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日·獨 "소행성 착륙 탐사로봇 '마스코트' 임무 성공" 공식 선언

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2018년 10월 05일 20:01 프린트하기

소행성 류구에 착륙중인 독일-프랑스 탐사로버 ′마스코트(MASCOT)′ 상상도. -사진제공 DLR
소행성 류구에 착륙한 독일-프랑스 탐사로버 '마스코트(MASCOT)' 상상도. -사진제공 DLR

독일항공우주센터(DLR)와 일본우주항공연구개발기구(JAXA)는 소행성 탐사선 하야부사2의 관측 로버 ‘마스코트(MASCOT)’가 3일 소행성 류구 표면에 성공적으로 착륙했으며, 목표를 초과한 17시간의 임무를 성공적으로 마쳤다고 5일 오전(현지시각) 독일 브레멘 국제우주대회(IAC)에서 공식 발표했다.

 

마스코트는 JAXA가 주도해 개발한 하야부사2에 탑재된 네 개의 소행성 착륙 관측 로버(로봇) 중 하나로 DLR과 프랑스국립우주연구센터(CNES)가 공동개발했다. 2014년 발사된 하야부사2에 실린 채 소행성 류구에 접근해 왔으며, 지난 3일 오전 3시 58분(유럽 현지시각) 류구 표면에 착륙하는 데 성공했다. 마르코 섀링하우젠 DLR 우주시스템연구소 연구원은 “지름 약 800m의 류구 상공 약 51m 지점에서 마스코트를 자유낙하시켰고, 약 6분 뒤에 류구 적도 바로 남쪽 표면에 안전하게 착륙해 20분 뒤 통신을 재개하는 데 성공했다”고 말했다. 마스코트가 낙하한 속도는 초속 14cm 정도로, 사람이 걷는 속도의 약 10분의 1 로 느리다.

 

착륙 과정에서 가장 어려운 부분은 따로 팔이나 바퀴 등 자세 제어 도구를 갖지 않은 마스코트가 의도한 대로 카메라가 아래 지표면 쪽으로, 안테나가 우주 쪽으로 향하도록 조절하는 일이었다. 마스코트는 남자 어른 구두 상자와 크기와 모양이 비슷한 무게 10kg의 직육면체 구조로, 만약 거꾸로 표면에 안착하면 임무가 실패할 우려가 있었다.

 

DLR은 마스코트 내부에 일종의 추 형태의 기기(스윙암, swingarm)를 넣어, 이 추가 좌우로 강하게 흔들리며 상자 형태의 마스코트를 튀고 구르게 해 울퉁불퉁한 류구 표면에서 제 자세를 잡도록 제어하는 아이디어를 냈다. 이 기술은 마스코트를 주변 수m씩 이동시키는 다리 역할도 한다. 마치 오뚜기처럼, 무게 중심이 변함에 따라 굴러  이동하는 셈이다. 

 

파스칼 에렌프로인트 DLR 이사회의장은 “3일 착륙에서 스윙암이 자동 및 수동 모드로 정교하게 두 번 작동해 필요한 자세를 잡는 데 성공했다”며 “역사적인 착륙이었다”고 밝혔다. 한스죄르그 디터스 DLR 우주연구기술실장은 “소행성 표면 현장에서 탐사선으로 관측이 가능함을 처음으로 확인했다”고 의의를 밝혔다.

 

마스코트의 구조. 프른 부분이 스윙암으로 기기를 튀어오르게 해 이동하거나 자세를 고치게 한다. -사진 제공 DLR
마스코트의 구조. 프른 부분이 스윙암으로 기기를 튀어오르게 해 이동하거나 자세를 고치게 한다. -사진 제공 DLR

마스코트는 태양전지 등 전력을 생산하는 부품을 장착하지 않은 기기로, 전지 용량이 다 하는 12~15시간 동안 광각 영상카메라, 적외선 현미경, 자기장측정기, 전파측정기 등 네 개의 관측 장비를 이용해 임무를 하도록 계획돼 있었다. 에렌프로인트 의장은 “류구에서 3번 태양이 뜨고 지는 지는 17 시간 동안(류구의 하루는 7시간 36분이다) 목표를 초과해 임무를 완수했다”며 “카메라로 찍은 착륙 당시 사진 등 자료가 모관측선(하야부사2)으로 전송됐으며, 이제 분석이 시작됐다”고 말했다. 

