6일 오후 2시 31분(한국시간) 미국항공우주국(NASA)의 화성탐사로봇 ‘큐리오시티(curiosity)’가 드디어 화성 표면에 착륙할 예정이다.

큐리오시티는 지난해 11월 26일 로켓 ‘아틀라스 V-541’에 실려 지구를 출발했다. 지구에서 화성까지의 거리는 약 2억5000만㎞. 8개월 동안의 길고 긴 항해를 끝내고 화성 대기권 진입과 표면 착륙이라는 마지막 관문만을 남겨둔 것이다.

 

미션 1 큐리오시티, 착륙하라!

 

인류의 화성탐사도전은 이번이 처음은 아니다. 1960년 소련(현 러시아)이 최초로 화성탐사선 ‘마르스 1M’을 띄운 이후 인류는 지금까지 41차례 화성에 탐사로봇을 보냈다.

하지만 화성탐사에 성공한 횟수는 절반에 못 미치는 20회. 나머지 21회의 실패 중 네 번은 ‘화성 착륙 실패’가 원인이었다. 화성의 대기를 뚫고 표면에 착륙하려는 순간 화성의 뜨거운 공기에 탐사선이 녹아버리거나 탐사선이 속도를 줄이지 못하고 표면에 그대로 부딪혀 로봇이 망가져 버렸던 것.

이에 NASA는 최근 홈페이지에 큐리오시티의 성공적인 화성 착륙을 위한 ‘화성 착륙 대작전’을 공개했다.

작전은 큐리오시티가 화성 상공 125㎞에 도착하는 순간부터 시작된다. 이때 탐사선의 속도는 초당 5.9㎞. 화성 대기와의 마찰로 엄청난 열을 받게 된다. 탐사선 외부온도가 섭씨 약 2100도까지 치솟을 정도.

NASA는 큐리오시티가 불타지 않도록 탐사선 밑을 지름 4.5m의 두꺼운 열차폐막*으로 감쌌다. 이 열차폐막에는 센서가 달려있는데 이를 통해 큐리오시티가 떨어지는 동안 화성 대기와 관련한 데이터를 수집한다.

화성 대기권에 진입한지 364초 뒤에는 화성표면과 11㎞까지 가까워진다. 이때 두 번째 작전이 시작된다. 우선 큐리오시티를 감싸고 있던 탐사선 아랫부분이 분리된다. 무게를 줄임으로써 떨어지는 속도를 감소시키는 것. 다음으로 특별한 낙하산인 ‘스카이 크레인’이 작동한다. 이는 큐리오시티를 꽉 붙잡고 초당 0.75m의 속도로 큐리오시티를 화성 표면에 천천히 내려놓는다.

 

미션 2 큐리오시티, 생명체를 찾아라!

 

큐리오시티가 안전하게 화성 표면에 착륙한다면? 이제 본격적인 임무가 시작된다. 바로 화성에서 생명체 혹은 생명체가 살았던 흔적을 발견하는 것.

큐리오시티는 화성 적도 바로 아래 부근에 있는 ‘게일 분화구’에 착륙한다. 지름이 약 154㎞이며 중앙에 5㎞ 높이의 산이 솟아 있는 이 분화구는 화성 곳곳에서 날아온 퇴적물이 쌓인 퇴적암으로 이뤄져 있어 화성의 변화를 조사하기에 적합한 장소로 꼽힌다. 물이 흐른 흔적과 생명체 존재에 대한 단서를 발견할 최적의 장소인 셈.

무게가 899㎏인 큐리오시티는 길이 약 3m, 높이 2.1m, 폭 2.7m로 작은 승용차만한 크기. 1초에 약 4㎝를 움직일 수 있어 하루에 이동할 수 있는 거리는 약 200m. 65㎝ 높이의 장애물은 거뜬히 넘는 능력을 지녔다.

큐리오시티의 가장 큰 특징은 핵에너지를 사용해 작동한다는 점. 이는 태양광을 사용했던 기존 탐사선보다 안정적이고 오랜 기간 탐사를 수행할 수 있다는 장점이 있다.

큐리오시티가 화성에 무사히 착륙한다면 687일 동안 임무를 수행한다. 반면 큐리오시티보다 먼저 화성탐사 임무를 수행했던 탐사로봇 ‘소저너’(1996년), ‘스피릿’(2004년) 등은 태양광을 동력원으로 사용했으며 이들은 임무기간이 3개월밖에 되지 않았다.

 

:: 열차폐막 ::

 

마찰로 인해 발생되는 열을 막는 막

 

▶김은정 기자 ejkim@donga.com

어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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