"화성 비밀 푼다"…日, 위성 '포보스' 시료 세계 첫 채취 도전

20일 새벽 MMX 탐사선 발사…위성 샘플 싣고 2031년 귀환 목표
향후 유인 화성탐사 전진기지로 활용할 수도

(서울=뉴스1) 김범수 기자 = 일본이 세계 최초로 화성의 두 위성 중 하나인 '포보스'(Phobos)에서 시료를 채취해 지구로 가져오는 탐사에 나선다. 위성들의 형성 과정과 태양계 생명 탄생의 단서를 찾을 수 있을지 주목된다.

19일 일본 교도통신과 영국 가디언 등에 따르면 화성 위성 탐사 프로젝트 'MMX' 탐사선은 오는 20일 오전 4시 41분쯤 일본 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 발사된다. 탐사선은 포보스에 착륙해 시료를 채취한 뒤 2031년 7월 지구로 귀환할 예정이다.

MMX는 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 주도하는 국제 공동 탐사 프로젝트다. 미국 항공우주국(NASA)·유럽우주국(ESA)·독일 항공우주센터(DLR)·프랑스 국립우주연구센터(CNES)가 참여한다.

포보스는 화성을 공전하는 감자 모양의 두 위성 가운데 하나다. 가장 넓은 부분의 지름이 약 27㎞다. 화성 표면에서 약 6000㎞ 떨어져 하루에 약 세 번 공전한다.

이번 탐사의 핵심 과제는 화성을 공전하는 두 위성 포보스와 데이모스(Deimos)가 어떻게 만들어졌고, 또 무엇으로 이뤄져 있는지 확인하는 일이다.

두 위성의 형성 과정을 두고는 크게 두 가지 가설이 제기된다. 하나는 거대한 천체가 화성에 충돌하면서 우주로 흩어진 잔해가 뭉쳐 위성이 형성됐다는 '충돌설'이다.

다른 하나는 우주 공간을 떠돌던 소행성이 화성 중력에 붙잡혀 위성이 됐다는 '포획설'이다. 과학자들은 이번 탐사를 통해 두 가설 가운데 어느 쪽이 실제와 가까운지 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

가와카쓰 야스히로 MMX 프로젝트 책임자는 이번 탐사가 향후 유인 화성 탐사를 위한 전진기지로 포보스를 활용할 수 있을지 검토하는 데도 유용한 자료를 제공할 것이라고 밝혔다.

또 과학자들은 여러 지점에서 시료를 채취하면 과거 화성에 존재했을지 모르는 생명체의 흔적을 확보할 가능성도 커진다고 설명한다.

지구와 화성의 거리는 가장 가까울 때도 약 5500만㎞에 이른다. 탐사선의 실제 비행 거리는 5억~6억㎞에 이를 것으로 예상된다.

과학 전문 매체 사이언스모니터에 따르면 이번 탐사의 최대 난제로는 '착륙'이 꼽힌다. 포보스의 중력은 지구의 2000분의 1 수준이다. 표면에는 분화구가 가득해 조금만 잘못 움직여도 탐사선이 튕겨 나갈 수 있다.

JAXA에 따르면 탐사선에는 낮은 중력에서도 지면과 마찰력을 극대화할 수 있는 바퀴가 장착됐다. 넘어지더라도 스스로 자세를 바로잡을 수 있고, '달팽이처럼 느린' 속도로 이동하도록 설계됐다.

탐사선은 2027년 8월쯤 화성 인근에 도착해 약 3년간 포보스 주변을 공전하며 관측 자료와 시료를 수집한다. 탐사선은 포보스에 두 차례 착륙해 최소 10g의 시료를 채취할 계획이다. 이후 시료가 담긴 캡슐은 2031년 7월 지구로 돌아와 호주에서 회수될 예정이다.

1960년대 이후 화성을 향해 수십 대의 탐사선이 발사됐지만 위성인 포보스와 데이모스는 여전히 베일에 싸여 있다. 러시아도 2011년에 탐사선을 발사하는 등 여러 번 포보스 탐사를 시도했지만 모두 실패했다.

포보스는 '공포', 데이모스는 '두려움'을 뜻하는데, 그리스 신화 전쟁의 신 아레스의 두 쌍둥이 아들에서 각각 따왔다. 포보스는 공포증을 뜻하는 영어 단어 포비아(phobia)의 어원이기도 하다.

magam@news1.kr