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2021-02-08 16:36 | 전체기사

[심층분석] 우주서 벌어질 삼국지... '화성행 티켓' 누가 먼저 쥘까

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퍼서비어런스호가 태양광 패널 등을 떼어내고 대기권 진입을 시도하는 상상도 / 사진제공=NASA/JPL-Caltech
[웹데일리 김세인 기자] 지난해 7월 '붉은 행성' 화성으로 가는 '발사의 창'이 열리면서 잇달아 발사된 우주선 3대가 수억 킬로미터를 날아 화성에 나란히 도착하며 세계인의 이목을 집중시키는 시험대에 오른다.

아랍에미리트(UAE)의 궤도선 '알-아말'(Al-Amal·희망)이 10일 새벽(이하 한국시간) 가장 먼저 궤도 진입을 시도하고, 이어서 중국의 톈원(天問)-1호도 같은 날 궤도에 오를 예정이다.

미국의 탐사 로버 '퍼서비어런스'(Perseverance)는 이보다 약간 더 늦은 19일 새벽 화성 대기권에 진입하며 착륙을 시도한다.

세 우주선이 수행할 임무와 기술 수준은 각각 다르지만 비슷한 시기에 같은 무대에 올라 서로 비교될 수밖에 없는 상황이다.

우주 굴기를 내세우며 화성 착륙에 처음 도전하는 중국과 유일하게 화성 착륙에 성공한 미국 사이에서는 겉으로 드러내지는 않지만 국가적 자존심이 걸려 있는 사안이기도 하다.

◇ 아랍 청년들에게 꿈을 심다

아랍권 최초의 화성 탐사선인 아말은 10일 0시30분 화성 궤도 진입에 나선다.

델타-Ⅴ 반동 추진엔진 6기를 모두 가동해 속도를 시속 12만1천㎞에서 1만8천㎞로 줄이며 궤도에 진입한다. 이 과정은 27분간 이어지며 연료의 절반가량을 소진하며, 궤도 진입 성공 여부는 지구와 화성의 거리로 11분여 뒤에나 알 수 있다.

아랍에미리트 측은 이 과정이 가장 어려운 단계로 성공 확률을 절반으로 보고 있다.
아말이 궤도 진입에 성공하면 화성 시간으로 1년(687일) 간 2만2천~4만4천㎞ 상공의 궤도를 55시간마다 한 바퀴씩 돌며 화성 기상을 관측하는 임무를 수행하게 된다.

화성에 착륙하지 않고 궤도를 도는 것이지만 이를 달성한 나라는 아직 미국과 인도, 옛 소련, 유럽우주국(ESA)밖에 없다.

아랍에미리트의 우주 프로그램을 담당해온 '모하 빈 라시드 우주센터'(MBRSC)가 애리조나 대학 등 미국 대학들과 제휴를 맺고 개발한 아말은 일본 다네가시마(種子島) 우주센터에서 일본 로켓에 실려 발사됐다.

아랍 청년들에게 우주 진출에 대한 영감을 심어주고 세계 문화와 과학을 주도했던 아랍권의 황금기를 상기시키려는 목표를 갖고 추진해왔다.

이날은 아랍에미리트의 '통일(건국) 50주년'으로 아말이 궤도 진입에 성공하면 세계에서 가장 높은 빌딩인 부르즈 할리파 등에서 축하 행사가 열릴 예정이다.'

◇미국 로버가 독점해온 화성에 도전한다


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톈원-1호가 화성으로 가는 도중 촬영한 셀피 / 사진제공=연합뉴스

중국 탐사선 톈원-1호도 최대 명절인 춘제(春節)를 앞두고 화성에 도착한다. 아말에 이어 같은 날 궤도에 진입해 궤도를 돌다가 5월에 착륙선을 분리해 대기권 진입에 나선다.

총 5t에 달하는 톈원-1호는 궤도선과 착륙선, 로버 등을 함께 싣고 있으며, 이를 한꺼번에 시도하는 것은 인류의 우주탐사 역사에서 처음이다.

