생명체 존재 여부를 판단할 수 있는 메탄과 유기분자 흔적을 채취하고 있었다.

지난 11월26일 화성 엘리시움 평원에 안착해 지질조사 활동을 하고 있는 '인사이트(InSight)' 탐사선. 화성의 지질구조, 온도 등을 분석해 화성 생성의 비밀을 밝혀낼 계획이다.

지난 11월26일 화성 엘리시움 평원에 안착해 지질조사 활동을 하고 있는 ‘인사이트(InSight)’ 탐사선. 화성의 지질구조, 온도 등을 분석해 화성 생성의 비밀을 밝혀낼 계획이다. ⓒNASA

화성 땅속으로 뚫고 들어가 ‘지질 탐사’

새로운 계획도 이어졌다. 러시아 연방우주공사(로스코스모스)와 유럽우주국(ESA)은 화성 탐사 프로젝트 ‘엑소 마스(ExoMars)’를 공동 진행하면서 2021년 3월 화성 적도 인근 ‘옥시아 플라눔’에 로버형 탐사선을 착륙시킬 계획이 있다고 밝혔다.

한편 NASA는 오는 2020년 화성에 보낼 움직이는 탐사선 ‘2020 마즈(2020 Mars)’ 로버의 탐사 지역을 협의하고 있었다. 그리고 4년간의 협의를 통해 착륙 지점으로 ‘예제로 분화구(Jezero Crater)’를 최종 선정했다. 예제로는 슬라브어로 ‘호수’를 의미한다

이런 분위기 속에서 지난 5월 5일 지구를 출발한 탐사선 ‘인사이트(InSight)’가 11월 26일 화성에 착륙했다. 그리고 12월 7일 찬란하게 빛나는 화성 엘리시움 평원의 바람 소리를 보내왔다.

NASA 제트추진연구소(JPL)는 무겁게 ‘윙윙’ 거리는 것 같은 이 소리가  초속 5∼7m로 추정되며, 인간이 화성으로부터 듣는 ‘첫 번째 소리’라고 밝혔다.

‘인사이트’가 주목을 받고 있는 것은 이전에 화성에 착륙해 다른 지역을 탐사 중인 ‘큐리오시티’와 달리 새로운 분야에서 매우 중요한 임무를 맡고 있기 때문이다.

올해 3월 착륙 기념 2000일째를 기념한 바 있는 ‘큐리오시티’는 지금까지 약 18.7km 구간을 이동하면서 토양 분석을 통해  생명체 서식에 필요한 기본 물질과 함께 과거 화성에 물이 흘렀다는 사실을 밝혀냈다.

‘큐리오시티’와 달리 고정형 탐사선인 ‘인사이트’는 화성의 땅을 조사하는 임무를 맡고 있다. 향후 2년간 착륙한 지점에서 땅속으로 뚫고 들어가 지질 탐사, 지진파, 온도 변화 등을 관측하게 된다.

중국도 달 뒷면 탐사 위해 ‘창어4호’ 발사

‘인사이트’ 탐사선은 이를 위해 지금 1.8미터 길이의 로봇 팔을 이용해 행성 표면에 지진계를 설치하고 있는 중이다. 또 지하 5미터까지 파고들어가는 못에 열 감지기를 달아 행성 내부 온도를 측정할 계획이다.

NASA는 “이 작업을 통해 화성의 지층이 어떻게 만들어졌는지, 그 안에서 지진과 진동이 어떻게 일어나고 있는지, 그리고 화성의 핵으로부터 온도가 어떻게 전해지고 있는지, 핵 모양은 어떤지 등을 밝혀낼 계획”이라고 발표했다.

관계자들은 이 탐사를 통해 최초의 화성이 어떻게 형성되었는지, 또한 지금까지 어떤 변화를 거쳐 지금의 화성의 모습을 갖추었는지 알아낼 수 있을 것으로 보고 있다.

화성의 형성 과정이 드러날 경우, 40억 년 전을 전후한 시기에 태양계 안쪽을 돌고 있는 위성들이 어떻게 형성됐는지 등 아직까지 밝혀지지 않은 태양계의 역사를 다시 쓸 수 있을 전망이다.

