인사이트: 화성 착륙 성공 순간과 앞으로의 여정

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인사이트호의 착륙 소식이 전해지자 환호하는 캘리포니아의 나사 연구진

"성공했다"

미 항공우주국(NASA)가 지난 5월 쏘아 올린 화성 탐사선 '인사이트'호가 '공포의 7분'을 견디고 화성에 무사 착륙했다.

이제 탐사선은 화성의 내부 구조를 조사하게 된다.

주 임무는 어떤 암석으로 이뤄졌는지, 지진 활동은 어떤지, 내부 온도는 어떻게 되는지, 핵의 크기와 모양은 어떻게 되는지 등을 알아내는 일이다.

용감한 모험의 결과

Image copyright NASA

착륙 성공 여부는 한국 시각으로 27일 오전 4시 54분에 전해졌다.

무사 착륙 소식이 전해지자 나사와 함께 이를 총괄한 캘리포니아 나사 제트 추진 연구소(JPL) 직원들은 환호성을 질렀다.

총 책임자 제임스 브라이덴스타인은 이날을 "놀라운 날"이라고 부르며 기념했고 미국 트럼프 대통령 역시 그에게 축하의 말을 전한 것으로 알려졌다.

JPL 연구소장 마이크 왓킨스는 이번 성공이 "과학을 하기 위해 용감한 모험가가 되어야 한다"는 사실을 보여줬다고 말했다.

첫 사진

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이미지 캡션 인사이트가 처음 보내온 화성 사진

인사이트호는 나사가 "화성에서 가장 큰 주차장"이라고 재치 있게 표현한 화성 적도 근처 엘리시움 평원에 앉아있다.

인사이트호는 착륙 후 몇 분 만에 어두운 화성의 '첫인상' 사진을 지구로 보내왔다.

이 사진은 탐사선 하부에 위치한 카메라의 반투명 렌즈를 이용해 촬영됐다.

대부분 먼지에 휩싸여 볼 수 없었지만 작은 돌 하나와 탐사선의 다리 그리고 지평선 너머 하늘의 모습은 비교적 선명히 담겼다.

인사이트호는 더 '좋은' 사진들을 앞으로 찍어 전송할 예정이다.

착륙의 순간

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화성에 가려는 모든 시도가 그러하듯이 이번 시도 역시 긴장의 연속이었다.

탐사선은 끊임없이 지구에 보고했고 과학자들은 이를 유심히 관찰했다.

그리고 결국 고속 탄환보다 대기에 빠르게 진입한 탐사선은 열 방패, 낙하산 및 로켓을 이용해 '공포의 7분'을 견디고 부드럽게 착륙했다.

공포의 7분은 탐사선의 화성 대기권 진입 이후 지구와 화성 간 신호 전달 과정에 약 7분이 걸리기 때문에 주어진 이름이다.

이 공포의 7분을 견뎌낸 탐사선은 많이 없지만 인사이트호는 이를 해냈다.

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착륙한 인사이트호는 이제 전력을 공급할 태양광 패널들을 설치해야 한다.

궂은 날씨와 추운 날씨 속 활동을 지속하기 위해서는 전력 생성을 통해 시스템을 작동시키고 장비를 보존하는 일이 필수적이기 때문이다.

인사이트호는 태양광 패널 설치를 마친 후에야 다른 임무들을 수행할 수 있을 예정이다.

태양광 패널 설치 이후 핵심 업무 중 하나는 지진파 측정이다.

지진 발생 시 파동이 언제 어떤 속도로 어떻게 변하는지를 파악한다면 화성 내부에 무엇이 있는지 추측할 수 있기 때문이다.

지구 내에 내핵, 외핵, 지각 등이 있다는 사실 또한 모두 지진파를 통해 알아낸 사실이다.

지진파 측정에는 MarCO A와 MarCO B라고 불리는 두 개의 '큐브샛'이 핵심적인 역할을 하게 된다.

무려 2천만 달러의 비용이 소요된 이 서류 가방 크기의 큐브샛은 화성 궤도를 돌며 지진 감지, 지열 감지 활동을 하게 된다.

앤디 클레시 MarCO 수석 엔지니어는 진입, 하강, 착륙(EDL) 과정에서 인사이트호가 보낸 모든 데이터가 성공적으로 도착했다고 밝혔다.

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이미지 캡션 "이 사진은 EDL 이후 약 10분에서 15분이 지난 시점의 화성입니다. 화성에서 약 4,700마일 거리에서 찍은 거죠."

"이 사진은 EDL 이후 약 10분에서 15분이 지난 시점의 화성입니다. 화성에서 약 4,700마일 거리에서 찍은 거죠."

이번 탐사가 이전과 다른 점은?

이 탐사는 화성 내부 구조를 이해하기 위한 최초의 탐사다.

한 예로 인사이트 호는 독일제 열 감지 센서를 땅속 5m가량까지 꼽아 핵의 열을 측정할 예정인데 이는 화성이 얼마나 빨리 냉각되고 있는지, 전체 수명에서 어느 시점에 도달해있는지 등을 알 수 있다.

또 무선 신호 주파수를 활용해 화성이 회전할 때의 흔들림을 측정한다면 내부가 어떤 조합으로 이루어져 있는지도 알 수 있다.

수잔 스메카르 박사는 다음과 같은 비유를 사용한다.

"날달걀과 조리된 달걀을 가지고 흔들면 내부의 액체 분포량이 달라서 다르게 흔들리잖아요. 화성도 액체와 고체로 이뤄져 있을 테니 인사이트가 이 흔들림을 측정함으로써 우리에게 내부 구조에 대한 정보를 제공할 겁니다."

왜 내부 구조를 알아야 하는 걸까?

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이미지 캡션 과학자들은 수십 년 동안 최초의 별이 어떻게 생겼고 언제 형성됐는지에 대한 증거를 찾아왔다

지구의 과학자들은 45억 년 태양계의 역사를 지구의 내부 구조로 추측해냈다.

이미 있는 지구라는 데이터에 화성이라는 데이터가 더해지면 태양계의 역사에 대한 다양하고 구체적인 시각을 얻을 수 있다.

이는 화성에 인간이 생존할 수 있는 조건을 만드는 것 외에도 다양한 우주 탐사 활동에 도움이 될 전망이다.

또 우주로 꼭 나가지 않더라도 우리가 사는 행성 지구를 더 폭넓게 이해하는 정보로 삼을 수도 있다.

인사이트호 프로젝트의 수석 과학자 부르스 바널트는 내부 구조를 알아내야 하는 이유를 묻는 말에 이렇게 답한다.

"작은 사실들이 모여 행성의 진화 과정을 알아낸다면 휴가 가서 선탠을 할 수 있는 지구, 선탠하다가 진짜 타버리는 금성, 선탠하다가 얼어 죽어버리는 화성이 어떻게 다른지 알 수 있을 거예요."

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