인류는 과연 화성에 첫발을 디딜수 있을까 영화 <인터스텔라>의 명대사처럼 인류는 어떠한 어려움 속에서도 항상 답을 찾아왔다. 화성 정복에 관한 어려움 속에도 인류는 결국 답을 찾을 것으로 기대된다.

17일 NASA에 따르면 지난해 7월 30일 지구를 떠난 미 화성탐사선 퍼서비어런스는 약 7개월간의 여정을 마치고 한국시간으로 19일 새벽 5시 50분쯤 화성 지표면에 착륙한다. 퍼서비어런스는 나사가 발사한 다섯 번째 화성 탐사 로봇차량이다.

◇화성탐사 어려운 이유

화성 탐사는 왜 이렇게 어려울까? 먼저 지구와 화성까지의 거리는 지구-달 거리의 무려 100배가 넘는다. 우주를 비행하는 탐사선들은 태양, 행성, 그리고 위성들의 중력 때문에 직선으로 날아가지 못하고 타원형의 궤도를 돌면서 여행을 한다.

또한 지구와 화성의 공전 주기와 공전 궤도의 차이로 인해 지구에서 화성까지의 거리는 지속적으로 변화하는데, 지구-화성까지의 거리가 짧아지는 시기가 아니라면 먼저 금성에 다가가 가속한 후 화성에 진입하는 경우도 생긴다. 따라서 실제로는 수억 km가 넘는 거리를 비행해야 한다.

가혹한 우주환경 속에서 최소한 8개월 이상 버티며 온전히 화성에 도착하는 것은 매우 어려운 미션이다. 또한 착륙할 때의 안전성도 화성 탐사의 어려움을 가중시키는 요소이다.

◇화성탐사 의미는

화성은 이주하기에 매력적인 공간이다. 화성은 태양계 내에서 여러 가지 측면에서 우리와 비슷한 조건을 갖춘 곳이다. 화성의 크기는 지구의 절반 정도이며, 대기가 존재하기 때문에 바람이 불고, 계절 변화도 있다.

최근 소금물이 흘렀던 흔적도 발견됐다. 화성탐사로봇 큐리오시티(Curiosity)가 촬영한 화성사진은 지구의 그랜드캐니언이라고 해도 믿을 만큼 지구와 흡사하다. 하지만 화성은 달처럼 쉽게 갈 수 있는 곳이 아니다. 달에 가는 데 2~3일 정도가 걸린다면, 화성은 약 9개월이 걸린다.

한 달 정도 머무르고 돌아오면 총 520일 정도가 소요된다. 자외선 과다노출과 골다공증과 같은 문제들도 여전히 해결과제다. 그래도 다른 행성에 비해 매력적인 조건 때문에 1952년부터 화성 탐사에 대한 계획이 있었고 많은 탐사선이 화성으로 향했다.

◇미국 나사 '마스 2020'의 탐사로버 퍼시비어런스

2021년 2월18일 화성 도착 예정인 나사 '마스 2020'의 탐사로버 퍼시비어런스(인내라는 뜻)는 사상 처음으로 화성 흙과 암석을 수집하는 임무를 띠고 있다. 나사의 실시간 추적 사이트에 따르면 9월1일 오전 현재 지구와 1080만km 거리에서 시속 11만3347km의 속도로 화성을 향해 날아가고 있다. 현재 화성과의 거리는 6450만km다.

지난 8월14일 첫 항로 조정 작업을 마친 데 이어 앞으로 4차례 더 항로 조정을 계획하고 있다. 올해 두 번(9월30일, 12월18일), 내년 초 두번(2월10일, 2월16일)이다. 마지막 항로 조정을 하고 화성 착륙을 드디어 19일 오전 5시50분 화성 착륙을 시도한다.

◇화성 궤도에 진입한 UAE 화성탐사선 '아말'

7월20일 가장 먼저 떠난 아랍국가 첫 화성탐사선 아말(Al Amal, 희망이란 뜻)은 8월17일 첫 항로 조정을 마친 뒤 현재 시속 12만1000km의 속도로 화성을 향해 순항중이며 앞으로 몇차례 더 항로를 조정할 것이라고 에미리트화성탐사(EMM) 프로젝트팀은 밝혔다.

아말은 한국시간 10일 새벽 1시경 화성 상공 240km 궤도에 진입하며 화성 궤도 안착을 알렸다. 아말은 두달 뒤인 탐사 궤도인 화성 상공 1400km 궤도에 도달하면 최종적으로 궤도 진입에 성공하게 된다.

옴란 샤라프(Omran Sharaf) 프로젝트 총괄은 보도자료를 통해 “첫 항로 조정 지점으로 선정한 1억km 지점을 돌파했다는 것은 탐사선의 추진 및 항로 조정 시스템이 성공적으로 작동중이라는 걸 뜻한다”며 “탐사선에 탑재된 추진기 6대가 21초간 작동하면서 탐사선을 화성쪽 궤도에 올려놓았다”고 말했다.

아말은 화성 대기층의 기후 변화 데이터를 관측해 사상 처음으로 화성 연간 기후도를 작성한다는 목표를 갖고 있다. 아랍에미리트는 이 데이터를 전 세계 200개 이상의 대학교와 연구 기관에 제공할 예정이다. 아말 프로젝트는 샤이크 모하메드 빈 라시드 알 마크툼 총리의 공식 발표에서 발사까지 6년이 걸렸다.

◇중국 화성탐사선 톈원 1호

중국 화성탐사선 톈원 1호(하늘에 묻는다는 뜻)도 28일 오전 10시8분께 1억km를 돌파했다고 중국국가항천국(CNSA)이 밝혔다. 1억km를 돌파할 당시 지구와의 거리는 1075만km였다. 톈원 1호는 궤도선, 착륙선, 로버(탐사차량)로 이뤄진 사상 첫 `트리플 화성탐사선'이다. 2월 화성 궤도에 도착해 2개월간 궤도를 선회한 뒤 4월 하순에 화성 착륙을 시도한다.

톈원 1호는 8월2일 아침(중국시각 기준) 지구와 300만km 떨어진 지점에서 첫번째 항로 조정을 마친 데 이어 9월 중 두번째 항로 수정에 들어간다. 중국국가항천국은 톈원 1호가 화성에 도착할 때까지 총 네 차례 항로 조정을 할 계획이다. 총 비행거리는 4억7천만km로 예상한다.