1970년대부터 시작된 화성 탐사는 인류가 지구 너머 세계를 이해하려는 노력의 정점입니다. 바이킹 1호와 2호가 최초로 화성 표면을 근접 촬영한 이후, 마스 패스파인더, 스피릿, 오퍼튜니티, 피닉스, 큐리오시티, 퍼서비어런스에 이르기까지 수많은 탐사선들이 붉은 행성의 비밀을 밝혀왔습니다. 이들은 단순한 기계가 아니라 인류의 꿈과 호기심을 대신 전달하는 메신저였습니다.
바이킹호와 초기 화성 탐사의 시작
1975년 8월 20일, 나사는 바이킹 1호를 화성을 향해 발사했습니다. 며칠 후인 9월 9일에는 바이킹 2호가 뒤를 이었습니다. 이전에도 1960년대부터 소련과 미국은 경쟁하듯이 총 20회 이상의 화성 탐사를 시도했지만, 발사 후 폭발하거나 통신이 두절되는 등 대부분 실패를 거듭했습니다. 그렇기 때문에 나사 과학자들은 잔뜩 긴장하면서 이번 미션을 진행했습니다.
바이킹 1호는 1976년 6월에 화성 궤도에 진입했고, 두 달 후인 8월에는 바이킹 2호도 성공적으로 화성 궤도에 안착했습니다. 두 탐사선은 모두 궤도선과 착륙선으로 구성되어 있었는데, 궤도선이 먼저 공중에서 화성 지형을 탐색하고 착륙선이 안전하게 착륙할 수 있는 적합한 위치를 파악하는 임무를 수행했습니다. 당초 바이킹 1호는 7월 4일에 착륙할 계획이었지만, 궤도선이 탐색한 결과 계획된 지점에 바위가 너무 많아 새로운 장소를 검토해야 했습니다. 결국 아폴로 11호가 달에 착륙한 지 정확히 7년이 지난 1976년 7월 20일, 바이킹 1호는 화성에 안전하게 착륙했습니다.
바이킹 1호의 착륙선은 1982년 11월 13일까지, 바이킹 2호는 1980년 4월 11일까지 임무를 수행하며 역사적인 사진들을 전송했습니다. 특히 바이킹 1호가 촬영한 일몰 장면은 매우 특별했습니다. 지구에서는 노을이 붉게 물들지만, 화성에서는 미세한 먼지 입자들이 빛을 산란시켜 태양 주변이 푸르게 빛나는 '푸른 노을'이 관측되었습니다. 이는 지구와는 다른 화성 대기의 특성을 증명하는 결정적 증거였습니다. 또한 1977년 늦겨울, 바이킹 2호가 포착한 서리는 화성에 물과 이산화탄소가 섞여 존재할 가능성을 시사하며 인류에게 큰 설렘을 안겨주었습니다.
오퍼튜니티 로버의 15년 대장정
2004년 1월 25일, 오퍼튜니티 로버가 화성에 착륙했습니다. 당초 나사는 오퍼튜니티가 약 90일 정도만 활동할 것으로 예상했지만, 이 놀라운 탐사 로버는 예상을 수십 배 초과하는 약 15년(실제 기동 시간 기준 14년 4개월 이상) 동안 화성을 누볐습니다. 오퍼튜니티는 쌍둥이 로버인 스피릿과 함께 2003년에 발사되었으며, 에어백을 이용해 화성 표면에 튕기듯 착륙하는 방식을 사용했습니다.
오퍼튜니티의 평균 속력은 초속 0.89cm로 거의 달팽이 속력과 비슷했습니다. 하지만 15년에 가까운 시간 동안 꾸준히 주행한 결과 총 45.14km를 이동했는데, 이는 외계 행성 주행 거리 중 최장 기록입니다. 오퍼튜니티가 착륙한 충돌구 주변에서는 '블루베리'라 불리는 작은 산화철 알갱이들이 발견되었습니다. 이러한 구조물은 과거에 액체 상태의 물이 존재했던 환경에서만 생성되므로, 화성이 한때는 습한 환경이었음을 밝혀내는 데 큰 공헌을 했습니다.
