오늘 화성탐사선 발사하는 미국···UAE·중국과 다른점은

[이데일리 강민구 기자] UAE(아랍에미리트) ‘아말’, 중국 ‘톈원 1호’에 이어 미국이 탐사선 ‘퍼시피어런스’ 로버를 화성으로 보낸다. 한국시간으로 오늘 밤(오후 8시 50분) 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 퍼시비어런스 로버를 아틀라스 V-541 로켓에 실어 발사할 예정이다.

이달만 3개국이 화성에 탐사선을 보내지만, 탐사 방식과 목표는 각기 다르다. 20일 아랍 국가 최초로 화성탐사선 발사에 성공한 아랍에미리트의 탐사선 ‘아말’은 궤도선이다. 중국은 궤도선과 착륙선, 로버(탐사 차량)가 합쳐진 방식이고, 미국은 로버만 보낸다.

특히 미국은 화성헬리콥터, 이산화탄소·산소 변환장치 등의 신기술을 화성 탐사에 적용한다는 점에서 특별한 관심을 받을 전망이다.

화성 헬리콥터 ‘인제뉴어티’.<사진=미국항공우주국>

UAE 궤도선, 중국 ‘올인원’ 탐사선

탐사선은 궤도선, 착륙선, 로버 등으로 구분할 수 있다. 아랍에미리트는 신흥 우주국으로 상대적으로 쉬운 궤도선을 보냈다. 주로 화성 궤도를 돌며 탑재한 과학장비를 활용해 화성의 기후지도를 제작할 예정이다. 한국의 기업과 협력해 10여년전 인공위성을 발사한 국가가 미국 대학 등의 도움을 얻어 발사한 것으로 내년 건국 50주년에 맞춰 화성에 탐사선을 보냈다는 상징적인 성격이 강하다.

미국과 중국의 탐사선은 화성 표면에 착륙해 실제 로버가 활동한다. 화성 표면 착륙은 지금까지 구소련과 미국만이 성공했을 정도로 성공하기 어렵다. 양국 탐사선은 화성 표면에서 탐사차량이 이동하며 표면 성분을 조사하고, 지하 레이더를 활용해 얼음층 조사, 고대 미생물 흔적 확인 등 과학 임무를 수행한다.

하지만 착륙지 공개나 탐사선 운용 방식에는 차이가 있다. 중국 탐사선의 착륙지는 공개되지 않았다. 중국은 지난 2011년 잉훠 1호 실패를 딛고 이번에 인류 처음으로 궤도선, 착륙선, 로버가 합쳐진 화성 탐사선 ‘톈원 1호’를 보냈다. 약 2달 동안 화성 궤도를 따라 돌다가 궤도선에서 착륙선을 내려보내고 착륙선이 열리면서 로버가 나와 화성 표면을 탐사하는 방식을 택했다.

심채경 한국천문연구원 우주과학본부 책임연구원 박사는 “양국 미션은 유인탐사 보다 화성에 생명체가 존재할 수 있었던 환경인지 여부를 과학적으로 확인하는 성격이 강하다”며 “미국 탐사선의 예상 착륙 지점은 과거 물이 흘렀을 것으로 추정되는 지형으로 진흙 등을 조사해 박테리아를 비롯한 생명체 흔적을 확인할 계획”이라고 설명했다.

미국 신기술 장착···인류 첫 화성 시료 귀환 위한 발판

미국은 이번에 로버만 화성에 보냈고, 현재 운영중인 화성 궤도선들이 지구와의 통신을 돕는다. 로버가 관측한 자료를 궤도선에 전송하면 다시 궤도선이 지구로 자료를 보낸다.

퍼시비어런스호가 성공하면 미국은 화성표면에서 5번째로 로버를 운영하게 된다. 기존 로버가 화성에서 시료를 채취해 분석하고 자료만 보냈다면 이번에는 토양이나 암석 시료를 한군데로 모아 추후 지구로 시료를 가져갈 발판을 마련한다는 점에서 차이가 있다. 헬리콥터 ‘인제뉴어티’와 이산화탄소산소변환장치 ‘목시(MOXIE)’와 같은 신기술도 새로 선보인다.

로버가 험난한 지형을 이동하나 전복되는 사례를 방지하기 위해 소형 비행체가 길잡이 역할을 맡는다.

큐리오시티 로버 착륙 시 사용했던 ‘스카이 크레인(sky crane)’ 기술도 다시 선보인다. 낙하산을 펴고 하강하다 표면 근처에서 나일론 테더를 활용해 로버를 내리는 방식으로 착륙과정에서 충격파를 최소화한다.

심채경 박사는 “그동안 로버가 자료만 지구로 전송했다면 보관한 샘플을 후속 임무를 통해 지구로 가져올 전망”이라고 말했다.