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2013년 10월 20일 일요일

태양계 이야기 177 - 화성 2020 로버 (Mars 2020 rover)



 현재 나사의 로버 가운데 화성에서 탐사 중인 것은 큐리오시티와 오퍼튜니티 입니다. 스피릿과 마스 패스 파인더 (소저너) 는 이미 활동을 중지한 상태입니다. 이전의 다른 로버들의 사례를 생각하면 큐리오시티 역시 매우 오랜 기간 활동을 할 것으로 기대되기는 하지만 영구적으로 탐사를 할 수는 없는 만큼 2020 년이 되기 전까지 새로운 로버를 화성에 보내야할 필요성이 있습니다. 


 나사에서는 새로운 기술적 진보를 반영한 차세대 로버인 화성 2020 로버 (Mars 2020 Rover) 를 계획하고 있는데 아직 구체적인 명칭과 제원은 정해진 바가 없으며 2018 년에서 2020 년 사이 발사를 계획하는 단계입니다. 현재는 경쟁적인 디자인들의 컨셉을 검토하고 타당성을 비교하는 단계입니다. 새롭고 혁신적인 디자인을 선택할 것인지 기존의 큐리오시티와 비슷한 안전한 컨셉으로 갈 것인지는 아직 미정입니다. 



(원자력 전지인 RTG 대신 두개의 태양 전지 패널을 사용하는 컨셉.  An artist's concept of an MSL-derived caching rover that uses solar panels instead of an RTG for its power source. This is similar to what was proposed on Dec 4th, 2012 by NASA as the 2020 mission to Mars, though it is unclear whether or not it would use solar panels. Credit : NASA )


(큐리오시티와 비슷하게 RTG 를 사용하는 컨셉  Planning for NASA's 2020 Mars rover envisions a basic structure that capitalizes on re-using the design and engineering work done for the NASA rover Curiosity, which landed on Mars in 2012, but with new science instruments selected through competition for accomplishing different science objectives with the 2020 mission. Credit : NASA/JPL-Caltech


 새로운 로버의 첫번째 목적은 기존의 로버들과 마찬가지로 화성표면의 과학적 탐사입니다. 여기에는 특히 화서의 과거 지질 기록 뿐 아니라 생명체의 존재에 대한 것도 포함됩니다. 새로운 로버는 현미경 수준의 측정이 가능할 것인데 특히 미생물의 화석을 찾기 위해 노력할 것입니다. 구체적으로 화석을 찾을 수 없다고 해도 생물활동에 의한 퇴적층을 발견한다면 과거 화성에도 생명체가 살았다는 직접적인 증거로 볼 수 있습니다. 어쩌면 2020 년이 오기  전에 큐리오시티가 그걸 발견하는 영예를 가로챌 수도 있지만 말이죠.  


 화성 2020 로버에는 이것 외에도 중요한 목표를 가지고 있습니다. 첫번째는 샘플 리턴 프로젝트로 기술적 가능성에 대해서는 앞으로 계속 고민해야 하는 점이지만 아무튼 화성 표면에서 수집한 샘플을 지구로 보내는 연구입니다. 화성 로버에 탑재할 수 있는 장비에는 한계가 있기 때문에 정밀한 분석을 위해 샘플을 화성에서 채취한 후 지구로 보내는 것은 과학자들의 오랜 꿈이었습니다. 다만 채취는 그렇다 쳐도 이를 다시 지구까지 수송할 로켓을 보내는 일이 만만치 않을 것으로 보입니다.  



(화성 샘플을 담는 용기. 제안된 것 가운데 하나임. This shows one prototype for hardware to cache samples of cores drilled from Martian rocks for possible future return to Earth.  Credit : NASA/JPL-Caltech  )


 사실 샘플 리턴 이상으로 인류의 큰 꿈은 바로 화성에 인류가 발을 내딛는 일입니다. 화성 2020 로버는 이를 위해 한가지 중요한 실험을 할 예정입니다. 그것은 화성 대기에 풍부한 이산화탄소 (CO2) 를 이용해서 산소 (O2) 를 만드는 것입니다. 이 산소는 우주인이 숨쉬는 공기에도 필요하지만 더 나아가 로켓 연료로 사용될 수 있습니다. 사실 로켓 연료에서 중량의 대부분을 차지하는 것은 산소입니다. 이것을 대체할 수만 있다면 화성에서 연료의 상당부분이 공급 가능해 집니다. 막대한 비용이 들 수 밖에 없는 화성 탐사에서 이는 뿌리치기 어려운 제안입니다. 




(동영상 참조)


 이와 같은 새로운 미션을 위해 새 로버는 이전 보다 복잡한 장비를 탑재하게 될 것으로 보입니다. 특히 화성 샘플 리턴 프로젝트는 이전에는 경험한 적이 없는 기술적 한계에 대한 도전이 될 것 같습니다. 비용역시 막대하게 필요해서 적어도 15 억 달러 이상이 필요할 것으로 보이는데 과연 예산을 확보할 수 있을 것인지도 아직 확실치는 않습니다. 


 매우 흥미로운 과제를 가지고 있는 만큼 화성 2020 로버가 실제로 발사될 수 있기를 기원해 봅니다. 


 참고  







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