'공포의 7분' 뚫고 화성 착륙한 퍼서비어런스, '마션' 현실화 첫걸음

이재은 기자 / 기사승인 : 2021-02-19 15:45:15
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1톤짜리 로버가 화성에 착륙해 지표면을 처음으로 직접 탐사하면서 화성 탐사의 새로운 지평이 열렸다.

미항공우주국(NASA)은 화성 탐사 로버 퍼서비어런스(Perseverance: 인내)가 한국시간으로 19일 오전 5시55분 예제로 충돌구(Jezero Crater)에 안착했다고 밝혔다. 퍼서비어런스는 화성에 도착하기까지 203일간 약 4억7200만km를 항해했다.

▲착륙 직후 렌즈 보호덮개를 착용한 채 찍은 화성 표면 사진 (출처=NASA)


예제로는 슬라브어로 '호수'를 뜻한다. 예제로 충돌구는 40억년전 화성에 강물이 흐르던 시절에 형성된 삼각주로 추정된다. 퍼서비어런스의 탐사 목적은 이곳에 존재할 것으로 기대되는 유기분자와 미생물 흔적을 발견하여 분석하고 토양·암석 샘플 등을 채취하는 일이다. 궁극적으로는 위 연구결과를 토대로 인류가 화성에 거주할 수 있도록 조건을 마련한다.

업계 관련자들은 이번 퍼서비어런스의 착륙을 장장 10여년에 걸친 '화성 2020' 프로젝트의 여러 단계 중 가장 짧으면서 가장 험난한 고비로 평가한다. 화성 착륙 단계의 정식 명칭은 '진입·하강·착륙 단계'(EDL: Entry, Descent, Landing)로, '공포의 7분'으로도 불린다.

퍼서비어런스는 이 7분 동안 1300℃의 대기 마찰열을 버티며 하강을 시작해 시속 2만km의 대기권 진입 속도를 0으로 줄여야 한다. 이때 퍼서비어런스는 12G의 중력 가속도를 버티며 초음속 낙하산을 전개한다. 이후 지형비교항법을 통해 적합한 착륙지점을 찾고, 8개의 역추진 로켓을 점화해 착지한다.

퍼서비어런스는 이 모든 과정을 흠잡을 데 없이 견뎌내면서 착지에 성공했다. 퍼서비어런스 프로젝트 부 책임자 맷 월레스는 "지난 8, 9년간 EDL에 대해 생각하지 않은 날이 없다"며 "EDL은 내 일부가 되다 못해 날 잡아먹었다"고 털어놓았다.

현재 퍼서비어런스는 예제로 충돌구 기준 140도 남동쪽을 향해있고, 수평 기울기는 1.2도로 평지 위에 안착한 상태이다. 원자력 전지 시스템에도 이상 없이 전력 95% 충전상태다.

▲지형비교항법으로 착륙위험지역(붉은색)을 피해 안전지대에 자리한 퍼서비어런스 (출처=NBC)


화성 2020 프로젝트는 지금부터 시작이다. 나사 제트추진연구소(JPL)의 임무는 끝났을 지 모르지만 장비팀, 표면탐사팀, 과학연구팀은 바로 작업에 착수한 상황이다. 착륙 후 가장 먼저 가스추적궤도선을 사출해 대기 관측 정보를 수집하고, 하강모드의 퍼서비어런스를 로버 형태로 재구축해야한다. 극초단파 안테나를 가동 중지하고, 대신 원격탐사기둥을 세운 후 고이득 안테나를 지구 방향으로 틀어주어 통신 속도를 높인다. 이후 소프트웨어를 안정화시킨 다음 각종 기기 상태를 점검한다.

위 과정이 완료되면 퍼서버런스는 드론 시범 비행 장소를 찾아 이동할 것이다. 화성 표면을 직접 탐사하는 것도 처음이지만, 다른 행성에서 드론을 띄우는 일도 사상 처음이다. 화성을 탐사할 드론 '인제뉴어티'(Ingenuity)는 상대적으로 희박한 대기 상황에 맞춰 초경량이며, 지구상의 헬리콥터 로터보다 5배 빠른 속도로 회전한다.

아직 채취한 샘플은 없지만 나사 과학연구팀은 사진을 토대로 연구를 시작했다. 퍼서비어런스 착륙 위치의 위성사진을 보면 평평하고 매끈한 착륙지점과 모래언덕이 모여있는 울퉁불퉁한 지점이 있다. 두 개의 서로 다른 지질단위가 모이는 지점은 지질의 역사에 대해 많은 것을 말해준다. 퍼서비어런스는 조만간 렌즈 보호덮개를 해제하고 더 선명한 사진을 보내올 예정이다.

▲예제로 충돌구 (출처=NASA)

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