화성 로봇탐사차, 시료 ‘보관’ 돌입…‘수집’ 전반부 마무리

암석 없는 평평한 곳 골라…2033년 지구 환수 예정
내년초 삼각주 정상으로 이동해 8개월간 추가 수집

퍼시비런스가 화성에서 채취해 수집한 시료를 보관할 장소(흰색선이 가리키는 지역). 나사 제공

화성에서 임무 수행 중인 나사(미국항공우주국)의 로봇탐사차 퍼시비런스(Perseverance)가 화성에서 그동안 수집한 시료를 보관하는 작업에 돌입했다.

이는 2033년을 목표로 한 화성 시료 지구 회수 계획이 시작됐음을 뜻한다. 회수선은 2031년 지구를 출발한다.

나사는 퍼시비런스가 화성 시료 수집 활동의 전반부를 마무리하고, 시료 중 절반을 보관소로 지정된 지역에 보관하는 작업을 시작한다고 지난 16일 밝혔다.

퍼시비런스는 지금까지 18개의 시료를 채취해 용기에 담았다. 한 장소에서 2개씩의 시료를 채취하는 방식으로 목표치인 38개 용기의 약 절반을 채웠다.

퍼시비런스가 수집한 화성 시료들과 채취 장소. 18개는 화성의 암석과 표토, 공기를 담은 용기이며 3개는 시료의 오염 여부를 가리기 위해 수집 장소의 부유물질을 담은 ‘증인 용기’다. 나사 제공

시료 용기에 담긴 건 뭘까

퍼시비런스는 이 가운데 10개를 지정 장소에 보관한다. 나머지는 훗날 지구 회수선으로 직접 운송하기 위해 남겨 놓는다. 나사는 애초 시료 회수를 위한 탐사차를 따로 보낼 계획이었으나, 지금의 퍼시비런스로도 이 임무를 수행할 수 있다고 보고 계획을 수정했다.

시료 용기에는 화산 활동으로 만들어진 화성암과 흐르는 강물이 만든 퇴적암, 화성의 표토와 공기가 담겨 있다.

화성 시료의 보관장소는 예제로 충돌구의 스리포크스(Three Forks)라는 지역이다. 이곳은 암석이 없는 평지다.

이곳을 택한 이유는 지구에서 올 회수선의 착륙과 이후 시료 운송 작업을 원활하게 추진하는 데 적합하다는 판단에서다.

퍼시비런스가 시료를 보관할 장소들. 회수 작업이 안전하게 이뤄질 수 있도록 암석이 없는 평지를 골랐다. 나사 제공

나사는 “지금까지 화성 임무에는 좋은 착륙 지점 한 곳만 필요했지만 시료 회수를 위해선 11개의 착륙지가 필요하다”고 밝혔다.

첫번째 착륙지는 지구에서 오는 시료 회수선을 위한 것이고 나머지 10곳은 시료를 운송할 헬리콥터의 이착륙용이다. 헬리콥터는 한 번에 1개의 시료 용기만을 운송한다. 나사는 두대의 시료 운반용 헬리콥터를 보낼 계획이다.

화성 시료를 지구로 회수하는 작업 상상도. 시료를 운송하는 퍼시비런스와 헬리콥터, 시료를 싣고 상승하는 로켓, 화성 궤도에서 이를 기다리는 지구 귀환선이 묘사돼 있다. 나사 제공

한 달 이상 걸리는 용기 보관 작업

헬리콥터 착륙지는 운송 작업시 주변 환경의 방해를 받지 않도록 최소한 반경 5.5미터의 구역을 확보할 계획이다. 이에 따라 시료 용기는 서로 5~15미터 떨어진 곳에 지그재그식으로 보관된다. 나사는 이 작업을 마치는 데 한 달 이상이 걸릴 것으로 보고 있다.

지난해 2월18일 화성에 착륙한 퍼시비런스의 기본 임무 기간은 화성일 기준 1년(687일)이 되는 2023년 1월6일에 종료된다. 따라서 이후의 활동은 연장 임무가 된다. 나사는 그러나 연장 임무 기간에 돌입한다고 해서 바뀌는 것은 전혀 없으며 시료 보관 작업은 계속된다고 밝혔다.

퍼시비런스는 2023년 2월 예제로 충돌구 서쪽의 삼각주 정상에 올라 후반부 활동을 시작한다. 검은색 선이 2023년 이동 예정 경로이며, 흰색선은 지금까지의 이동 경로다. 노란색 별은 지금의 위치를 가리킨다. 나사 제공

퍼시비런스는 1월 중 시료 보관 작업이 끝나면 삼각주 정상을 향해 이동한다. 2월 중 정상에 도착하면 시료 채취와 수집을 계속해 남은 시료 용기를 채우게 된다. 35억년 전 화성의 다른 곳에서 강물을 따라 흘러온 암석과 퇴적물이 주요 탐사 대상이다. 나사는 “예제로 충돌구 저편에서 진행된 지질학적 과정을 엿볼 수 있는 기회가 될 것”이라고 밝혔다.

‘삼각주 정상 작전’(Delta Top Campaign)이라는 이름의 이 새로운 임무는 약 8개월 간 진행된다.

퍼시비런스가 활동 중인 예제로 충돌구는 폭이 45km로, 화성 적도 바로 북쪽에 있는 이시디스평원의 서쪽 가장자리에 있다. 2012년 8월 게일 충돌구에 착륙해 활동 중인 큐리오시티에서 서쪽으로 3700km 떨어져 있는 곳이다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr