2014년 화성땅 밟는다

올해는 인류가 달에 첫발을 디딘지 30년째. 지구의 위성에 머물던 인류의 관심은 이제 화성으로향하고 있다.

미 항공우주국(NASA)의 목표시점은 2014년. 인간이 화성의 얼어붙은 붉은 모래땅을 밟는 해이다.

화성탐사의 시발점은 지난 76년 발사된 바이킹호. 97년에는 패스파인더가 다시 화성을 찾았고 오는 2001년과 2003년에도 로봇탐사선이 화성을 방문할 예정이다.

화성탐사에 대한 NASA의 기본계획은 달착륙 20주년인 지난 89년 수립됐다. 지구궤도를 도는 우주 격납고, 거대한 달기지, TV에 나옴직한 어마어마한 크기의 행성간 우주선 등. 30년이 걸리는이 계획에 필요한 비용은 무려 4천500억달러에 이르렀다.

비현실적이라는 비판이 쏟아지자 계획은 수차례 수정됐고 마침내 250억달러로 대폭 축소된 방안이 확정됐다. 거대한 규모의 발사시설, 발사선 등을 제외한 금액이다.

이때 등장한 인물이 록히드 마틴사에서 엔지니어로 근무했던 로버트 주브린이다. 그는 NASA보다 훨씬 저렴한 비용으로 더 빨리 화성에 갈 수 있다고 주장했다.

NASA를 놀라게 한 주브린의 아이디어중 하나는 화성에 착륙한 우주인들이 땅에서 살 수 있다는것이었다. 그때까지만 해도 화성은 지구보다 훨씬 춥고 건조한 불모지라는 생각이 지배적이었다.그러나 화성은 생명을 영위하기 위한 충분한 자원을 보유하고 있으며 지구로 귀환하는 연료도 그곳에서 공급받을 수 있다는게 주브린의 생각이었다.

비용을 절감할 수 있는 또다른 방법은 200~400t으로 예상되는 화물을 우주인보다 먼저 보내는 것이었다. 우주인은 지구와 화성이 가장 가까워지는 주기인 26개월 후에 출발한다. 그동안 먼저 도착한 우주선과 일부 장비들은 미리 작동을 시작해 비행사들을 기다리게 된다. NASA는 주브린의독특한 아이디어를 채택하기로 결정했다.

본격 화성탐사는 10여년의 준비를 거쳐 두대의 화물선 로켓이 발사되는 2011년 시작된다. 첫 화물선은 우주인들의 지구귀환용 우주선을 화성궤도로 운반하며, 다른 화물선은 화성 거주장비, 전원공급장치, 연료생산기, 지표탐사용 차량, 기타 탐사기구를 운반한다.

이들 장비는 일단 화성에 도착하면 대기를 이용, 물과 공기를 만들어내고 우주선과 탐사장비용연료도 생산하기 시작한다. 이같은 작업은 우주인들이 도착하기전까지 약 2년간 지속된다. 우주인들이 거주할 집도 설치된다.

연료생산기는 화성 탈출용 로켓에 쓰일 추진연료를 충분히 모은 뒤에 지구로 신호를 보내도록 설계돼 있다. 화성기지로부터 모든 준비가 완료됐다는 확신이 서면 지구에서 우주비행사들이 화성으로의 여행을 시작하게 된다.

모든 것이 순조롭게 진행된다면 6명의 우주인은 2014년 화성으로 출발한다. 총 임무기간은 2년6개월. 화성까지 가는데 6개월이 걸리고 화성표면에서 500일을 보낸 뒤 지구로 귀환한다.화성에 머무르는 동안 우주인들은 지표 아래를 시추, 생명체확인 등 과학적 탐사임무를 수행하게된다.

우주인들이 탐사작업을 벌이는 동안 물과 공기는 계속 재생되고 연료생산기도 부차적으로 우주인들에게 물과 산소를 만들어주는 역할을 한다.

탐사가 끝날 무렵 우주인들은 액체산소와 메탄을 만든 뒤 화성 탈출용 로켓에 연료를 공급하게된다. 액체산소는 화성 대기에 풍부한 이산화탄소에서 추출되며 메탄은 지구에서 가져간 수소를이용해 만들 수 있다.

우주인을 태운 탈출용 로켓은 화성 궤도를 돌고 있던 지구 귀환용 우주선과 도킹하게 된다. 여기서 우주인들은 귀환용 우주선으로 옮겨타고 지구로 돌아오는 것이다. 〈金在璥기자〉