미국항공우주국(NASA)은 화성 탐사선인 ‘Mars 2020 퍼서비어런스(Perseverance)’를 7월 30일 한국시간으로 오후 8시 50분에 성공적으로 발사했다.

같은 달 20일에 UAE가 발사한 아말(Amal), 23일에 중국이 발사한 톈원(Tianwen)에 이어 올해 3번째 화성 탐사선이다. 미국을 비롯하여 우주기술 강국으로 부상하고 있는 중국과 UAE가 화성 탐사선을 모두 성공적으로 발사하면서 화성 탐사에 대한 기대와 관심이 집중되고 있다.

이에  국립과천과학관은 화성탐사선 발사 기념 'Why? 화성' 프로그램을 진행했다. 본 프로그램은 NASA 태양계 홍보대사로 활동 중인 엘카미노 대학 폴 윤(Paul Yun) 교수와 한국천문연구원 심채경 박사가 참여하여 화성에 관한 궁금증과 퍼서비어런스의 임무, NASA의 화성 탐사 플랜 등 다양한 내용을 나누고, 화성 발사 생중계를 참관했다.

'Why? 화성'

화성은 지구와 유사점이 많은 행성이다. 지구와의 거리가 가깝고, 자전 주기도 거의 비슷하며, 자전축을 기준으로 기울어져 있어 지구와 같이 사계절이 있는 유일한 행성이기 때문. 따라서 화성에서 생명체의 흔적을 찾기 위한 탐사는 우주과학기술의 발전에서 빼놓을 수 없는 큰 획이다.

폴 윤 교수는 “화성의 메탄(methane) 변화는 매우 중요한 단서를 제공합니다. 지구에는 생명체가 있기 때문에 메탄의 변화가 나타나죠. 그런데 화성에서 메탄이 주기적으로 변화하고 있다는 것은 생명체가 있을 수 있다는 가설에 힘을 실어 줍니다.”라고 설명했다.

이외에도 화성의 붉은 색깔, 인공위성이 찍어서 지구로 전송한 사진에 포착된 액체(간헐천)가 흐른 흔적, 계절별로 그 흔적의 형태가 변하는 것 등 화성은 생명체 존재에 대한 가능성을 품고 있는, 그래서 탐사해야 할 이유가 충분히 많은 행성이라고 덧붙였다.

화성탐사선, ‘퍼서비어런스(Perseverance)’의 임무

NASA는 2015년부터 화성에 인간 착륙 및 인간탐사 준비를 진행하고 있다. 그렇기 때문에 이번 퍼서비어런스의 임무가 매우 막중하다. NASA에서 발사한 화성 탐사 로버 중 5번째인 퍼서비어런스는 화성의 토양을 수집하여 지구로 가져오는 임무를 수행하게 된다.

퍼서비어런스가 간헐천의 흔적을 보이는 분화구 주변에 안착하면 지구 시간으로 1년, 화성 시간으로 687일 동안 화성의 토양을 수집한다. 수집한 토양을 캐쉬에 넣어 모아두면, NASA와 ESA가 2026년에 발사 계획한 탐사선이 이를 로켓에 실어 화성의 궤도 밖으로 내보낸다. 그리고 이를 지구로 귀환하는 우주선에 실어 보내게 되는데, 이 과정이 성공하면 2031년에는 퍼서비어런스가 수집한 화성의 토양을 지구에서 무사히 받을 수 있다.

화성에 인류의 발자국을 찍는 날이 올까?

앞서 4번의 로버 탐사를 통해 화성에 인류의 형태와 유사한 생명체가 현존하지 않는다는 사실은 이미 확인되었다. 하지만 화성은 여전히 유기물의 존재를 의심하고, 그 근원을 추적할만한 다양한 사인(sign)을 보여주고 있다.

따라서 이번 퍼서비어런스가 수집한 토양은 화성을 구성하는 중요한 성분을 분석하고, 인간 탐사에 필요한 자원을 확인하기 위한 표본으로 활용될 예정이다.

폴 윤 교수는 특히 화성의 대기 분석은 인간 탐사를 준비하기 위한 기초 조사라고 설명했다. 폴 윤 교수는 “퍼서비어런스에 실린 과학장비 막시(MOXIE)는 이산화탄소를 산소로 바꾸는 시범 실험을 하게 됩니다. 화성의 대기는 95% 이상이 이산화탄소로 되어 있고, 인간에게 유해한 미세먼지도 있는데요. 막시의 실제 가동을 통해서 화성의 대기가 인간이 탐사할 수 있는지 확인할 수 있으리라 기대하고 있습니다.”라고 덧붙였다.