궤도선은 아말처럼 화성 시간으로 1년간 궤도를 돌게 되며, 착륙선은 로버와 함께 대형 크레이터(충돌구)인 '유토피아'에 착륙을 시도하게 된다. 태양광을 동력으로 한 로버는 약 3개월간 토양과 대기를 조사하며 고대 생명체 흔적을 찾게 된다.

톈원-1호의 착륙선이 화성에 안착하면 미국에 이어 화성 착륙에 성공한 두 번째 나라가 되며, 로버가 제대로 작동한다면 미국만 갖고 있던 로버의 독점을 깨게 된다.

중국은 지난 2011년 러시아와 함께 화성 탐사선을 발사했으나 지구 궤도를 벗어나지 못하고 실패로 끝난 적이 있지만 톈원-1호가 성공하면 한꺼번에 명예 회복을 하며 미국과 대등한 우주 기술력을 세계에 과시하게 된다.

중국이 미국, 러시아 등과 비교해 후발주자이기는 해도 인류 최초로 달의 뒷면에 우주선을 착륙시키는 등 급속히 우주 기술력을 강화해온 만큼 세계가 톈원-1호의 성과를 숨죽이며 지켜보고 있다.

중국국가항천국은 지난 6일 텐원-1호가 화성에서 약 220만㎞ 떨어진 곳에서 촬영해 시험 전송한 사진을 공개하고 "모든 시스템이 양호한 상태"라고 밝힌 바 있다.

하지만 톈원-1호의 정확한 화성 궤도 도착시간을 발표하지 않는 등 비밀주의는 여전한 것으로 지적되고 있다.

◇ '공포의 7분' 여전하지만 '급'이 다르다

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퍼서비어런스 착륙 상상도 / 사진제공=NASA/JPL-Caltech

미국 항공우주국(NASA)의 퍼서비어런스호는 19일 오전 5시30분 화성 100㎞ 상공에 도착해 시속 2만㎞로 대기권 진입해 착륙을 시도한다. 진입부터 착륙까지 약 410초간 수백 가지의 과정이 톱니바퀴처럼 맞아떨어져야 착륙에 성공할 수 있다.

지난 1997년 '소저너'를 시작으로 스피릿, 오퍼튜니티, 큐리오시티 등을 성공적으로 착륙시키고 이번이 다섯 번째 로버를 착륙시키는 것이지만 '공포의 7분'은 여전하다.

특히 퍼서비어런스가 착륙하게 될 예제로 크레이터는 벼랑과 웅덩이, 암석 지대 등이 많은 곳으로 30억 달러(3조3천588억 달러)가 투입된 이번 미션을 실패로 끝나게 할 위험이 곳곳에 도사리고 있다.

큐리오시티도 이곳을 착륙 후보지로 검토하다가 너무 위험해 포기했을 정도다. NASA 과학자들은 그러나 고대 삼각주로 추정되는 예제로 크레이터에서 탐사 목표인 생명체 흔적을 찾을 가능성이 높은데다, 그동안의 화성 착륙 기술력을 바탕으로 착륙 안전도가 개선돼 이전처럼 평평한 "대형 주차장"같은 곳을 고집하지 않고 위험을 감수하기로 한 것으로 전해졌다.

6개의 바퀴가 달린 퍼서비어런스호는 이전 로버와 달리 첨단 인공지능을 바탕으로 지구 관제소로부터 일일이 지시받지 않고도 자율적으로 판단해 움직일 수 있는 범위를 대폭 늘렸다. 이에 따라 하루 200m를 이동하며 탐사 활동을 속도감 있게 진행할 수 있다.

또 암석 시료를 채취해 현장에서 바로 분석하지 않고 특수 용기에 담아 2026년 발사할 다른 NASA와 ESA의 우주선이 회수할 수 있게 준비하는 새로운 임무도 수행하게 된다. 이 시료가 2030년대 초 지구에 전달되면 로버에 장착된 것보다 훨씬 더 정확한 분석 장비로 고대 생명체 흔적을 찾아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

김세인 기자 news@webdaily.co.kr

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