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화성 탐사 레이스 금주부터 시작된다…7월말까지 탐사선 3대 연속 발사

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화성 탐사 레이스 금주부터 시작된다…7월말까지 탐사선 3대 연속 발사

2020.07.12 14:34
화성의 모습. 위키피디아 제공
화성의 모습. 위키피디아 제공

인류가 만든 탐사선 3개가 금주부터 차례로 화성으로 발사된다. 아랍에미리트(UAE)의 ‘아말’이 이달 15일, 중국의 ‘톈원 1호’가 이달 20~25일 사이, 미국항공우주국(NASA)의 ‘퍼시비어런스’가 30일 발사된다. UAE와 중국은 사상 처음으로 화성에 탐사선을 보낸다. 미국은 이번이 9번째 발사다.

 

퍼시비어런스 발사 준비 순항 중...화성 토양샘플 채취 목적

 

미국 플로리다 케네디우주센터에서 착륙 구동계 등이 장착되고 있는 화성 탐사 로버 퍼시비어런스. NASA 제공.
미국 플로리다 케네디우주센터에서 착륙 구동계 등이 장착되고 있는 화성 탐사 로버 '퍼시비어런스'. NASA 제공.

NASA에 따르면 퍼시비어런스는 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 발사를 준비 중이다. 지난 8일 위성 발사체 아틀라스V 로켓의 ‘노즈콘’에 실렸으며 현재는 각종 물리∙전기적 연결을 시험하고 있는 것으로 알려졌다. 


퍼시비어런스는 1997년 최초의 화성 탐사 로버로 착륙에 성공한 ‘소저너’와 2004년 착륙한 ‘스피릿’ ‘오퍼튜니티’, 2012년 ‘큐리오시티’, 2018년 화성 지질 탐사 목적의 로버 ‘인사이트’에 이은 NASA의 6번째 화성 탐사 로버다. 기존 탐사 로버들이 화성의 기후와 대기, 물의 흔적, 암석 조사 등의 미션을 수행한 것과 달리 퍼시비어런스는 기존 미션 외에도 화성 토양 샘플을 수집해 지구로 귀환시키는 게 핵심 미션이다.


퍼시비어런스의 모습은 큐리오시티와 유사하지만 길이가 약 12cm 더 길고 무게도 126kg 더 무거운 1025kg에 달한다. 보다 선명한 컬러 이미지를 얻을 수 있는 카메라를 포함해 총 23대의 카메라가 장착된다. 큐리오시티보다 바퀴의 크기를 더 키우고 이동 경로를 최대 5배 빨리 계산할 수 있는 기능도 갖췄다. 내년 착륙한 뒤 화성에서의 1년에 해당되는 687일 동안 화성의 토양을 수집한다. 예정대로라면 분화구 부근 5∼20km를 이동하며 드릴을 통해 화성 표면에 구멍을 만들어 채취한다.


NASA는 발사 준비 막바지에 한창이다. 4월 말 퍼시비어런스의 화성 착륙을 돕기 위한 로켓 구동계와 퍼시비어런스를 결합시키는 작업을 완료했다. 화성 진입, 하강, 착륙 단계에서 활용될 낙하산과 착륙 장치, 보호캡슐 등에 대한 테스트도 완료 단계다.


NASA는 유럽우주국(ESA)과 손잡고 2026년 퍼시비어런스가 수집한 표본 수거를 위한 로버와 착륙선, 지구 귀환 궤도선을 2대의 탐사선으로 나눠 화성에 보낼 계획이다. 계획이 순조롭게 진행되면 2031년경 화성 토양 샘플을 지구로 들여오게 된다.

 

아말, 687일 화성 기후도 그린다

 

아말 탐사선 상상도. UAE 제공.
아말 탐사선 상상도. UAE 제공.

아말은 이달 15일 일본 다네가시마 우주센터에서 발사를 앞두고 있다. 일본 우주발사체 H2A에 실려 화성으로 간다. 아말은 작은 스포츠유틸리티차량(SUV) 크기에 무게는 1305kg이다. 탐사선에는 화성 대기층의 얼음, 오존 흔적을 찾는 고화질 카메라와 화성 대기권 아래 빙운과 수증기를 분석하는 적외선 분광기, 대기 내 산소·수소 포화도를 확인할 자외선 분광기가 실려있다. 


화성 주위를 55시간마다 한 바퀴 씩 돌며 심우주통신(먼 우주를 잇는 통신망)을 이용해 수집한 데이터를 보낸다. UAE는 이들 기술을 개발하기 위해 미국 볼더 콜로라도대와 애리조나주립대, 버클리 캘리포니아대와 파트너쉽을 맺었다. 탐사선 실제 설계와 탑재체 개발은 모두 UAE 과학자와 기술자들이 수행했다.


아말은 발사 후 시속 3만4000km의 속도로 지구 궤도에 진입한다. 이후 시속 12만1000km의 속도로 화성까지 7개월 안에 도달한다. 화성에 도착하면 우선 궤도를 돌며 화성의 1년(지구 기준 687일)을 담은 기후도를 그릴 계획이다.

 

톈원 1호는 화성 지질 채취해 2030년대 돌아온다

톈원1호. 위키피디아 제공
톈원1호. 위키피디아 제공

톈원1호는 중국의 첫번째 화성 탐사선이다. 톈원은 '하늘에 묻는다'는 뜻을 지닌 행성 탐사 프로젝트다. 그 첫번째 프로젝트로 화성 탐사를 진행하는 것이다. 20~25일엔 하이난섬에서 발사가 예정돼 있다. 


톈원 1호는 궤도선과 착륙선, 로버 3개로 구성된다. 착륙선과 로버는 화성의 토양과 지질 구조, 대기, 물에 대한 과학 조사를 진행한다. 로버는 6륜 탐사차량으로 13가지 과학기구가 탑재돼 있다. 화성 환경과 지표층 구조 분석 등의 연구가 목적이다. 

 

2021년 2월 11~25일 화성 궤도에 들어가는 게 목표다. 이후 2021년 4월 23일 화성에 착륙한다. 착륙 지점은 많은 양의 얼음이 있는 것으로 추정되는 지름 3300㎞의 유토피아 평원이다. 채취한 화성 토양을 가지고 2030년 귀환이 예정돼 있다. 

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