NASA 인사이트 27일 화성 '터치 다운'..우주 식민지 지질 탐사 나선다

중앙일보

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화성은 인류의 1호 우주 식민지가 될 수 있을까. 그 가능성을 높일 무인 탐사선이 화성 착륙을 앞두고 있다. 지진계와 지표 온도를 측정할 수 있는 장비도 갖췄다.

미국 항공우주국(NASA)은 화성 탐사선 인사이트(InSight)가 27일(한국시각) 새벽 화성 착륙을 시도한다고 25일 밝혔다. ‘터치다운’ 예정지는 화성 적도 인근 평원으로 엘리시움이라 불리는 지역이다. 지난 5월 미 캘리포니아주 반덴버그 공군기지를 떠난 인사이트는 4억8000만㎞를 달려 화성 인근에 도착했다. NASA의 화성 탐사선 발사는 큐리오시티(2011년 발사) 이후 7년 만이다.

화성 탐사선 인사이트의 착륙 모습을 그린 가상도. 낙하산을 펼쳐 속도를 줄인다. 충분히 감속해야 착륙에 성공할 수 있다. [사진 NASA]

인사이트는 고정형 탐사선이다. 바퀴가 장착돼 스스로 이동하는 큐리오시티와 달리 움직일 수 없다. 탐사선은 착륙 직후부터 로봇 팔을 이용해 화성 지표면으로부터 5m 깊이까지 파고 들어가 땅속 온도 등을 측정할 예정이다. 지진파도 분석해 지각 두께를 측정하고 화성 지질이 형성된 원인도 밝힐 예정이다. 화성에선 지구와 같이 간헐적인 지진 활동이 관측된다. 과학자들은 이를 기반으로 화성 지표면 1500㎞ 아래에 맨틀이 존재하고 있을 것으로 추정한다. 롭 그로버 NASA 인사이트 프로젝트 리더는 “인사이트는 화성의 강력한 모래 폭풍도 견딜 수 있도록 설계됐다”며 “착륙에 성공하면 본격적인 탐사 활동을 시작할 것”이라고 말했다.

NASA 화성 탐사선 인사이트가 착륙할 위치. 화성 적도 인근 엘리시움이라 불리는 평원이다. [사진 NASA]

인사이트는 탐사를 통해 수집한 각종 데이터를 소형 쌍둥이 위성 마르코를 통해 지구로 전달한다. 서류 가방 크기인 마르코(MarCO)는 화성 궤도를 돌며 인사이트와 지구 사이에서 정보를 중개하는 역할을 맡고 있다. 인사이트가 수집한 화성 지표 정보를 활용하면 인간의 화성 정주 가능성을 확인할 수 있을 것으로 보인다.

화성은 제2의 지구 후보지로 가장 현실적인 대안이다. 지구와 화성이 태양계 쌍둥이별로 불릴 정도로 닮은꼴이기 때문이다. 우선 화성의 하루는 24시간 37분으로 지구와 비슷하다. 화성 대기는 이산화탄소(95%)와 질소(2.7%)가 대부분이고 산소는 0.13%에 불과하지만 대기가 없는 달과 달리 바람이 분다.

철(Fe) 성분으로 이뤄진 맨틀이 회전하고 있어 지구처럼 자기장도 존재한다. 이는 우주에서 내리쬐는 방사능을 차단해 생명체가 살아갈 수 있는 생존 확률을 높인다. 화성의 평균기온은 영하 60도로 남극의 겨울과 비슷하다. 짐 그린 NASA 행성과학본부장은 “보온 기능을 갖춘 특수 캡슐과 산소 발생 조건만 갖춘다면 화성에서의 인간 생존이 불가능한 일은 아니다”고 말했다.

NASA 연구원들이 화성 탐사선 인사이트를 조립하고 있는 모습. 인사이트의 길이는 태양광 패널을 펼칠 경우 6m에 달한다. [사진 NASA]

인류의 화성 탐사 역사는 반세기가 넘었다. 1964년 발사한 인류 최초 화성 탐사선 마리너 4호는 65년 7월 화성 궤도에 도착했다. 마리너 4호가 지구로 전송한 화성 표면은 미지의 낯선 장소가 아니었다. 화성에 최초로 착륙한 탐사선은 바이킹 1호로 76년 7월에 ‘터치다운’에 성공했다. 바이킹 1호는 화성에서 채취한 흙을 기반으로 광합성 실험 등을 진행했으나 생명체 흔적을 확인하는 데 실패했다.

그동안 화성 탐사가 말하듯 이번 탐사에서도 가장 까다로운 건 착륙 과정이다. 그동안 화성 착륙을 시도한 15대의 탐사선 중 8대는 착륙에 실패했다. 성공률이 50%에 미치지 못하는 것이다. 2년 전 화성 착륙을 시도한 유럽우주국(ESA)의 스카이파렐리는 고도 측정장치 오류로 착륙에 실패했다.

인사이트에 장착된 장비들. [사진 NASA]

인사이트가 화성 대기권에 진입해 착륙에 성공하기까진 7분 정도가 소요될 것으로 예상한다. 그동안 나일론 낙하산을 펼치고, 12개의 역추진 로켓 엔진을 가동해 진입 속도(초속 5.5㎞)를 착륙 속도(초속 2.24m)로 줄여야 한다. NASA는 착륙 전 과정은 인터넷 생중계로 방송할 예정이다. 이관수 동국대 다르마칼리지(과학사) 교수는 “성공적인 탐사가 꾸준히 이어진다면 30년 내로 화성에 유인우주선을 보낼 수 있을 것”이라고 내다봤다.

강기헌 기자 emckk@joongang.co.kr