MGS 화성 관측 성패 '에어로브레이킹'에 달렸다

MGS가 이번 탐사임무를 성공적으로 수행하기 위해 넘어야할 첫번째 벽은 '화성궤도 진입' 이다.

MGS는 패스파인더와는 달리 화성에 내려 앉는 것이 아니라 화성 상공을 돌며 각종 관측임무를 수행하기 때문이다.

MGS는 기존의 행성탐사선들과는 달리 새로운 개념의 궤도진입 기술을 채용하고 있다.

우주탐사 사상 최초로 시도되는 '에어로브레이킹' (Aerobraking) 이란 기술이다.

기존 탐사선의 경우 행성의 타원궤도에 들어서면서 이 궤도의 저점 (低點.타원궤도중 행성과 가까운 쪽의 한 지점)에서 로켓엔진을 분사, 더 낮은 궤도에 진입하는 것이 일반적인 방법이었다.

그러나 MGS는 이와는 달리 로켓엔진의 추진력을 아주 조금만 사용하고서도 궤도를 낮출 수 있는 에어로브레이킹 진입법을 채택했다.

에어로브레이킹의 가장 큰 특징은 공기저항을 이용한다는 점. 화성에는 지구와는 특성이 다르지만 상당히 두꺼운 대기층이 존재한다.

기존 탐사선의 경우 정상궤도를 잡기 위해 많은 양의 연료를 소모하지만 MGS는 수십차례 화성 대기권에 진입해 공기저항을 거치면서 점차 낮은 궤도로 진입하게 된다.

한국항공우주연구소 이상률박사는 "빠른 시간안에 정상궤도에 진입하기 위해서는 로켓엔진을 이용한 역분사가 불가피하다" 며 "하지만 시간이 충분할 경우 연료를 덜 사용하는 에어로브레이킹 방법을 사용할 수도 있다" 고 설명했다.

미항공우주국 (NASA) 은 당초 추진력이 약한 델타 - 7925 로켓을 사용했기 때문에 MGS가 충분한 역분사용 연료를 싣고 갈수 없었다고 밝혔다.

하지만 NASA측은 앞으로도 탐사를 서두를 필요가 없을 경우 경제적인 에어로브레이킹법을 종종 활용할 계획인 것으로 알려졌다.

그러나 에어로브레이킹 기술은 자칫 너무 낮게 화성에 접근할 경우 공기저항이 커 우주선이 그대로 불덩이가 돼버릴 위험성도 없지 않은 것으로 알려졌다.

미 제트추진연구소 (JPL) 는 화성 상공 1백5㎞~1백10㎞ 영역에 우주선을 정확히 접근시키지 못할 경우 우주선이 타버리는등의 문제가 발생할수도 있을 것으로 예측한 바 있다.

이같은 위험은 지구의 과학자들이 아직 화성대기에 대한 정확히 지식을 갖고 있지 못한 상태이기 때문에 궤도 안전진입상의 가장 큰 변수로 지목되고 있다.

김창엽 기자