화성 탐사 로봇 '피닉스' 프로젝트

 

화성 탐사 로봇  '피닉스' 프로젝트

4억2천만弗 화성탐사 종합예술이네

매일경제 | 기사입력 2008.06.05 04:15

 

 

 

'어둠을 뚫고 6억7500만㎞를 10개월간 날아간 탐사선은 화성의 중력에 포획된다. 화성 대기권 진입 후 7분 만에 시속 1만9200㎞ 속력을 제로(0)까지 줄여 안착한 탐사선은 90일간 물의 존재 여부 파악과 토양성분 분석 활동에 들어간다.'

미국 화성탐사 로봇 '피닉스' 프로젝트의 개요다. 이 계획에는 무려 4억2200만달러(4300억원)가 투입됐다. 피닉스 프로젝트의 성공을 위해 각 분야 과학자들이 '종합예술' 수준의 협업과 공동연구를 진행했다.

◆ 화성탐사에 동원된 첨단기술은

 

= 지난해 8월 발사한 피닉스는 지구에서 직선거리로 2억7360만㎞ 떨어져 있는 화성까지 궤도를 따라 6억7500만㎞를 10개월간 비행해 최근 안착했다. 초기 탐사선은 1년6개월~2년이 걸렸다. 발사체 기술 향상 덕분에 크게 단축됐다.

물론 탐사선을 실은 로켓이 10개월 내내 추진하는 것은 아니다. 지구 중력을 벗어날 때 엄청난 속도를 냈던 관성을 이용해 화성까지 도달한다. 다만 미세한 궤도 수정을 위해 추진 로켓을 가끔 작동할 뿐이다. 결국 화성 탐사를 위한 로켓을 보내려면 강력한 발사체 보유가 첫 번째 관건이다.

화성 탐사에는 비용이 많이 들 뿐만 아니라 다양한 우주기술이 동원되기 때문에 지금까지 탐사선을 화성에 보낸 국가는 미국과 러시아 두 곳뿐이다. EU 우주프로젝트를 맡고 있는 유럽우주국(ESA)은 2014년 탐사선 '엑소마스'를 발사할 예정이다.

여기에다 화성 대기권에 진입하고 안전하게 착륙하려면 정밀한 궤도 계산과 제어기술이 꼭 필요하다. 착륙선이 화성 예정지에 착륙하려면 200ｍ 오차 내로 정확하게 화성 대기권에 진입해야 한다.

또 다른 중요기술은 초장거리 통신기술이다. 이 기술이 없다면 화성까지 도달한 탐사선은 우주 미아에 불과하다.

화성까지 전파가 왕복하는 데는 15분 정도 걸린다. 지상의 추적안테나가 1㎝만 틀어져도 화성에서는 수백 만㎞ 이상의 오차가 발생한다. 반대로 탐사선이 보내 오는 미약한 신호를 잡아내기 위해서는 대형 안테나가 필요하다.

미 항공우주국(NASA)은 전파 방해가 작고 건조한 모하비사막과 호주, 스페인에 대형 안테나를 설치해 피닉스와 교신하고 있다.

김방엽 한국항공우주연구원 박사는 "사막은 대기 중 수증기가 적어 전파 송ㆍ수신이 원활한 지역이기 때문에 이곳에 대형 안테나를 설치한 것"이라고 설명했다.

◆ 한국 우주탐사 분야 수준은

= 한국은 발사체 기술을 확보하지 못한 상태여서 화성 탐사는 꿈도 꾸지 못하는 상태다. 달 탐사만도 15년 이상 걸릴 것이라는 게 전문가들 시각이다.

발사체 기술을 확보하더라도 초장거리 통신기술과 데이터 압축 기술, 우주선의 화성 착륙 기술, 재료기술, 인공지능 기술 등 화성 탐사를 지원하는 수천 명 전문인력 양성이 전제돼야 화성 탐사에 성공할 수 있다.

◆ 화성 탐사 왜 하나

= 막대한 비용이 드는 화성 탐사의 주요한 목적은 △과거 생명체의 존재 가능성을 알아보는 과학적 탐구와 △메탄이 대량 존재하는 토성으로 가기 위한 징검다리 역할을 수행하는 것이다. 하지만 토성까지 도달하는 기술을 확보하더라도 메탄을 지구로 다시 가져오는 물류 비용은 너무 비싸다.

달 탐사는 핵융합에 활용할 수 있는 것으로 알려진 '헬륨3'를 획득할 수 있을 거라는 기대감이 있다.

결국 화성 탐사는 주인 없는 땅을 탐험하기 위한 개척자 정신의 발로인 셈이다. 또 주요 강대국이 먼 미래에 달이나 화성 등에 대한 영토권을 주장할 가능성도 있다.

인간이 화성에 상주하기 위해 태양광 발전을 하더라도 에너지 발생 효율은 지구보다 훨씬 떨어진다. 지구보다 태양에서 1.5배 먼 곳에 있는 화성에 도달하는 태양 빛의 양은 지구 대비 44% 수준에 불과하기 때문이다.

[김은표 기자]

• 탐사로봇 피닉스 화성 북극에 안착

[ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단전재 및 재배포 금지]
[ ☞ 매일경제 구독 ] [주소창에 '경제'를 치면 매경 뉴스가 바로!]

•  최신기사 인기기사