[저멀리 우주로: 실용개발] 마스 2020와 주룽호, 화성에서 살 수 있는가

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多巴胺 - Nightcore

 

 

 

• 화성에 거주가 가능한가

지구와 화성

21세기 많은 나라들은 지구가 아닌 화성에서 인류가 거주할 수 있는지 관심을 가졌습니다. 지구 내 지구온난화가 가시화되기도 했고 수차례 화성탐사를 통해 화성에서 거주하며 화성 자원을 이용할 수 있겠다는 희망을 가졌기 때문입니다. 그래서 미국과 러시아, 중국, 일본 등 많은 나라들은 화성에 집중했고 인도 등 신생 국가들도 바로 화성에 도전했습니다.

 

 

 

• 유럽과 러시아의 화성 계획

엑소마스

유럽우주국ESA 2001년 화성에 인간을 보내는 아우로라 프로그램Aurora Programme을 계획했습니다. 그리고 러시아의 로스코스모Роскосмос와 손을 잡아 유럽과 러시아가 함께 화성에 인간을 보내기로 결정했습니다. 그러기 위해 먼저 화성 착륙선을 선발대로 보내야겠다고 파악했고, 엑소마스ExoMars라는 화성 탐사선을 함께 개발했습니다. 엑소마스ExoMars는 화성 궤도를 도는 ExoMars Trace Gas Orbiter과 화성에 착륙하는 Rosalind Flanklin rover로 구성되었습니다. 그러나 화성 탐사차 Rosalind Flanklin rover는 개발이 연기되었고, 대신 착륙실험용 탐사선인 Schiaperelli rover가 화성 표면 착지 대상으로 선정되었습니다.

화성 궤도에 안착한 ExoMars Trace Gas orbiter

2016년 유럽우주국ESA와 러시아 로스코스모스Роскосмос는 러시아의 프로톤 발사체Протон로 엑소마스ExoMars를 발사했습니다. 엑소마스ExoMars는 화성 궤도에 성공적으로 안착했고 바로 화성 궤도를 돌며 화성 대기에 대해 조사를 이어갔습니다. 그리고 바로 시험용 착륙선 Schiaperelli rover를 화성 지표면으로 보냈습니다.

Schiaperelli rover 착륙

그러나 Schiaperelli rover는 중간에 낙하 속도가 지나치게 빨라 화성 지표면에 충돌해버렸고, 그대로 파손되었습니다. 추후 조사로 화성에 착륙하는 과정에서 불시착한 것으로 판명났습니다. 이로 유럽우주국ESA는 화성 대기를 조사하는 목적은 달성했고, 화성 착지는 실패했습니다.

 

 

 

• Mars 2020, 화성에서 살 만한 장소를 찾아라

화성의 제제로 크레이터는 옛날에 물이 차 있었을 것으로 추정되었다

한편 NASA는 진지하게 화성에 인간이 거주할 수 있는 환경을 찾기 위해 마스 2020 계획Mars 2020을 발표하고 추진했습니다. 2015년 큐리오시티Curiosity 화성 착륙선을 성공적으로 착륙시킨 경험이 있는 NASA는 이어 두 개의 화성 착륙선을 보내 화성 표면에서 인간이 거주할 수 있는 환경을 찾는 도전을 시작했습니다. NASA가 추정한 인간이 거주하기 좋은 환경은 제제로 구덩이Jezero crator로 오래 전 다량의 물이 있었을 것으로 추정되었습니다.

퍼서비어런스 탐사차와 인지뉴어티 무인 헬리콥터

그래서 NASA는 제제로 구덩이Jezero crator로 화성탐사선을 보내 실제로 물이 존재했는지, 그리고 지금도 물이 남아있어 지구 생명체가 거주할 수 있는 여건이 있는지 탐사하기로 결정했습니다. NASA는 화성 지표면을 돌아다니며 토양 성분을 분석하는 퍼서비어런스 탐사차Perseverance rover와 인근 대기 환경과 기후를 조사하는 인지뉴어티 무인 헬리콥터Ingenuity helicopter를 개발했습니다.

Atlas V 541로 발사되는 화성 탐사선

2020년 NASA는 아틀라스 5호 541 로켓Atlas V 541에 두 대의 탐사선을 탑재한 후 화성으로 보냈습니다. 화성 탐사선은 1년을 날아 화성에 도착했고 이번에도 성공적으로 화성 지표면에 착륙했습니다. 두 탐사선은 제제로 구덩이Jezero crator 인근 골짜기에 착륙해 골짜기부터 탐사하며 구덩이 주변을 돌아다녔습니다.

