마스 익스프레스 (Mars Express) 라고 하면 화성 특급이라고 번역할 수도 있지만 실제로는 ESA (유럽 우주국) 가 화성에 보낸 탐사선의 이름입니다. 이 탐사선은 현재 10 년째 화성의 인공 위성이 되어 탐사를 진행중에 있으며 지구로 적지 않은 자료들을 전송했습니다. 마스 익스프레스는 화성의 두 위성 중 화성에서 가까운 궤도를 도는 포보스에 매우 가까이 접근하면서 여러차례 상세한 영상을 찍는 데 성공했다고 합니다. 그리고 이 플라이바이 때 얻은 영상을 다시 3 차원 적으로 재구성했죠. 이 접근 영상 촬영은 지금도 계속 진행 중에 있으며 포보스에 45 km 에 불과한 지점까지 접근하게 될 것이라고 합니다.
(지난 2010 년 찍은 포보스의 영상. 클릭 하면 원본. The High Resolution Stereo Camera (HRSC) onboard the ESA spacecraft Mars Express took this image of Phobos using the HRSC nadir channel on 7 March 2010, HRSC Orbit 7915. This image has additionally been enhanced photometrically for better bringing features in the less illuminated part. Resolution: about 4.4 meters per pixel. Credit: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum))
(지금까지 찍은 영상으로 3 차원 이미지로 구성한 포보스. 클릭하면 원본. The innermost moon of Mars, Phobos, is seen here in full 360 degree glory. The images were taken by the High Resolution Stereo Camera (HRSC) on ESA’s Mars Express at various times throughout the mission’s 10 years. The moon’s parallel sets of grooves are perhaps the most striking feature, along with the giant 9 km-wide Stickney impact crater that dominates one face of the 27 x 22 x 18 km moon. The origin of the moon’s grooves is a subject of much debate. One idea assumes that the crater chains are associated with impact events on the moon itself. Another idea suggests they result from Phobos moving through streams of debris thrown up from impacts 6000 km away on the surface of Mars, with each ‘family’ of grooves corresponding to a different impact event. Mars Express has imaged Phobos from a wide range of distances, but will make its closest flyby yet on 29 December 2013, at just 45 km above the moon. Although this is too close to take images, gravity experiments will give insight into the interior structure of Phobos. ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum) )
포보스는 매우 작은 감자 같은 위성입니다. 27 X 22 X 18 km 크기로 화성을 0.3 일 정도 주기 (약 7 시간 39 분 주기) 로 공전하며 그 공전거리는 가장 멀때 (Apoapsis) 가 9517.58 km, 가장 가까울 (Periapsis) 때가 9234.42 km 입니다. 따라서 아주 작은 위성이지만 현재 화성 표면에 있는 로버의 카메라로 감자 같은 포보스의 모습이 아주 선명하게 관측 가능합니다. 우리가 화성 표면에 있다면 하늘에 작은 감자 같은 게 날아다니는 모습을 육안으로도 관측할 수 있죠.
포보스 한쪽은 찌그러져 있는데 여기에는 약 9 km 너비의 스티크니 크레이터 (Stickney Crater) 가 존재합니다. 일반적으로 천체 지름이 1/3 이 넘는 크레이터는 보기 힘든데 이 이상 크기의 충돌 에너지가 전해지면 대부분의 천체는 파괴되기 때문입니다. 이 크레이터가 만들어진 충격으로 포보스는 간신히 살아남을 정도로 큰 충격을 받았을 것입니다. 일부 과학자들은 이 때 만들어진 파편들이 포보스 자체는 물론이고 화성 표면에 일련의 크레이터를 만들었다고 보기도 합니다.
(포보스의 3 차원 영상)
포보스는 화성의 또 다른 위성 데이모스와 함께 태양계의 다른 위성 가운데서 달 다음으로 접근이 쉬운 위치에 있습니다. 일단 태양계의 다른 행성 가운데서 가장 가까이에 위치한 위성일 뿐 아니라 중력이 작아서 쉽게 물질을 채취할 수 있다는 장점이 존재하거든요. 사실 사람이 착륙한다고 하면 화성 자체보다 더 쉬울 것으로 생각됩니다.
그러나 지금까지 제안된 포보스 직접 탐사 계획들은 대부분 실패하거나 혹은 유보되었습니다. 대신 MRO 를 비롯 마스 익스프레스 같은 화성 탐사 위성들이 사이드 미션으로 포보스를 아주 상세하게 관측하는데 성공했죠. 미래 우주 탐사에서 포보스는 아주 중요한 역할을 할 수도 있습니다. 여기에 굴을 파고 우주 기지를 건설하면 방사선 방호에서는 걱정이 없어 화성 궤도 유인 기지로 안성 맞춤이고 더 나아가 유용한 자원을 캐낼 수 있다면 화성 너머를 진출하는데 매우 긴요하게 사용될 수도 있겠죠.
현재도 Phobos Surveyor 같은 포보스 탐사 미션이 제안 중에 있습니다. 포보스에 대해서는 앞으로도 포스팅할 기회가 많을 것 같네요.
참고
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