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연재 기사

화성의 생명을 찾아라

어린이과학동아 2008.11.15 22호


‘어린이과학동아’ 100호 발행을 앞둔 기자는 고민에 빠졌어요.
“100호를 기념하기에 어떤 기사가 좋을까?”
그러던 어느 날, 머리를 싸매던 기자의 귀에 미항공우주국(NASA)이 탄생 50주년을 맞았다는 소식이 들려왔어요.

“그러고 보니 올해 화성탐사선 피닉스가 화성에서 물을 발견했지!”
자리를 박차고 일어난 기자. 앞뒤 잴 것 없이 짐을 싸들고 편집실을 뛰쳐 나갔답니다. 어디로 갔냐고요? 어디긴 어디겠어요. NASA죠. NASA에서 화성 탐사를 맡고 있는 곳은 바로 제트추진연구소(JPL). 흥분한 기자는 비행기에 올라 외쳤답니다.
“화성, 아니 JPL로 출발~!”

[소제시작]가기 전에 알아 두자! [소제끝]

JPL은 NASA에 속한 연구소로, 미국 캘리포니아 주 파사데나에 있어요. 과학자와 기술자를 포함해 총 7000명이나 되는 직원이 일하고 있는 거대한 연구소예요. 지금은 NASA에 속해 있지만 역사는 오히려 더 길답니다. JPL은 1936년에 캘리포니아 공과대학교의 연구실로 출발해 1958년 NASA가 만들어지면서 NASA의 기관이 되었어요. 그러니 NASA 50년 역사의 산증인이라고 할 수 있겠죠?

JPL에서는 행성 탐사에 쓰이는 위성이나 탐사 로봇, 착륙선 등을 주로 개발해요. 화성이나 목성 등 지구 밖 행성 탐사는 거의 모두 JPL에서 이루어지고 있답니다. 요즘 JPL에서 가장 주목하고 있는 곳은 바로 화성이에요. 얼마 전 피닉스가 물을 발견해 화제가 된 곳이지요.

잠깐상식
JPL은 제트추진연구소인데, 제트추진 연구는 안 하나요?


JPL은 원래 로켓 엔진을 개발하는 연구소로 출발해 제2차 세계대전 때는 미사일을 만들기도 했다. 그런데 지금은 더 이상 로켓 엔진을 연구하지 않고, 대신 탐사 위성이나 감지기 등 아주 정교한 연구 장비를 개발하는 데 주력하고 있다. 로켓 엔진 기술이 발달해 민간 회사에서도 충분히 만들 수 있게 되었기 때문이다. ‘제트추진연구소’라는 이름은 과거의 흔적인 셈이다.








[소제시작]물을 찾아라![소제끝]

JPL에 도착하니 화성을 향한 뜨거운 열기가 느껴졌어요. 피닉스 계획을 기념하는 현수막도 곳곳에 붙어 있었지요. 기자는 화성 탐사에 대한 이야기를 듣기 위해 JPL에서 화성 연구를 총지휘하고 있는 데이빗 비티 박사님을 만났습니다.
“안녕하세요~.”
“오우~, 미스터 코. 나이스 투 밋 유~!”
반갑게 기자를 맞아 준 비티 박사님께 화성 탐사 계획에 대해 물었어요.

화성 북극 지방의 물 분포를 나타낸 사진. 마스 오디세이의 감마선 분광계로 찍은 것으로, 북극에 가까울수록 물이 많다는 사실을 알 수 있다.

“화성 탐사에는 화성의 기후 현상 이해하기, 화성의 지질 현상 이해하기, 생명체의 흔적 찾기, 유인 탐사를 위한 예비조사라는 네 가지 목표가 있어요. 여기서 가장 중요한 것이 바로 ‘물’이죠. 물은 이 네 가지 모두와 관련이 많거든요. 그래서 NASA의 화성 탐사 전략은 한 마디로 ‘물을 찾아라!’라고 할 수 있습니다.

화성에 물이 있을 가능성이 있다는 증거는 오래 전에 발견되었어요. 하지만 실제로 화성에서 물을 찾아 내지는 못하고 있었지요. 그런데 지난 2002년 화성 주위를 도는 탐사 위성 ‘마스 오디세이’가 중요한 사진을 보내 주었어요. 화성의 북극 지방을 조사한 결과, 지하 1m 이내에 물을 이루는 원소인 수소가 풍부하게 존재한다는 사실이 밝혀진 거예요. 위의 사진을 보세요. 보라색에 가까울수록 물이 많다는 뜻이에요. 그래서 2007년 물을 찾기 위해 피닉스를 화성의 북극 지방으로 보냈답니다.”



[소제시작]피닉스, 드디어 물 발견![소제끝]


“맞아요. 드디어 피닉스가 물을 찾아내는 데 성공했지요. 정말 대단한 성과예요! 축하드립니다. 피닉스가 어떻게 물을 발견했는지 자세히 설명해 주시겠어요?”