2005년 모래 언덕에 바퀴가 빠지는 위기를 겪기도 했지만, 오퍼튜니티는 끈질기게 살아남아 탐사를 이어갔습니다. 하지만 2018년 6월, 화성 전체를 덮은 관측 역사상 최대 규모의 모래폭풍이 오퍼튜니티의 앞길을 막았습니다. 태양 전지판을 동력으로 쓰던 오퍼튜니티는 먼지에 가려진 채 방전되었고, 나사의 수많은 교신 시도에도 끝내 응답하지 못했습니다. 결국 2019년 2월, 오퍼튜니티는 공식적으로 임무를 마감하며 인류에게 새로운 우주 탐사의 가능성을 남기고 잠들었습니다.
큐리오시티와 차세대 화성 탐사의 진화
큐리오시티 로버는 2012년 8월 6일, 직경 154km의 게일 크레이터에 도착했습니다. 큐리오시티는 이전 로버들보다 훨씬 거대하여 무게가 899kg에 달했고, 거의 자동차만한 크기를 자랑했습니다. 너무나 무거운 무게 때문에 기존의 에어백 착륙 방식 대신, 스카이 크레인(Sky Crane)이라는 혁신적인 기술을 도입했습니다. 하늘에서 로켓 엔진을 단 크레인이 줄로 로버를 지면에 부드럽게 내려놓는 영화 같은 방식이었습니다.
큐리오시티의 가장 큰 특징은 방사성 동위원소 열전 발전기(MMRTG)를 동력원으로 사용한다는 점입니다. 이는 일종의 '원자력 배터리'로, 오퍼튜니티를 멈추게 했던 거대 먼지 폭풍 속에서도 태양광 없이 안정적으로 탐사를 지속할 수 있게 해주었습니다. 큐리오시티는 단순한 이동을 넘어 탑재된 드릴을 이용해 암석에 구멍을 뚫고 내부 성분을 분석하는 등 고도의 과학 실험을 수행했습니다.
지금까지 11년이 넘는 시간 동안 큐리오시티는 화성의 대기 성분을 분석하고, 고대 호수의 흔적을 찾아내는 등 미래 유인 탐사를 위한 필수 정보를 수집하고 있습니다. 최근에는 2021년 착륙한 차세대 로버 '퍼서비어런스(Perseverance)'와 화성 헬리콥터 '인제뉴이티'가 이 계보를 이어받아 화성의 토양 샘플을 지구로 가져오는 원대한 계획을 진행 중입니다.
결론
영화 '마션'에서 주인공이 화성에서 감자를 키워 먹는 장면은 많은 사람들에게 깊은 인상을 남겼습니다. 하지만 탐사선들이 전해온 자료를 보면 화성은 여전히 인간에게 매우 가혹하고 위험한 곳입니다. 우리는 다른 행성 탐사를 통해 인류가 살아갈 또 다른 터전을 꿈꾸기도 하지만, 동시에 지구라는 유일한 안식처가 얼마나 소중한지도 깨닫게 됩니다. 현재 우리가 지구 환경을 변화시키는 속도가 탐사선의 속도보다 빠른 것 같아 우려되기도 합니다. 화성이라는 거울을 통해 우리는 우주의 무한한 가능성을 배우는 동시에, 지금 발 딛고 있는 이 푸른 행성을 더욱 아끼고 보존해야 한다는 중요한 교훈을 얻고 있습니다.
[출처]
실제 화성 모습 (실제 화성에 착륙해서 촬영한 사진과 영상) I 태양계 행성 우주다큐 1시간 몰아보기/우주플리즈: https://www.youtube.com/watch?v=T9OGF6zkOSg