퍼서비어런스 발사 — 헬리콥터를 싣고

  • 우주 탐사
  • 2020
  • 공전뷰 재생

2020년 7월 30일 화성으로 떠난 탐사 로버 퍼서비어런스입니다. 함께 실려 간 헬리콥터 인저뉴어티는 다른 행성에서 처음으로 동력 비행에 성공해 72번이나 날았습니다.

퍼서비어런스 발사 — 헬리콥터를 싣고
사진: Wikimedia Commons — Perseverance (rover)

볼 수 있는 뷰: 공전뷰 ✓ · 별자리뷰 — (하늘에서 볼 수 없는 이벤트)

이 이벤트 이야기

2020년 7월 30일, 화성 탐사 로버 퍼서비어런스가 아틀라스 V 로켓에 실려 미국 플로리다에서 발사됐습니다. 코로나19가 세계를 휩쓸던 한가운데의 발사였습니다. 로버 몸체 아래에는 무게 1.8kg의 작은 헬리콥터 인저뉴어티가 매달려 있었습니다. 화성의 대기는 지구의 약 1%밖에 안 될 만큼 옅어서, 그런 곳에서 헬리콥터가 뜰 수 있는지를 알아보려는 실험용 기체였습니다. 목표는 다섯 번만 날아 보는 것이었습니다.

퍼서비어런스는 2021년 2월 18일 화성의 예제로 크레이터에 내려앉았습니다. 하강하는 동안 로버는 카메라로 땅을 찍어 미리 넣어 둔 지도와 비교하고, 바위나 비탈이 없는 안전한 곳을 스스로 골랐습니다. 이 방법을 ‘지형 인식 항법’이라고 합니다. 착륙 과정은 탐사선에 달린 카메라로 동영상에 담겨 지구로 전해졌고, 사람들은 화성 착륙 장면을 처음으로 영상으로 볼 수 있었습니다.

2021년 4월 19일, 인저뉴어티가 3m 높이로 떠올라 39.1초 동안 머문 뒤 내려앉았습니다. 다른 행성에서 이루어진 첫 동력 비행이었습니다. 그래서 사람들은 1903년 라이트 형제의 첫 비행에 이 순간을 견주었고, 실제로 인저뉴어티에는 라이트 형제 비행기의 날개 천 조각이 실려 있었습니다. 다섯 번이 목표였던 비행은 72번, 모두 약 17km로 늘어났고, 2024년 1월 날개(로터)가 부러지면서 임무를 마쳤습니다.

퍼서비어런스는 화성의 암석과 흙을 작은 튜브에 담아 두는 일을 해 왔습니다. 이 튜브는 원래 나중에 다른 탐사선이 지구로 가져올 계획이었습니다. 로버에 실린 또 다른 장비 목시(MOXIE)는 이산화탄소가 대부분인 화성 대기에서 산소를 뽑아내는 실험을 16번 했습니다. 공전뷰에서는 2020년 7월 발사부터 2021년 2월 도착까지 약 7개월에 걸친 지구에서 화성까지의 비행 경로가 재현됩니다.

임무의 목표

퍼서비어런스가 모은 시료는 화성에 생명이 있었는지를 밝힐 중요한 재료입니다. 로버에 실을 수 있는 실험 장비는 작고 가벼워야 해서 할 수 있는 분석에 한계가 있습니다. 시료가 지구의 큰 실험실로 온다면 암석의 나이를 정확히 재고 아주 작은 구조까지 살펴볼 수 있습니다. 그런데 NASA와 ESA의 화성 시료 회수 계획은 2026년 취소돼, 시료를 언제 어떻게 가져올지는 정해지지 않았습니다.

인저뉴어티는 다른 행성에서도 비행기가 날 수 있다는 것을 보여 주었습니다. 이 경험은 앞으로의 비행 탐사에 귀중한 참고 자료가 됩니다. 예를 들어 NASA는 2028년 발사해 2034년 토성의 위성 타이탄에 도착할 드론형 탐사선 ‘드래건플라이’를 준비하고 있습니다.

