화성 생명체 단서 찾고도 못 가져오는 美… 中 선수 치나

NASA, 채취한 돌 회수 포기

미국의 새로운 화성탐사 로버 '퍼서비어런스'

미국보다 중국이 먼저 화성의 ‘돌’을 지구에 가져올까?

NASA(미 항공우주국)가 화성에서 생명체가 살았는지 밝혀줄 단서가 될 수 있는 돌을 발견했지만, 지구로 가져오는 계획은 비용 문제로 취소한 것으로 알려졌다. 그 사이 중국이 먼저 화성의 돌을 지구로 가져올 가능성이 커지고 있다.

미국의 화성 탐사 로버(무인 차량)인 ‘퍼서비어런스’가 지구 밖 천체에서 가장 긴 거리를 주행하는 기록을 세우면서 희귀한 시료까지 채취했지만, 정작 화성의 돌을 지구에 가져오는 경쟁에서는 중국에 뒤질 수 있다는 얘기다.

◇화성의 돌, 왜 중요할까

화성은 춥고 메마른 행성이다. 대기가 지구의 1% 안팎으로 옅어 지표면에선 물이 금세 얼거나 날아가 버린다. 반면 과거엔 강과 호수가 있었던 것으로 추정된다. 물이 있었다면 생명체가 살았을 수도 있다. 화성의 돌은 그 시절의 흔적을 품은 ‘타임캡슐’이 될 수도 있다. 화성의 암석을 먼저 지구로 가져오는 국가는 인류가 오랫동안 풀지 못한 수수께끼인 ‘지구 밖에도 생명체가 존재했을까’라는 질문의 답을 찾는 데 유리한 고지를 차지할 수 있다.

그래픽=김현국

화성의 암석을 가져오는 과정에서 우주 탐사에 필요한 핵심 기술도 확보할 수 있다. 화성 표면에서 로켓을 발사해 궤도에 있는 우주선으로 시료를 옮긴 뒤 지구로 가져오는 데 성공한 나라는 아직 없다. 이 기술은 훗날 우주비행사를 화성에 보내고 다시 지구로 귀환시키는 데도 활용할 수 있다. 화성의 돌 한 조각에 미래 우주 탐사의 주도권이 걸려 있는 셈이다.

◇화성 탐사 선도국 미국, 비용 문제로 주춤

경쟁은 미국이 먼저 시작했다. 1997년 첫 화성 탐사 로버 ‘소저너’를 화성에 보냈고, 2004년 쌍둥이 로버 ‘스피릿’과 ‘오퍼튜니티’, 2012년 ‘큐리오시티’를 잇달아 보냈다. 2021년 2월 착륙한 퍼서비어런스는 다섯 번째 로버다.

퍼서비어런스는 최근 지구 밖에서 가장 먼 거리를 달린 탐사 차량이 됐다. NASA는 퍼서비어런스의 누적 주행거리가 지난 11일 45.22㎞를 기록해, 오퍼튜니티가 15년 가까이 달려 세운 45.16㎞를 넘어섰다고 밝혔다. 착륙 5년 8개월 만이다.

퍼서비어런스는 2024년 7월엔 옛 강줄기 가장자리에서 표범 무늬 같은 반점이 있는 바위를 발견했다. 지구에선 흙 속 미생물이 유기물을 분해할 때 주변 철 성분이 바뀌면서 이런 반점이 생긴다. 화성에 미생물이 살았다는 증거일 수 있다. 퍼서비어런스는 로봇 팔 드릴로 바위에서 분필 크기의 조각을 뽑아 용기에 담았다. 진짜 생명의 흔적인지 가리려면 지구로 가져와 분석해야 한다.

문제는 회수 비용이었다. NASA가 추산한 비용은 최대 110억달러(약 14조6000억원). 연료 무게 때문에 로켓 한 대로 화성을 왕복할 수 없어, 여러 우주선이 ‘이어달리기’를 해야 한다.

먼저 소형 로켓을 실은 착륙선이 화성에 내리면, 퍼서비어런스가 시료를 로켓에 옮겨 싣는다. 로켓이 화성 궤도로 올라가 시료 용기를 내놓으면, 미리 기다리던 궤도선이 이를 붙잡아 지구로 가져온다. 화성 표면에서 로켓을 쏘거나 궤도에서 용기를 붙잡는 데 성공한 나라는 아직 없다. NASA는 결국 막대한 비용 부담에 이 계획을 접었다.

◇2028년 화성 시료 회수한다는 중국

중국은 뒤늦게 화성 탐사에 뛰어들었다. 2011년 러시아 탐사선에 첫 화성 궤도선 ‘잉훠 1호’를 실어 보냈지만, 러시아 탐사선이 지구 궤도를 벗어나지 못하면서 실패했다.

2021년엔 독자 탐사선 ‘톈원 1호’를 보내 탐사 로버 ‘주룽’을 화성에 착륙시켰다. 첫 도전으로 단번에 궤도선 진입과 착륙, 로버 주행까지 해낸 것이다. 다만 주룽은 1.9㎞가량을 달린 뒤 2022년 5월 이후 깨어나지 못했다.

중국은 이제 2028년 ‘톈원 3호’를 쏘아 올려 화성의 돌을 지구로 가져온다는 목표를 세웠다. 2024년 달 뒷면 시료를 세계 최초로 가져온 ‘창어 6호’의 방식을 응용한다는 계획이다.

일본은 화성의 위성을 겨냥했다. 지난 20일 탐사선 ‘MMX’를 쏘아 올렸다. 화성 위성 ‘포보스’에 내려앉아 흙을 10g 이상 담은 뒤 2031년 지구로 돌아온다는 계획이다. 화성 대신 포보스를 택한 건 중력이 약해 내려앉았다 다시 떠오르기가 비교적 쉽기 때문이다. 그간 소행성에서 쌓아 온 시료 회수 기술도 살릴 수 있다. 성공한다면 화성 위성의 시료를 가져온 첫 사례가 된다.