+ 화성 탐사 프로젝트 - NASA "탐사 로켓 2019년 시험발사...달 찍고 밟는다, 글쎄나 ?

 

 

 

[IF] 2033년, 달 찍고 화성 밟는다

최인준 기자 •  패서디나·헌츠빌·휴스턴(미)=강동철 특파원

입력 : 2017.12.09

NASA "화성 탐사 로켓 2019년 시험발사"… 조금씩 모습 드러내는 화성 탐사 프로젝트

- 지구→화성 바로 가려면 현재 우주선보다 2배 커야 연료 소비도 그만큼 늘어나

- 중간 기착지로 달 활용 달 궤도에 우주정거장 구축 물자 보급받고 로켓 조립.적은 비용으로 화성까지 도달
- 화성에서 로켓 재발사. 화성에서 채취한 시료 지구로 들고 오는 첫 시도
- 러시아 등 국제협력 활발 . 美·러 '달 정거장' 공동 개발 . 민간 로켓 활용해 비용 줄여

지난달 20일(현지 시각) 미국 캘리포니아 패서디나에 있는 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL). 정문 앞에 있는 박물관에 들어서자 미국 최초 인공위성인 익스플로러 1호와 태양계 밖을 항해하고 있는 탐사선 보이저 1·2호, 화성 탐사 로봇 큐리오시티 등 JPL에서 개발한 인공위성, 탐사선과 로봇 모형들이 전시돼 있었다. 모두 미국의 우주 탐사 역사를 대표하는 상징물이다. 큐리오시티 개발을 총괄하는 애슈인 바사바다 박사는 "그동안 다양한 우주 탐사에 참가했던 5000여명의 과학자와 엔지니어들이 현재는 화성(火星)으로 보낼 로봇 개발을 목표로 똘똘 뭉쳐 있다"며 "머지않은 시기에 이곳에서 인류 역사상 첫 화성 탐사의 역사가 쓰일 것"이라고 말했다.

화성 식량 대비.. 지난 3월 NASA 연구원들은 페루에 있는 국제감자센터(CIP)에서 화성과 같은 환경에서 감자 65종을 재배하는 데 성공했다. 사람이 향후 화성으로 이주할 경우 필요한 식량 대비책을 마련하고 있는 것이다./NASA

◇달, 화성행 전진기지로 다시 주목

바사바다 박사는 기자에게 "이번 화성 탐사에서 가장 중요한 게 무엇인지 아나요?"라고 물었다. 그는 활짝 웃으며 "바로 달(moon)입니다"고 말했다.

미국은 1969년 유인(有人)우주선 아폴로 11호가 달에 착륙하며 우주개발 경쟁에서 세계 최강국으로 올라섰지만 그 뒤로는 달 탐사에 큰 관심을 보이지 않았다. 대신 무인(無人) 탐사선을 우주 곳곳에 보내거나, 거대 천체망원경을 통해 먼 은하계를 관측하는 사업에 집중했다.

그러던 미국이 최근 다시 달로 눈길을 돌리고 있다. 화성 탐사를 본격적으로 추진하면서 달을 지구에서 화성으로 가기 위한 전진기지로 활용하기 시작한 것이다. 지구에서 화성으로 바로 가려면 우주선 크기가 현재 우주선의 2배 이상으로 커야 하고 연료 소비도 그만큼 늘어날 수밖에 없다. 하지만 달 궤도에 우주정거장을 구축하고 그곳에서 화성행 우주선을 제작해 발사하면 상대적으로 적은 비용으로 화성까지 도달할 수 있다. 지구에서 우주선을 발사하면 중력을 극복하느라 엄청난 연료를 소모해야 하지만 달 궤도에서는 그런 문제가 없다.

NASA는 지난달 8일 화성으로 가는 차세대 로켓 '스페이스 론치 시스템(SLS)'을 2019년 12월 시험 발사하겠다고 공식 발표했다. 앨라배마주 헌츠빌에 있는 NASA 마셜우주비행센터에서는 한창 SLS 개발을 하고 있다. 마셜우주비행센터는 시험 발사를 통해 우주발사체 성능을 알아보고 최종적으로는 2033년 유인(有人) 화성 탐사선을 발사할 계획이다.

지난 9월 NASA는 러시아와 함께 2020~2025년 달 궤도에 새 우주정거장 '딥 스페이스 게이트웨이'를 건설하기로 합의했다. 여기서 SLS에 실려온 우주선과 부품들을 결합해 달로 가는 화성 탐사선을 조립할 계획이다. 민간 우주업체들을 활용해 발사비용을 줄일 수도 있다. 민간우주사업체 스페이스X는 지난 3월 재활용한 로켓을 1단 추진체로 사용한 '팰컨9'을 성공적으로 발사했다. 재사용 로켓이 보편화되면 한 번 로켓 발사하는 데 1000억~2000억원이 들던 비용을 절반 이하로 줄일 수 있다.

그래픽-김충민 기자, 자료:NASA

◇화성 채집물 지구로 보낼 택배 로켓

JPL은 이와 별도로 무인 우주선과 로봇을 이용한 화성 탐사를 준비하고 있다. 1단계는 지난 2012년 화성에 착륙한 큐리오시티가 수행하고 있는 환경 탐사다. 지질과 대기, 물의 존재 여부 등을 탐사하면서 실제로 생명체가 살 수 있는 환경인지 분석하는 것이다. 2단계는 2020년 발사 예정인 무인 우주선 '마르스 2020'이 수행하는 생명체 탐사를 위해 마르스 2020에는 큐리오시티보다 5배나 더 무거운 900㎏의 로봇이 탑재된다.

3단계는 마르스 2020이 화성에서 채취한 시료를 지구로 보내는 미션이다. 지금까지 달 이외에 다른 행성에 착륙한 우주선이 현장에서 채취한 시료를 지구로 보낸 경우는 없었다. 이를 위해 JPL은 마르스 2020에 약 1.5m 크기의 로켓을 함께 실어 보낼 계획이다. 로켓은 마르스 2020의 탐사 로봇이 화성에서 채취한 시료들을 싣고 발사된다. 이후 로켓은 화성 주변을 위성처럼 빙글빙글 돌다가 지구에서 쏜 다른 우주선과 도킹해 시료를 전달한다. 화성에서 오는 첫 우주 택배선이 되는 셈이다.

인간이 화성에 거주하려면 이처럼 화성에서 로켓을 발사할 수 있는 기술이 있어야 한다. 물품을 주고받거나 유사시 비상 탈출을 하는 데 필요하기 때문이다. 휴스턴의 NASA 존슨 스페이스 센터에 있는 캐슬린 라우리니 수석 연구원은 "화성에서 지구로 다시 로켓을 쏘아 올리는 것이 이번 프로젝트의 핵심"이라며 "성공하면 우주개발의 새로운 역사를 쓰게 될 것"이라고 말했다.

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