탐사선 인사이트 ‘마의 7분’ 뚫고 화성 땅 밟다

인사이트의 화성 착륙 소식이 전해지자 나사 제트추진연구소 직원들이 일제히 환호하고 있다. 나사 제공

미 나사 인사이트 오늘 새벽 안착
2년간 지진계측·지열 탐지 활동
화성 형성의 비밀 풀 열쇠 기대

인사이트의 화성 착륙 소식이 전해지자 나사 제트추진연구소 직원들이 일제히 환호하고 있다. 나사 제공

화성과 지구는 서로 떨어져서 자란 형제와 같은 사이다. 한때 둘은 놀랍도록 닮은 시절이 있었다. 공기는 습하고 기온은 따뜻하고 대기층 두터웠다. 그러다 30~40억년 전 둘은 서로 다른 길을 걷기 시작했다. 왜 다른 길을 걷기 시작했을까? 베일에 싸여 있는 그 비밀을 벗기기 위한 탐사선이 화성에 착륙했다.

지난 5월5일 지구를 출발한 마스 인사이트(InSight=Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)는 206일간의 우주비행을 마치고 26일 오후 2시53분(미 동부시간, 한국시간 27일 오전 4시53분)에 지구로부터 1억4600만km 거리에 있는 화성 땅에 안착했다고 알려왔다. 인사이트가 보낸 신호가 지구에 도착하기까지 8분 걸리는 점을 고려하면 실제 착륙시간은 2시45분으로 추정된다. 착륙 신호는 인사이트와 함께 보낸 2개의 큐브샛 마스큐브원(Mars Cube One=MarCO)이 보내왔다. 서류가방 크기의 이 큐브샛은 심우주 여행에 나선 최초의 큐브샛이다. 착륙 소식이 전해지자 미 캘리포니아 패서디나의 제트추진연구소(JPL) 관제소는 박수와 함성 소리에 휩싸였다.

화성 땅에 착륙하는 인사이트 상상도. 나사 제공

사상 처음으로 화성 땅속 탐사에 나서는 인사이트는 미 항공우주국(나사)의 우주탐사선 중 8번째 화성 착륙선으로, 2012년 마스 큐리오시티 이후 6년만에 화성 땅을 밟았다. 화성에 착륙하기까지 인사이트는 누적거리 4억8400만km를 비행해 왔다.

인사이트는 화성에 착륙하기까지 `공포의 7분'을 거쳐야 했다. 고도 125km의 화성 대기 최상층에 도착할 때의 초당 5.5km(시속 2만km) 속도를 급격히 줄이고 대기와의 마찰로 인한 섭씨 1500도의 열도 견뎌내야 하기 때문이다. 낙하산과 역추진 로켓, 방열판으로 이를 극복한 뒤 6분30초 후 착륙할 때의 속도는 시속 8.7km다. 착륙한 인사이트의 첫번째 활동은 전력을 공급할 두 개의 태양광 패널을 배치하는 것이다.

인사이트 착륙 지점인 엘리시움 평원. 현재 화성에서 활동 중인 유일한 탐사 로봇 큐리오시티에서 가깝다.

인사이트가 내린 곳은 화성 적도 바로 위의 엘리시움 평원이다. 동서로 130km, 남북으로 27km에 이르는 이 평원은 화성에서 가장 넓고 평평한 곳 중 하나다. 이곳을 착륙지로 선택한 것은 인사이트가 외부의 환경 변화 영향을 덜 받으면서 활동할 수 있기 때문이다. 또 일년 내내 태양전지를 가동할 만큼 충분한 햇빛을 받을 수 있다는 점도 선택 이유 중 하나다.

인사이트가 착륙소식을 전한 지 4분30초 후에 보내온 첫 사진. 착륙선 아래 장착한 카메라로 촬영했다. 암석이 없는 평지에 안착했음을 알 수 있다. 사진 속의 먼지는 렌드 덮개에 묻은 것이다.

인사이트는 2020년 11월24일까지 2년간 화성(화성 기준으로는 1년40일)에서 활동하며 암석 행성인 화성 형성의 비밀을 풀 단서들을 찾는다. 활동의 핵심은 화성 지진파 측정이다. 또 땅속 5미터 깊이까지 탐침을 박아 미세한 온도 변화를 측정한다. 이는 지구 형성 과정을 이해하는 데 큰 도움이 될 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 이들 측정 장치는 프랑스와 독일이 제작했다. 프랑스는 지진 감지기를, 독일은 지열 감지기를 만인사이트는 2개의 큐브샛을 동반하고 있다. 마스큐브원(Mars Cube One=MarCO)이라는 이름의 이 큐브샛은 서류가방만한 크기로, 심우주 여행에 나선 최초의 큐브샛이다. 이 큐브샛의 가장 큰 임무는 화성 궤도를 돌면서 인사이트의 화성 착륙 관련 정보를 지구에 거의 실시간으로 전해주는 것이다.들어 제공했다. 나사는 2년간의 활동 기간 동안 50~100개의 지진활동을 측정할 수 있을 것으로 기대한다. 착륙후 1.8미터 길이의 로봇팔을 이용해 장비를 설치하는 데 2~3개월 걸릴 것이라고 나사는 밝혔다.

인사이트가 로봇팔로 장비 배치를 끝낸 뒤의 모습 상상도. 왼쪽 돔 모양 장비가 지진계측기이고, 오른쪽에 있는 것이 지열 탐지기다.

화성 탐사는 1960년대 중반부터 시작됐다. 미국의 마리너 4호가 1965년 화성 가까이 날아가 화성 사진 21장을 보내온 것이 처음이었다. 화성에 처음 착륙한 1976년 나사의 바이킹 1, 2호였다. 위키피디아에 따르면 큐리오시티 이전까지 화성 착륙과 궤도 비행 등을 포함한 화성 탐사 미션의 성공률은 53%다. 55차례의 시도 중 26차례 성공했다. 이 가운데 화성에 착륙한 것은 7번 뿐이었다. 모두 나사의 탐사선이다. 현재 화성 땅에서는 나사의 탐사로봇 큐리오시티(Curiosity)가 유일하게 활동하고 있다. 궤도에서는 미국의 오디세이(Odyssey, 2001), 유럽의 마스 익스프레스(2003), 미국의 화성정찰위성(Mars Reconnaissance Orbiter, 2006), 미국의 메이븐(Maven, 2014), 인도의 망갈라얀 궤도선(Mangalyaan orbiter, 2014), 유럽의 가스추적 궤도선(Trace Gas Orbiter, 2016)이 활동하고 있다.

곽노필 선임기자 [e-mail], ▶곽노필의 미래창 바로가기