화성 탐사

 화성, 그리고 화성 탐사의 역사와 성과에 대해 알아보겠습니다. 화성의 표면과 대기를 연구하여 우주 탐사에 대한 이해의 깊이를 더하고 인류가 어떻게 근우주뿐 아니라 심우주까지 탐사하고 준비해야 하는지에 대한 지식을 확장하는 계기가 될 것입니다. 

 

지구의 이웃 행성, 화성

지구의 이웃 행성, 화성

 지구의 인접 행성인 화성은 태양계의 네번째 행성으로 지표면의 철이 산화되어 붉게 보이는 특성을 가집니다. 그 특성에서 이름이 화성으로 명명되었으며 서양권에서는 전쟁의 신인 마르스의 이름에서 유래된 Mars라고 불립니다. 지구와 닮아있는 특징이 많은 지구형 행성 중의 하나로 각종 탐사가 많이 이루어진 행성입니다. 또한 지구형 행성이라는 점때문에 미래의 인류 생활의 터전이 될 수 있을거라는 기대도 있어 각종 영화와 매체 등을 통해 화성에 이주한 인류의 모습이 그려지기도 했습니다. 

화성의 특징

 지형적 특징으로는 화산, 산맥과 산 그리고 협곡등을 꼽을 수 있습니다. 이러한 지형이 형성된 원인으로는 활발한 활동이 이루어진 수많은 화산과 지질 변동에 의한 변화로 추정되며, 지표면의 대부분은 현무암 같은 암석으로 구성되어 있으며 그 위로는 산화철의 먼지로 뒤덮여있습니다. 태양계에서 두 번째로 작은 행성인 화성에 가장 규모가 큰 협곡이 존재하는데 깊이가 10킬로미터에 달하고 길이는 4000킬로미터입니다. 다른 특징으로는 화성의 양쪽 극지방의 지형 차이입니다. 북극 지방의 경우 화산 활동의 영향으로 평탄한 지형을 이루고 있지만 반대로 남극 지방은 과거 지질 활동의 영향과 충돌의 충격으로 인해 크레이터 처럼 파인 모양을 보입니다. 대기는 가스 매우 농도가 희박하여 지표면에서의 증발이 빠르게 일어나고 화성 자체의 자기장도 거의 없는 것으로 확인되었습니다. 자전축의 기울기는 지구와 매우 유사해서 계절이 변화하는 현상도 존재합니다. 다른 태양계의 행성들과 마찬가지로 태양을 중심으로 공전을 하는데 그 궤도의 이심률이 매우 커서 많이 납작해진 타원형의 궤도를 가집니다. 행성의 크기는 지구보다 조금 더 작고 질량 역시 작습니다. 화성의 일년은 지구의 기준으로 봤을 때 두 배정도의 기간인 680일 정도이며 하루는 거의 비슷하게 일치합니다. 이러한 여러가지 지형, 기후, 대기의 특성들로 인해 화성내에서 생명을 유지할 수 있는 존재가 있을 확률은 매우 희박하다고 할 수 있습니다. 

화성 탐사 로봇

화성의 위성

 화성의 달인 위성은 두 개가 존재하는데 바로 포보스와 데이모스입니다. 두 행성 모두 원래부터 화성의 위성이었던 것이 아니라 화성 근처로 이동하다가 화성의 중력에 붙들려 위성으로서 자리잡았다고 보는 견해가 지배적입니다. 포보스는 19세기에 미국의 천문학자에 의해 데이모스와 함께 발견되었는데 데이모스보다 크기가 크고 불규칙적인 외형을 갖고 있습니다. 데이모스 보다는 좀 더 화성 가까이에서 공전하는 궤도를 가지고 있는데 이 거리는 점차 줄어들고 있어서 종국에는 포보스가 화성과 충돌하여 소멸하거나 화성의 고리가 될 수 있다고 예측하기도 합니다. 반면에 데이모스는 점점 더 화성에서 멀어지고 있는데 미래에는 화성의 공전 궤도에서 벗어날 수도 있을 것으로 예상됩니다. 

화성 탐사

화성 탐사 이전에 인류에 의해 관측이 보고된 것은 17세기 경으로 거슬러 올라갑니다. 서양권의 고대 기록에서부터 근현대에 이르기까지 많은 관측 기록이 남아있는데 바빌로니아, 이집트, 그리스 등 다양한 문화와 국가들의 화성 관측 문서가 존재합니다. 종교적, 문화적 배경을 갖는 관측 내지는 관찰 기록도 존재하며 이집트의 경우 별의 움직임을 기술하는 부분이 이집트 신화를 빌어 등장하기도 합니다. 화성 탐사의 시작은 화성의 표면에 물이 존재하리라는 기대에서 시작되었습니다. 물이 존재한다면 생명체가 존재할 수 있는 가능성도 있기에 과학계에서는 극지방에서 얼음을 발견했을때 미생물 같은 생명체들이 나타날 것으로 기대하여 많은 탐사선을 파견하였습니다. 그러나 과거에 강이나 물이 존재했을 것으로 추측할 뿐 현재 화성의 지표면에 강이나 바다는 남아있지 않은 것으로 조사되었고 화성의 대기 자체가 희박하여 생존이 가능한 생명체는 없을 것으로 보고 있습니다. 이러한 결과값을 얻기 까지 미국과 구소련의 수많은 탐사 시도가 있었으나 성공률이 상당히 낮은 프로젝트였습니다. 무인탐사선들과 로봇들이 투입되어 수차례 화성 표면에 착륙을 시도했으나 제대로 성공하기까지 많은 난관을 겪었으며 마침내 지표면 착륙에 성공한 탐사선에 의해 화성의 환경을 관측하고 여러 가지 시료들을 채취하는 데에 성공하게 됩니다. 궤도 위성 역시 수차례 보내졌지만 다른 탐사선이나 로버와 마찬가지로 기술적인 문제나 화성 기후의 문제 등으로 인해 프로젝트 진행 중 교신이 두절되거나 고장, 유실되는 사고가 빈번한게 발생했습니다. 화성 주위의 궤도 진입에 성공해도 화성의 먼지 폭풍같은 문제로 인해 미션 수행이 어려워지는 등의 경우가 생기기도 합니다. 이 성공은 단지 학술적, 과학적 자료의 획득에 의미가 있는 것이 아니라 실무적으로 유인 우주 탐사선이 화성에 도달하기 위한 실질적인 지식을 축적하는 것에도 기여하게 됩니다. 앞으로도 화성은 중요 우주 탐사 프로젝트의 대상으로서 미국이나 러시아, 중국, 유럽 등 여러 나라에 의해 자연 환경과 자원에 대한 관측이 이루어질 거으로 예상됩니다. 이 과정에서 얻어지는 지식들은 우주에 대한 인류의 이해를 돕는데 기여할 것으로 기대됩니다.