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태양계 이야기 426 - 화성 표면에서 생명체를 찾아낼까? 마스 2020 로버




(마스 2020 로벼의 개념도. 출처: 나사) 


 큐리오시티 로버를 비롯한 나사의 로버들은 화성 표면에서 현재도 연구를 계속하고 있습니다. 이 로버들은 화성의 지형을 세밀하게 관측하고 지질학적 연구를 진행해서 많은 사실을 알아냈습니다. 이들이 보낸 데이터를 분석한 과학자들은 화성이 과거에 물이 풍부한 환경이었으며, 호수와 강이 존재했다는 것을 확신하고 있습니다. 


 하지만 과학자들은 더 궁극적인 질문인 ‘화성에 과연 생명체가 존재했는가?’에는 아직 답하지 못하고 있습니다. 화석이나 혹은 생명체 자체를 현재까지 찾아내지 못했기 때문이죠. 더구나 최근 화성에서 표면에 액체 상태의 물이 흘렀다는 증거가 발견되면서 화성 생명체의 궁금증은 더 커지고 있습니다. 이 질문에 답할 수 있는 것은 물론 차세대 탐사선과 로버입니다. 



 나사는 2020년을 목표로 새로운 최신 로버를 화성에 착륙시킬 예정입니다. 이 로버의 명칭은 아직 확정되지 않았지만, 현재는 마스 2020 로버 (Mars 2020 rover)라고 불립니다. 마스 2020 로버는 큐리오시티 로버보다 8년 후에 발사되는 만큼 상당히 기술적으로 진보된 관측 장비를 지니고 있습니다. 이전에 간략하게 소개 드린 바 있죠.  




 마스 2020 로버에는 새로운 관측 장비가 대거 탑재됩니다. 그리고 현재 안으로는 태양 전지 대신 원자력 전지인 RTG를 사용하는 것으로 되어 있습니다.


 현재까지 탑재가 제안된 대표적인 관측 장비로는 화성 표면 광물의 미세한 구조를 알아낼 수 있는 PIXL(Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), 지표 수 미터 아래까지 투과할 수 있는 레이더 시스템인 RIMFAX (Radar Imager for Mars' subsurface experiment), 화성의 대기 온도, 풍속, 압력, 습도, 먼지 크기 등을 실시간으로 관측하는 MEDA(Mars Environmental Dynamic Analyzer), 로버의 눈 역할을 할 마스트캠 – Z, 라만 분광기(Raman spectrometer)로 광물의 미세 구조와 유기물의 존재를 찾을 SHERLOC(Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) 등이 있다. 


 이외에도 재미있는 장비들이 같이 제안되고 있는데, 대표적인 것이 화성 헬리콥터인 MHS(Mars Helicopter Scout)입니다. 1kg의 경량 헬기로 지구 대기 밀도의 1%도 안 되는 희박한 화성 대기에서 날기 위해 많은 연구가 진행 중입니다. 이 헬기의 목표는 1km 정도 반경의 지형을 실시간으로 촬영해서 로버를 인도하는 것입니다. 이전에 소개드린 적이 있죠.  






(화성 헬리콥터의 개념도. 출처: 나사) 


 또 다른 흥미로운 제안은 목시(MOXIE, Mars Oxygen ISRU Experiment)입니다. 이 장치의 목적은 화성 대기에 풍부한 이산화탄소를 이용해서 산소를 만드는 것입니다. 산소를 현지에서 조달할 수 있다면 미래 화성 유인 탐사에서 큰 이점이 있습니다. 숨 쉬는 데 필요한 산소는 물론 우주선의 연료로 사용될 수 있기 때문이죠. 


 이외에도 화성 지표에서 암석 표본을 수집해 지구로 수송하자는 제안도 있지만 이를 다시 지구까지 수송할 로켓을 발사하는 일은 비용이 많이 들어 이 제안은 현재로썬 채택 가능성이 다소 낮아 보입니다. 



마스 2020 로버에서 다른 흥미로운 주제는 바로 ‘어디에 착륙할 것인가?’라는 문제입니다. 화성의 과거, 특히 생명체의 존재 여부를 검증하기 가장 적합한 장소를 물색하기 위해서 나사는 많은 과학자의 의견을 수렴 중입니다. 이 중에서 유력한 후보 중에 하나는 예제로 크레이터(Jezero Crater)입니다. 예제로는 슬라브 언어로 호수라는 뜻으로 이 크레이터 내부에는 호수와 강에 의한 삼각주 지형이 펼쳐져 있습니다. 


 과학자들은 이런 삼각주 지형과 퇴적 지형이 형성되기 위해서는 적어도 100만 년에서 1,000만 년 정도 물이 흘러야 한다고 보고 있습니다. 이 정도 시간이라면 어쩌면 생명체의 초기 단계가 이 지역에서 형성되었을지도 모르는 일이죠. 




(예제로 크레이터 내부의 델타(삼각주) 지형.  출처: 나사)  


 하지만 화성에는 이외에도 흥미로운 지형이 많이 있습니다. 예를 들어 최근 확인된 액체 상태의 물이 존재하는 지역 역시 좋은 탐사 후보지입니다. recurring slope lineae (RSL)이라는 이 독특한 지형은 최근에도 물이 흘렀다는 증거로 보이지만, 실제로 물 자체를 직접 확인하거나 채취한 것은 아닙니다. 


 마스 2020 로버가 이 지역에 착륙하면 진짜로 흐르는 물을 화성 표면에서 발견할지 모르는 일입니다. 액체 상태의 흐르는 물을 지구 이외에 다른 행성에서 확인한다는 사실 하나만으로도 큰 의미가 있지만, 이 물속에는 과학자들이 오랜 세월 찾아왔던 외계 생명의 결정적인 증거가 숨어있을 수도 있다는 점에서 큰 관심이 모아집니다. 다만 이 지형들은 대개 로버가 안전하게 탐사하기에는 너무 경사가 심한 비탈 지역이라는 게 문제입니다. 






(RSL이 확인된 화성의 표면. 출처: 나사) 


 마스 2020 로버가 출발하기까지 아직 5년의 시간이 남아있습니다. 나사와 협력 연구 기관, 그리고 관련 과학자들은 이 로버가 화성에서 가장 중요한 과학적 성과를 거둘 수 있도록 최선의 준비를 하고 있습니다. 마스 2020 로버가 무사히 발사되어 큰 성과를 거둘 수 있기를 기대해 봅니다.



 참고 







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