목시의 실험은 사람이 화성에 갈 때 필요한 것을 현지에서 만들 수 있다는 첫 증명이었습니다. 로켓이 화성을 떠나 돌아오려면 연료를 태울 산소가 많이 필요합니다. 그 산소와 사람이 숨 쉴 산소를 화성에서 만들 수 있다면, 지구에서 실어 가야 할 짐이 수십 톤 줄어듭니다.

임무 연대기와 배경

예제로 크레이터는 약 35억 년 전 호수였던 곳입니다. 강물이 호수로 흘러들며 모래와 진흙을 쌓아 만든 삼각주가 지금도 남아 있습니다. 생물이 있었다면 그 흔적이 이런 퇴적층에 남았을 가능성이 크기 때문에 이곳이 착륙지로 뽑혔습니다. 로버는 크레이터 바닥에서 탐사를 시작해 2022~2023년 삼각주를 조사했고, 2024년 말부터는 크레이터 가장자리를 오르며 탐사하고 있습니다.

화성 시료 회수 계획은 원래 2033년쯤 시료를 지구로 가져오는 것을 목표로 했습니다. 하지만 비용이 110억 달러까지 불어나고 귀환 시점도 2040년으로 늦춰질 것으로 예상되자 2024년 재검토에 들어갔고, 결국 2026년 취소됐습니다. 한편 중국은 2028~2029년 발사해 2031년 화성 시료를 가져오는 톈원 3호를 따로 추진하고 있습니다.

퍼서비어런스에는 1,090만 명의 이름을 새긴 칩과 코로나19 의료진을 기리는 판이 실려 있습니다. 착륙용 낙하산의 무늬에는 ‘Dare Mighty Things(대담하게 도전하라)’라는 말이 이진법 부호로 숨겨져 있었습니다. 또 로버의 마이크는 착륙한 뒤 화성의 바람 소리를 처음으로 녹음해 보냈습니다. 화성의 대기는 옅어서 소리가 지구보다 작게 들리고, 높은 소리는 빨리 사라집니다.

어디서 볼 수 있나 — 하늘과 시뮬레이터

퍼서비어런스는 예제로 크레이터(북위 18.4도, 동경 77.5도) 근처에 있어 지구에서는 보이지 않습니다. 대신 화성 둘레를 도는 화성 정찰 궤도선이 이따금 하늘에서 로버와 인저뉴어티를 찍어 보냅니다. 공전뷰 재생에서는 2020년 7월 발사부터 2021년 2월 도착까지 지구와 화성을 잇는 전이 궤도가 그려지고, 2011년에 발사된 큐리오시티의 궤적과 나란히 견주어 볼 수 있습니다.

화성 자체는 맨눈으로도 쉽게 볼 수 있습니다. 별자리뷰에서 화성을 고르면 지금 관측지에서의 높이와 방향, 뜨는 시각, 망원경으로 보이는 크기가 나옵니다. 다음 충, 곧 화성이 지구에 가까워져 밤새 보이는 때는 2027년 2월로, 그 무렵 화성은 −1등급 정도로 밝아집니다.

이 대목을 화면에서 확인하려면 — 공전 궤도에서 그 순간 재생

자주 묻는 질문

인저뉴어티는 몇 번 날았나요?

목표였던 5번을 훌쩍 넘어 72번, 모두 약 17km를 날았습니다. 2024년 1월 날개가 부러져 임무를 마쳤습니다.

시료는 언제 지구에 오나요?

정해지지 않았습니다. NASA와 ESA의 화성 시료 회수 계획은 비용 문제로 2026년 취소됐습니다.

목시는 무엇을 했나요?

이산화탄소가 대부분인 화성 대기에서 산소를 만드는 실험을 16번 해, 화성에서도 산소를 만들 수 있음을 보여 주었습니다.

큐리오시티와 무엇이 다른가요?

거의 같은 몸체에 시료를 담아 두는 장치, 지형 인식 착륙 기술, 헬리콥터, 산소 생산 실험을 더했습니다.

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시각·수치는 근사이며 관측 계획엔 공식 자료를 확인하세요. 시뮬레이션은 J2000 평균 궤도요소 기반입니다.