"믿기 힘든 이정표"…지구 닮은 화성 속살 파헤친다

[이데일리 이연호 기자] “믿기 힘든 이정표(incredible milestone)!”

[이데일리 이동훈 기자]

미국항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 ‘인사이트(InSight)’호가 206일간의 항해 끝에 26일(현지 시각) 화성 적도 인근의 엘리시움 평원에 무사히 착륙하자 나사를 비롯한 미국 전역은 흥분에 휩싸였다. 인류의 화성 탐사를 위한 새로운 도전이 시작된 순간이었기 때문이다.

인사이트호는 미국 동부 시각으로 이날 오후 2시 54분께(한국시간 27일 오전 4시 54분) 화성 안착의 낭보를 알려왔다. 인사이트호는 도착한 지 8분여 만에 캘리포니아 제트추진연구소(JPL) 관제소에 공식적으로 도착했다는 신호음과 화성 표면이 담긴 흐릿한 사진을 함께 보내 왔다.지난 5월 5일 발사된 인사이트호가 206일간의 긴 여정 끝에 4억8000만 ㎞를 날아 최종 목적지에 다다른 것이다.

인사이트호가 보내온 화성 사진.(AP=연합뉴스)

인사이트호의 성공적인 착륙은 화성의 대기권 진입ㆍ하강ㆍ착륙이라는 가장 어렵고 중대한 고비를 무사히 넘겼다는 것을 뜻한다. 화성의 대기권 내에서 우주선이 하강 속도를 줄이는 것이 쉽지 않아 실제 진입부터 착륙 과정에서 실패하는 경우가 더러 발생하기 때문이다. 이 때문에 이 과정을 ‘공포의 7분’이라고도 부른다.

인사이트호는 NASA가 지난 1976년 7월 인류 최초의 화성 착륙선인 바이킹 1호를 보낸 이후 여덟번째 착륙에 성공한 탐사선이다. 화성 탐사는 바이킹 1호에 이어 2호가 곧바로 착륙에 성공한 이후 20년간 공백기를 가졌고 1997년 NASA에서 마르스 패스파인더호를 보내면서 탐사가 재개됐다.

인사이트호는 앞으로 화성 내부탐사에 나선다. 인사이트호는 높이 약 1.08m, 폭 1.56m, 무게 358kg이다. 인사이트호는 향후 24개월간 화성이 어떻게 형성됐는지, 수십억년 전 지구와 다른 행성들이 어떻게 변화했는지에 대한 자료를 수집할 계획이다. 인사이트의 이름은 ‘지진조사, 측지, 열 수송 등을 이용한 내부 탐사’(Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)의 축약어이다.

제 2의 지구로 불리며 인류 이주 프로젝트가 진행 중인 화성은 태양계에서 지구 외에 가장 생명체가 살기에 적합한 환경을 갖춘 것으로 알려져 있다. 화성은 태양계 행성 중 지구유사성지수(Earth Similarity Index)가 0.79점으로 가장 높은 행성이다. 지구 유사성 지수란 행성의 물리적 특성이 지구와 얼마나 비슷한지를 나타내는 척도로 1에 가까울수록 지구와 유사하다는 것을 의미한다.

환호하는 캘리포니아 제트추진연구소. (EPA=연합뉴스)

태양계 4번째 행성인 화성은 지구형 행성으로 불리는 암석형 행성 중 하나다. 암석형 행성이란 쉽게 말해 고체형 물질이 있어 밟을 수 있는 땅이 존재한다는 것을 의미한다. 생명체가 존재할 가능성이 높은 것으로 관측되면서 미국을 비롯해 많은 국가들이 화성탐사 프로젝트를 추진하고 있다.

화성의 암반과 지질탐사는 화성의 역사를 파악하는데 매우 중요한 지질학적 단서다. 다시 말해 화성 형성과정은 물론 형성 후 수억년에 걸쳐 일어난 변화, 현재 지질상황 등을 파악할 수 있다. 이를 통해 과거 생명체가 살았던 흔적과 앞으로 생명체가 살 수 있는 가능성을 알아볼 수 있다.

지금까지 화성에 착륙했던 탐사선들은 주로 화성의 표면만 탐사했다. NASA가 지난 2003년 6월과 7월 연이어 발사한 쌍둥이 화성 탐사로봇 ‘스피릿’(Spirit)과 ‘오퍼튜니티’(Opportunity)는 화성에 착륙한 이후 표면 영상을 지구로 전송했다. 오퍼튜니티는 과거 화성에 물이 존재해 생명체가 살았을 가능성이 높다는 사실을 사진과 데이터로 알리기도 했다. 스피릿은 지난 2011년 수명을 마쳤다.

지난 2012년 8월 화성에 착륙한 ‘큐리오시티’(Curiosity) 탐사선은 화성이 미생물이 살기에 유리한 조건을 갖고 있고 메탄이 존재한다는 것을 발견했다. 화성표면을 이곳저곳 옮겨다니며 탐사하는 스피릿, 오퍼튜니티, 큐리오시티를 ‘탐사차’라고 한다.

하지만 이번에 화성에 착륙한 인사이트는 이곳저곳 옮겨다니지 않고 착륙지점인 엘리시움 평원에 머물며 임무를 수행하는 ‘착륙선’이다. 이동할 필요가 없기에 바퀴도 달려 있지 않다. 대신 인사이트는 지진파를 탐지하는 지진계가 탑재돼 있다. 또 장착된 로봇팔을 이용해 행성 표면에 지진계를 설치하고 화성에서 발생할 수 있는 지진을 측정한다.

아울러 인사이트는 지하 열전달 감지기, 로봇팔(길이 1.8m)에 달린 카메라 2개 등으로 화성 지하와 지표도 관찰한다. 지하 5ｍ까지 들어갈 수 있는 못에 열 감지기를 달아 행성 내부 온도까지 측정한다. 화성의 핵이 완전히 굳은 상태인지 혹은 약간 녹아있는 상태인지 등 내부 상태를 측정하기 위해서다.

최영준 한국천문연구원 우주과학본부장은 “인사이트호는 지진계와 온도계로 화성의 지각활동 여부를 판단하고 레이저 리플렉터로 편평도의 변형 등을 측정함으로써 화성에 대한 여러가지 종합적인 정보를 가져다 줄 것으로 기대한다”며 “이는 인사이트의 탐사 활동을 통해 나중에 인류가 화성으로 이주를 하며 건물을 지을 때 내진 설계를 할 것인지 여부까지 결정할 수 있다는 것을 의미한다”고 말했다.

[이데일리 이동훈 기자]