이렇게 ‘인사이트’가 화성의 소식을 전해오고 있는 가운데, 지난 8일 중국이 ‘창어(嫦娥)4호’를 발사했다.

신화통신은 8일 오전 2시23분 중국 쓰촨성 시창위성발사센터에서 ‘창어4호’를 실은 ‘창정(長征)3호’ 로켓이 성공적으로 발사됐다고 보도했다.

‘창어4호’의 목적지는 지구에서 보이지 않는 달 뒷면 남극 근처에 위치한 186㎞인 너비의 ‘폰 카르만 분화구(Von Kármán crater)’다. 탐사선이 분화구 표면에 무사히 착륙하면 착륙선에 탑재된 무인 로봇 이동탐사선이 나와 탐사 활동을 하게 된다.

뉴욕타임즈에 따르면 ‘창어4호’는 1088kg의 착륙선, 136kg의 탐사선(rover) 두 부분으로 구성돼 있다. 이전의 화성 탐사선 ‘오퍼튜니티(Oppertunity)’는 181kg, ‘큐리오시티’는 907kg이었다.

과학자들은 ‘창어4호’가 내년 1월 1~3일 께 착륙을 시도할 것으로 예상하고 있다. 다만 중국 당국이 정확한 정보를 밝히지 않은 관계로 이 탐사선이 어떤 일을 수행할지는 미지수다.

그러나 과학자들은 ‘창어4호’에 실린 탐사선이 움직이면서 ‘폰 카르만 분화구’ 인근 지역의 돌과 토양을 분석할 것으로 예상하고 있다. 또 통신이 불가능한 것으로 알려진 지구로부터 전파를 관측할 것으로 보고 있다. 

일론 머스크가 이끄는 우주탐사기업 스페이스X가 지난 5일 세번째 재활용된 로켓으로 올해만 20번째 로켓 발사에 성공해 민간우주항공시대가 다가왔음을 실감케 하고 있다.  ⓒSpaceX

일론 머스크가 이끄는 우주탐사기업 스페이스X가 지난 5일 세번째 재활용된 로켓으로 올해만 20번째 로켓 발사에 성공해 민간우주항공시대가 다가왔음을 실감케 하고 있다. ⓒSpaceX

재활용 로켓 발사로 민간 우주기업 시대 개막

2018년은 일론 머스크가 이끄는 민간 우주탐사기업 스페이스X(SpaceX)를 통해 민간 로켓 회사의 가능성을 충분히 보여준 한 해이기도 하다.

지난 5일 스페이스X는 미 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 25400kg의 ISS용 물자를 담은 드래곤 캡슐을 탑재한 ‘팰컨9’ 로켓을 우주정거장으로 발사해 성공을 거두었다.

‘팰컨9’로켓은 사상최초로 세 번째 재활용된 것이다. 또한 스페이스X의 로켓 발사는 올해 들어 20번째로 2017년 18회를 2회 더 경신한 것이다.

스페이스X가 재활용 로켓 발사에 성공을 거두고, 연간 최다 발사 기록을 경신하면서 기업가치도 급상승하고 있다. 블룸버그 통신은 기업가치가 280억 달러에 이를 수 있다고 예상했다.

한편 2018년은 화성‧ 달 탐사 분야에서 눈부신 성과가 있었지만, 지금껏 사랑받았던 우주망원경‧우주정거장 등이 폐기됐던 한 해이기도 하다.

NASA는 지난 10월 30일 우주 탐사의 첨병 역할을 해온 케플러(Kepler)의 은퇴를 공식 발표했다. NASA는 “케플러 우주망원경이 과학 활동에 필요한 연료를 모두 소진했다”며 “지구로부터 떨어진 안전한 궤도 내에서 이 우주선을 은퇴시키기로 결정했다”고 밝혔다.

2011년 9월 29일 발사된 중국의 실험용 우주정거장 ‘톈궁 1호(天宮 一号)’도 떨어졌다. 톈궁 1호는 2016년 3월 ‘통제 불능’ 상태가 됐다가 2018년 4월 2일 오전 8시 15분쯤 지구 대기권에 진입해 파편 대부분이 소멸됐으며, 남태평양 중부 지역에 떨어졌다.

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