'태양계 탐사 르네상스' 美-EU 화성탐사선 발사…생명체 찾기

태양계 탐사의 새로운 르네상스가 열리고 있다. 단순히 멀리서 사진을 찍으며 탐사하는 데서 벗어나 탐사로봇을 행성에 보내고 소형탐사선을 대기에 투하하며 특수장비로 물질을 채취하는 계획이 줄을 잇고 있다.

최근 유럽과 미국이 앞 다투어 보낸 화성 탐사선에 실린 첨단 로봇이 대표적인 예다. 물과 생명체를 찾기 위해 유럽의 두더지로봇은 기어 다니다가 알아서 땅을 파고들고, 미국의 탐사로봇은 스스로 위험에 대처하며 표면을 누빌 계획이다.

앞으로 진행될 다른 탐사에도 새로운 첨단 기술이 적용될 전망이다.

생명체의 존재 가능성 측면에서 화성 다음으로 주목받고 있는 것은 목성 위성인 유로파.

미 항공우주국(NASA)은 핵추진로켓기술을 동원해 유로파 탐사 계획을 최근 수립했다. 유로파 표면에는 얼음 균열이 나타난다. 이는 얼음 밑에 바다가 있다는 것을 암시한다. 바다가 있다면 생명체가 존재할 가능성도 높아 화성에 이어 생명체 탐사 대상으로 주목을 받아왔다.

하지만 유로파는 지구에서 6억km 떨어져 있다. 이는 화성보다 10배 정도 먼 거리.

이곳에 탐사선을 보내려면 기존의 로켓보다 더 빠른 로켓이 필요하다. 핵추진로켓이 소량의 연료로 큰 힘을 낼 수 있기 때문에 제격이다.

미 행정부는 2월 앞으로 5년 동안 30억달러를 들여 핵추진로켓을 개발하는 프로젝트를 내년 예산안에 반영하기로 했다. 핵추진 탐사선은 지상에서 안전성을 검증하면서 충분한 시험과 개발 과정을 거쳐야 하기 때문에 2011년 이후에나 발사될 것으로 보인다.

현재 지구에서 13억km 떨어진 토성을 향해 순항 중인 NASA의 탐사선 카시니에도 획기적인 탐사 기술이 적용된다.

내년 7월에 토성에 도착할 카시니호는 태양계에서 유일하게 대기를 가진 위성인 타이탄에 소형탐사선을 투하할 계획이다.

유럽우주기구(ESA)가 제작한 이 소형탐사선은 낙하산을 펴고 떨어지면서 최대 50만장의 사진을 촬영하며 대기의 온도, 기압, 밀도 등을 측정한다. 얼어붙은 표면에 충돌한 후에도 살아남는다면 가장 먼 천체에 착륙한 탐사선으로 기록될 것이다.

ESA의 수성 탐사선 베피 콜롬보는 최초로 수성 표면 착륙에 도전한다.

수성 탐사는 1970년대 중반 마리너10호가 4000장 이상의 사진을 보내온 것이 전부다. 베피 콜롬보는 마리너1호를 수성에 보내는 최단 궤도를 계산한 이탈리아 수학자다.

베피 콜롬보호에 실릴 착륙선은 수성 표면을 뚫고 들어가 수성의 베일을 벗길 예정이다.

태양계의 화석이라 불리는 혜성에 대한 탐사에도 다양한 기술이 동원된다.

NASA의 혜성탐사선 스타더스트는 현재 빌트2 혜성을 향해 날아가고 있다. 2004년 초에 목표 혜성에 다가가 테니스 라켓 모양의 흡착기를 펼쳐 최초로 혜성먼지를 수집하게 된다.

이 흡착기에는 에어로겔이라는 특수한 저밀도 소재가 쓰인다. 수집된 먼지입자를 담은 캡슐이 2006년에 지구로 무사히 회수되면 월석 이후 처음으로 외계물질을 직접 손에 넣고 연구할 수 있게 될 것이다.

NASA의 또 다른 혜성탐사선 딥임팩트는 2005년 중반에 템펠1 혜성에 370kg의 구리포탄을 발사한 후 혜성에서 벌어지는 현상을 관측하게 된다.

포탄이 충돌한 후 혜성에는 집 크기부터 축구장 크기의 충돌 구덩이가 여러개 생기고 혜성 물질이 주변으로 흩어져 나온다.

이들을 관측해 혜성 내부의 비밀을 파헤칠 계획이다. 한편 올해 초 발사 계획이 연기된 ESA의 혜성탐사선 로제타는 최초로 혜성 표면에 착륙을 시도할 예정이다.

이충환 동아사이언스기자 cosmos@donga.com