두 탐사선은 제제로 구덩이 인근에서 퇴적 흔적을 발견했다

그리고 탐사 결과 제제로 구덩이Jezero crator는 아주 오래전 대규모의 침식과 퇴적으로 형성된 지형임을 밝혔습니다. 퍼서비어런스 탐사차Perseverance rover는 삼각주에서 물에 의한 퇴적 침식 흔적을 밝혀 지구로 사진을 보냈습니다. 또한 내부 장치를 이용해 화성에 산소 5g을 만들며 화성에 산소를 만들어 화성에 인류가 거주할 수 있는 환경을 만들 수 있음을 증명했습니다.

화성에서 최초로 비행에 성공한 인지뉴어티 헬리콥터

또한 인지뉴어티 무인헬리콥터Ingenuity helicopter는 지구 외 행성에서 처음 비행에 성공한 비행체로 지구보다 낮은 대기인 화성에서 성공적으로 비행하며 이동할 수 있음을 보여줬습니다. 이는 이후 화성에서 인류가 비행체로 탐사를 하거나 물류 이송을 할 때 참고할 중요한 모델이 되었습니다.

 

 

 

• 화성에 탐사차를 보낸 중국

중국의 첫 화성탐사선인 잉훠 1호는 실패했다

한편 중국국가항천국国家航天局 역시 화성에 관심을 두었습니다. 국가항천국国家航天局은 유인우주선, 우주정거장, 달탐사선에 성공했고 이어 화성에도 도전장을 내밀었습니다. 2011년 국가항천국国家航天局은 러시아와 합동 개발한 화성 궤도 탐사선 잉훠 1호萤火一号를 발사했으나, 지구 궤도 인근에서 파손되어 실패했습니다.

창정 5호 로켓에 탑재되어 발사되는 톈원 1호

이에 국가항천국国家航天局은 중국 독자 로켓으로 화성탐사선을 다시 화성으로 보내기로 결정했습니다. 이를 위해 창정 로켓长征을 NASA의 Delta IV heavy 급 중량 로켓으로 개조한 창정 5호 로켓长征五号을 개발하고 그 로켓에 새 화성탐사선을 탑재했습니다.

톈원 1호

국가항천국国家航天局이 준비한 새 화성탐사선은 화성 궤도를 돌며 화성을 탐사하는 톈원 1호天问一号와 화성 지표면에 착지해 화성을 탐사하는 탐사차 주롱호祝融로 구성되어 있었습니다. 2020년 국가항천국国家航天局은 톈원 1호天问一号를 발사했고 2021년 톈원 1호天问一号는 화성 궤도에 안착했습니다. 그리고는 바로 주룽호祝融를 분리해 화성 지표면으로 보냈습니다.

화성에 성공적으로 착지한 주룽호

화성 지표면에 탐사선을 착륙시키는 것은 매우 어려운 일이었습니다. 2020년까지 탐사선 착지에 성공한 나라는 미국과 소련 뿐이었습니다. 유럽우주국ESA는 두차례 화성 착지를 시도했지만 모두 실패했습니다. 그 상황에서 2021년 처음 화성 착지에 도전하는 주룽호祝融는 성공적으로 화성 지표면에 착지했습니다.

주룽호 화성탐사차

주룽호祝融가 착지한 장소는 1976년 미국의 바이킹 2호Viking 2가 착지한 유토피아 평원Utopia Planitia으로 바이킹 2호Viking 2가 생명체의 흔적을 발견한 장소입니다. 그 장소를 주룽호 화성탐사차祝融가 돌아다니며 지표면을 분석했고, 물에 의해 변한 광물들을 발견하며 유토피아 평원Utopia Planitia에 물이 있을 것이라는 추측을 했습니다.

 

 

 

• 화성으로 아말 탐사선مسبار을 보낸 아랍에미리트

아말 화성탐사선

한편 지구에서 세계적인 산유국이자 관광대국으로 유명한 아랍에미리트는 차세대 사업으로 우주개발에 눈독을 들였습니다. 2006년 아랍에미리트는 무함마드 빈 라시드 우주센터를 설립하고 대한민국, 미국과 협력하며 화성 궤도를 돌며 화성에 대해 조사하는 화성 탐사선 아말مسبار을 개발했습니다. 그리고 2020년 아랍에미리트 우주개발 연구원은 일본으로 가 코로나 자가격리 이후 아말 화성탐사선مسبار을 쏘아올려 2021년 화성 궤도에 안착시켰습니다. 이로서 아랍에미리트는 우주개발 시작을 화성탐사선으로 시작하며 우주 개발에 뛰어들었습니다.