“사실 1999년에도 이미 화성 남극 지방에 탐사선을 착륙시키려는 계획이 있었어요. 하지만 착륙 도중에 추락하고 말았어요. 그래서 다음 해에 보낼 예정이던 탐사선도 취소됐는데, 피닉스는 그 착륙선을 개량해서 만든 탐사선이에요. 이번에는 사고가 나지 않도록 매우 조심해서 진행한 덕분에 아무 문제없이 착륙할 수 있었어요. 올해 5월의 일이죠.

피닉스가 착륙한 곳은 화성의 북위 70° 부근이에요. 북극에 더 가까이 갈수록 물을 발견할 가능성은 크지만 태양의 고도가 낮아서 태양전지판으로 충분한 전기를 만들기 어려워요. 그렇다고 적도에 너무 가깝게 착륙하면 물을 발견할 가능성이 낮아지지요. 우리는 둘 다 만족시킬 수 있는 적당한 곳이 북위 70° 부근이라고 판단했어요. 그리고 결과는 아시다시피 성공이었답니다.

피닉스는 임무를 수행한 지 20솔(화성의 하루로, 지구의 24시간 39분에 해당)만에 지하에서 얼음을 발견했어요. 얼마 뒤에는 화성의 흙을 가열해서 물을 뽑아 내는 데 성공했지요. 드디어 화성에서 물을 발견한 거예요.”

잠깐상식
잠자는 화성의 공주?


피닉스는 곧 작동을 멈추게 된다. 화성 북반구에 겨울이 찾아오면 태양전지판으로 충분한 전기를 만들지 못하기 때문이다. 그렇다면 봄이 돌아와 태양빛이 충분해지면 다시 깨어날 수 있을까? 아쉽지만 메모리가 완전히 지워져 작동하지 못할 가능성이 크다. 그래도 혹시 모르니 잠자는 숲속의 공주처럼 피닉스가 다시 깨어날 수 있기를 기대해 보자.

[소제시작]움직이는 실험실, MSL[소제끝]

{BIMG_l10}“피닉스가 곧 작동을 멈춘다니 정말 아쉬워요. 그런데 곧 또 다른 화성 탐사로봇을 보낼 준비를 하고 있다는 얘기를 들었어요. 이번에 화성에 가는 탐사로봇에 대한 이야기를 들려주시겠어요?”

“‘마스 사이언스 래보러토리(MSL)’ 말씀이시군요. MSL은 무게가 800㎏으로 역대 화성 탐사로봇 중에서 가장 커요. 피닉스의 두 배가 넘죠. 래보러토리(실험실)라는 이름에 걸맞은 탐사로봇이에요. 게다가 움직이지 못하는 피닉스와 달리 MSL은 넓은 지역을 돌아다니면서 광물의 구성비를 파악하거나 흙 속에서 유기물을 찾을 수 있어요. 과거 화성에 생명체가 있었는지, 혹시 지금도 생명체가 있는지 조사하는 임무를 수행하게 됩니다.

MSL에는 여러 가지 첨단 기술이 쓰이는데, 그 중에서 주목해야 할 게 착륙 시스템이에요. 낙하산과 역분사로켓을 이용한 피닉스와 달리 MSL은 ‘스카이 크레인’이라는 방법을 사용해요. 착륙선이 공중에 정지해 있는 동안 케이블을 이용해 MSL을 지면에 내려 놓는 방식이지요. 처음으로 시도하는 방법이라 긴장이 많이 된답니다.”
{BIMG_c11}

[소제시작]미리 보는 MSL의 화성 착륙[소제끝]

“MSL은 내년 9월에 발사해 2010년에 화성에 도착할 예정이에요.
MSL의 독특한 착륙 과정을 미리 살펴볼까요?”
{tIMG_c13}
1.착륙선과 MSL이 열보호장치에 둘러싸여 대기권에 진입한다.
2.낙하산을 펼쳐 속도를 줄인다.
3.착륙선과 MSL이 열보호장치에서 분리된다.
4.착륙선이 케이블로 MSL을 매달아 지면에 내려놓는다.
5.MSL이 지면에 착지한다.
6.착륙선은 로켓을 점화해 멀리 날아가 추락한다.

“박사님, 인터뷰 감사드려요. 아무쪼록 MSL이 성공적으로 착륙해서 화성에 대한 많은 정보를 보내 주면 좋겠어요.”
“뭘요. JPL에 관심을 가져 주셔서 고맙습니다. 그럼 안녕히 가세요~.”

돌아오는 비행기 안에서 기자는 꿈을 꾸었어요. 우리 손으로 만든 탐사선이 화성의 붉은 땅을 누비는 광경을 보았지요. 이제 우리나라도 곧 우리 기술로 만든 소형 위성발사체(KSLV-1)를 발사하며 우주 개발에 본격적으로 뛰어들 계획이에요. 앞으로 10년, 20년이 지난 뒤에는 여러분이 우주 개발의 주역이 되는 꿈이 분명 이루어지겠죠?

여러분이 훌륭한 과학자가 되어 앞으로 화성 탐사를 함께 할 수 있기를 바랍니다~!

댓글1

  • heejong092 2008-11-13 20:05

    0 0

    저두 과학에 관심이 많은데 소식이 없어 재미없었는 데 마침 소식이 왔구나~
    난 커서 나사갈건데... 내가 우리나라 알리고 말테야!!!

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