 

소행성에 관측선이 착륙한 것이 마스코트가 처음은 아니다. 마스코트에 앞서 지난 9월 21일 하야부사2에서 일본의 탐사로버 미네르바II가 류구 표면에 착륙하는 데 성공했다. 하지만 미네르바II는 무게 1kg의 납작한 사탕통 모양의 소형 로버 두 기 구성된, 카메라와 온도계 정도를 지닌 비교적 단순한 기기였다. 마스코트는 좀더 본격적인 과학적 관측이 가능하고, 무게도 10배 가량 무거워 착륙도 어려웠던 것으로 평가 받는다.


보다 큰 혜성 표면에 착륙한 탐사로버로는 2014년 유럽우주기구(ESA)가 발사했던 로제타 탐사선의 착륙 로버 필레(Philae)가 혜성 추류모프-게라시멘코에 착륙한 사례가 있다. 추류모프-게라시멘코는 긴 쪽의 길이가 4km, 짧은 쪽의 길이도 2km인 훨씬 큰 천체였고, 필레도 무게 100kg에 착륙용 다리를 따로 지니고 있는 보다 본격적인 로버였다. 필레는 착륙 과정에서 혜성의 표면에서 튕기며 지면에 고정되는 데 실패했고, 영구 그림자 지역에 잘못 착륙하면서 임무를 다 마치지 못했다. 

 

독일 쾰른의 마스코트의 오퍼레이션실. -사진제공 DLR
독일 쾰른의 마스코트의 오퍼레이션실. -사진제공 DLR

하야부사2는 일본이 하야부사에 이어 두 번째로 만들어 발사한 소행성 탐사선이다. 2014년 12월 발사해 올해 6월 말 류구에 접근해 현재 주위를 수십~수백 m 상공에서 공전하고 있다. 소행성에 착륙해 시료를 채취한 뒤 지구에 귀환하는 것이 목표이며, 2018년 10월부터 2019년 5월까지 세 번 표면에 다가가 소행성 표면 및 지하 시료를 채취해 2020년 지구로 돌아올 계획이다. 탄소가 풍부한 ‘C형’ 소행성인 류구의 시료를 확보해 내부의 물과 유기물을 연구함으로써 지구 바다와 생명의 기원을 밝히는 게 목표다. 


한편 이번 마스코트 임무의 성공 이면에는 국제 우주연구기구의 긴밀한 협력이 큰 역할을 했다는 분석이 나온다.  르 갈 국제우주연맹(ISA) 이사장은 "'모두를 참여시키자(Involving everyone)'는 이번 IAC의 슬로건에 걸맞는 좋은 국제 협력 사례"라고 평했다. 트라미 호 DLR 마스코트 프로젝트 매니저는 "이번 성공과 국제협력의 바탕에는 일본 JAXA와 독일 DLR, 프랑스 CNES 구성원들의  신뢰와 존중, 용기가 있었다"고 말해 청중들의 박수를 받았다.

 

안형준 과학기술정책연구원 부연구위원은 “일본이 소행성 시료 확보라는 차별화된 ‘하야부사’ 임무를 통해 독창적인 연구 및 임무 역량을 확보한 상태에서, 하야부사2 임무를 주도권을 갖고 추진해 유럽과 협력을 이끌어냈다”며 “한국 역시 한국이 장기를 발휘할 수 있는 연구를 통해 다른 국가의 자발적 참여를 유도하는 방법을 고민할 때”라고 말했다.

 

[브레멘=윤신영 기자 ashilla@donga.com]

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