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두대의 미국 우주비행선, 화성 향해 항진중. - 2003-07-17


두 대의 미국 우주 비행선이 2004년 1 월 착륙 예정으로 화성을 향해 항진중입니다. 화성에 생명체가 존재했었는 지를 알아 보는 것이 두 비행선의 임무입니다. 유럽에서 발사한 우주 비행선도 2003 년 12 월 착륙 예정으로 유사한 연구를 위해 화성으로 향하고 있습니다.

세 대의 우주선이 화성에 안전히 도착할 지는 장담할 수 없습니다. 우주선이 6 개월 반을 운항한 뒤 착륙선을 예정된 지점에 정확하게 안착시키려면, 고도의 기술을 요하는 몇 단계의 정밀 운행을 해야 하기 때문입니다. 여태까지의 화성 착륙 기록은 좋지 않습니다.

과거의 기록에 비춰 본다면, 이 우주선 3대가 전부 화성에 안전히 착륙할 수있는 확률은 작습니다. 미국 항공 우주 관리국, NASA 에서 태양계 탐험을 지휘하고 있는 콜린 하트만 씨는, 화성은 죽음의 혹성이라고 단언합니다.

많은 미국 우주선이 화성까지, 아니면 화성 못미치는 지역까지 운항을 했지만 모두 착륙에는 실패했으며, 전 세계적으로, 33 번의 화성 탐사 가운데 3 분의 2 가 화성 착륙에 실패했다고 하트만 씨는 말하고 있습니다.

가장 최근 사고는 1999 년에 두 건이 있었습니다. 화성 주위를 회전시키기 위해 보낸 미국 우주선이 미터법과 영미에서 사용되는 측정법을 혼돈, 운항 실수를 함으로써 화성을 지나쳐 버렸고, NASA 에서 떠난 화성 착륙선은 고도를 알려주는 컴퓨터 프로그램의 오류로 인해 화성에 충돌했습니다.

NASA의 태양계 연구부 주임인 에드 와일러 씨는, 미국과 러시아에서 시도한 9번의 화성 착륙가운데, 1997 년의 US Pathfinder 호와 20 년전에 시도 됐던 두 대의 US Viking 호만 착륙에 성공했다고 말하고 있습니다.

3분의 1의 확률은 야구경기에서는 상당한히 좋은 타율이지만, 우주 탐사에서는 그리 좋은 것은 아니라고 와일러 씨는 평가했습니다. 지구 표면을 출발한 미국과 유럽 우주선들은 5억 Km의 우주 공간을 지나 화성을 향하고 있습니다. 지금 부터2004년 1월 까지, NASA 요원들이 두 우주선을 조정해서 항로 수정을 하고, 주기적으로 방향을 바꿔서 태양열 흡수판이 태양을 향하게 해 줘야 합니다.

그러나, 와일러 씨가 지적하듯이, 우주 항해 과정은 쉬운 부분입니다. 아주 많은 문제가 발생할 수 있고, 수 많은 기계가 작동해야 하는 화성 착륙이 어려운 부분이라고 와일러 씨는 설명하고 있습니다.

항해 중인 우주선은 시속 1만 9천 Km 이상의 속도로 화성에 다가갑니다. NASA 요원인 아서 애마도르(Arthur Amador)씨에 따르면, 화성에 착륙선을 내려 보내기 위해서는 일련의 정교한 작업을 거쳐야만 하고, 착륙선이 단지 6분 이내에 화성 표면에 멈추게 해야 합니다.

착륙선을 감속 시키는 등 많은 중대한 작동을 6 분 만에 해내야 하는 것이 화성 착륙을 가장 어렵고 위험하게 만드는 일 중의 하나라고 애마도르 씨는 지적하고 있습니다. 우선, 우주선이 화성의 대기권에 다가가면, 빠른 속도로 운항중인 우주선 몸체로 부터 착륙선이 분리돼서 정확하게 11.5 도의 낮은 각도로 화성의 대기권에 진입해야 합니다. 대기와의 마찰에서 빚어지는 열 발생을 줄여야 하기 때문입니다.

착륙선이 화성 대기 진입도인 11.5 도를 정확히 유지하지 않으면 과열될 것이고, 이는 문제라고 애마도르 씨는 말합니다.

화성 대기권 마찰 때문에 착륙선 속도가 늦춰 지겠지만, 이 속도를 더 늦추기 위해 화성 표면으로 부터 8.5 Km 떨어진 지점에서 낙하산이 펴져야만 합니다. 그리고, 20 초 후에는, 착륙선 하부의 열 방지 구조물이 떨어져 나가고, 상부 구조물에서는 착륙선의 고도를 더 낮추기 위한 20 m 길이의 착륙 보조 날개가 펴집니다.

화성 표면 착륙 몇 초 전에는, 강철보다 다섯 배나 강한 공기 주머니가 개스로 채워집니다. 그리고 나서는, 표면 15 m 에 이르렀을 때 분사구에서 불을 뿜어 착륙선이 더 이상 낙하하는 것을 막습니다. 착륙 보조 날개가 절단되고, 착륙선이 표면으로 떨어지지만, 공기 주머니로 충격이 완화되면서 착륙선은 이리 저리 퉁기고 구르면서 정지하게 됩니다.

이 모든 것이 다 계획대로 진행되더라도, 뜻 밖의 상황이 벌어질 수 있다고 에드 와일러 씨는 말합니다.

모든 작업을 완벽하게 진행하고 나서 한계를 넘어서는 강풍이 몰아치면, 만사는 헛수고가 됩니다. 착륙선이 안착해야 하는 지점에 이상 크기의 바위 덩어리 하나라도 있으면 모든 일을 그르칠 수있습니다. 그러므로, 2 개의 착륙선이 화성 착륙을 시도하는 것이 그나마 다행이라고 와일러 씨는 표현했습니다.

첫 착륙선이 착륙에 실패해도 두 번 째 착륙선이 있기 때문에 화성 탐사 자료 모집을 기대할 수 있기 때문입니다. 화성 착륙이 이처럼 아슬아슬하지만, NASA는 지난 1997 년 똑같은 낙하산, 로케트, 공기 주머니를 가진 Pathfinder 호의 착륙을 성공시킨 예가 있습니다. 그 후, 1999 년 화성 착륙에 실패한 후, NASA는 착륙선에 더 많은 비상 장치를 갖추고, 이를 계속 시험하고 검토했습니다.

착륙선을 설계하고, 시험 과정을 거쳐 이를 확인하고, 그외에도 예상되는 오차를 다 고려했다는 점에서 볼 때, 이번의 화성 착륙은 순조로울 것이라고 애마도르 씨는 예상하고 있습니다.

이 예상대로라면, 두 착륙선에서 나온 6 륜 자동차가 3 개월에 걸쳐 1 Km의 주행을 하게 됩니다. 이 과정에서 바위와 대기 표본을 검사해서 화성의 기후 변화를 확인하고 생명체가 이전에 존재했었는 지에 대해 결정을 내릴 것입니다. (Signed)

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