착륙 성공 '큐리오' 화성 생명 찾기 일정은?

美항공우주국(NASA·나사)이 쏘아올린 화성탐사캡슐 MSL(Mars Science Laboratory)이 8개월의 항해 끝에 큐리오시티 탐사로봇을 화성표면에 성공적으로 안착시켰다.

큐리오시티는 과거 화성 탐사 로봇인 스피릿이나 오퍼튜니티보다 무게는 10배, 실린 장비는 15배나 무거운 900kg이다. 따라서 나사는 이전과 달리 스카이 크레인이라는 로켓추진체로 화성탐사로봇을 충격을 주지않고 화성에 안착 시키는 초대형 프로젝트를 시행했고 이는 결국 성공했다.

나사 관제실 과학자들과 엔지니어들은 6일 오후2시38분(한국시간)께 큐리오시티가 화성에 안착한 화면을 확인했다. 이제 지구에 사는 인류의 관심사는 이 화성탐사로봇이 어떤 작업을 통해서 '생명체 존재 증거 확인'이라는 임무를 수행하게 될 것인지, 또 그를 찾아내게 되는지에 쏠려 있다.

원자로로 가동되는 탐사로봇 큐리오시티에는 놀라운 과학적 발견을 가능케 하는 10개의 계측기기가 탑재돼 있다. 수명은 약 2년이지만 3개월로 예정됐던 스피릿이 수년간 활동했던 것을 감안할 때 훨씬 더 오랫동안 활동하게 될 것으로 보인다.

사실 과학자들은 큐리오시티가 무엇을 발견할지 모른다. 하지만 과학자들이 발견해 주었으면 하고 기대하는 것들은 있다. 그것은 무엇보다도 유기 생명체의 존재 증거를 찾는 것이다.

이를 위해 이제 막 화성에 도착한 큐리오시티는 암석에 레이저를 쏘아 암석 증발하는 내용을 분광기로 분석해 암석속 생명의 존재를 찾게 된다. 카메라는 3미터 앞 지폐 글자까지도 분간해 내는 고해상도 카메라가 이용된다. 또한 생명체 존재의 존재 근거를 말해주는 메탄의 존재도 찾게 된다.큐리오시티가 어떤 작업을 통해 생명체의 존재 증거를 찾아 낼 것인지 나사의 자료를 통해 알아본다.큐리오시티는 MSL이라는 별명을 가진 로봇답게 다양한 실험용 계측기기를 사용하게 된다.

과거 화성 탐사로봇 스프릿이나 오퍼튜니티는 기기 작동을 위해 1~2일밖에 걸리지 않았지만, 큐리오시티는 모든 계측기기를 테스트하고 정상 작동시키기까지 거의 일주일이나 걸린다.

나사의 과학자 그로징거는 “큐리오시티가 화성 도착 첫 날 각종 계측기기를 보정하고 최초의 컬러이미지를 보내게 된다”고 말했다.

둘째날, 큐리오시티는 다양한 기기를 사용해 주변 토양을 분석하게 된다. 그리고 360도 전방위로 카메라를 돌려 이지역의 모습을 촬영하게 된다. 이 초기 점검단계에서 큐리오시티는 관심지역을 살펴보게 된다. 과학자들은 이 로봇이 새로운 지역으로 옮겨가도록 결정하게 될 것이며 약간의 샘플을 채취하고 파내 이를 분석하도록 만든다. 큐리오시티는 층으로 이뤄진 놀라운 침전퇴적층으로 가게 될 기회도 가지게 될 전망이다.

지구에서 암석은 고생물학적 물질과 유기탄소질의 보고다. 화성에서도 비슷한 암석을 찾는다면 화성의 지질 형성의 역사와 생명체의 존재 여부를 알 수 있게 될 것이다.

첫 몇주일이 지나면 큐리오시티는 장착한 모든 기기의 시험단계를 완성하게 된다.

큐리오시티는 목표물인 화성의 암석이나 토양에 레이저를 쏘아 증발시켜 발생하는 연기를 분석하게 된다. 암석 분석만이 아니다. 큐리오시티는 화성의 대기 성분 가운데 들어있는 메탄(CH4)도 체크하게 된다.

지난 10년간 과학자들은 화성의 대기에 뭔가 이상한 것이 흘러다닌다는 것을 알아냈는데 바로 메탄이었다.

이 단순한 화합물은 지구의 화산에서 발생하지만 유기생명체의 근원이기도 하다. 과학자들은 이 가스가 화성에서도 지구에서와 마찬가지로 생명체의 가능성을 보여줄지에 대해 관심을 보이고 있다.

현재 이 물질이 논란거리가 되고 있다. 일부 과학자들은 그들이 메탄을 발견했다고 말했지만 다른 과학자들은 어떤 것도 찾지 못했다고 말하고 있다. 따라서 큐리오시티는 이에 대한 정확한 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

화성 도착 10일동안 큐리오시키는 상승하는 바람을 지적하기 위해 회전하게 될 것이다. 그리고 말그대로 공기의 냄새를 맡게 된다. 대기 속 유기물과 가스를 분석하도록 특별히 만들어진 계측 기기가 이 메탄을 검출해 내게 될 전망이다.

메탄이 있다면 이는 화성에 오늘날까지도 여전히 유기물이 살아있을 것이라는 증거를 뒷받침해주게 될 것이다.

첫 시도에서 아무 것도 찾지 못하더라도 메탄이 전혀 없다고는 할 수 없다. 메탄은 간헐적으로 나타날 수 있기 때문이며 계절적인 요인도 있는 것으로 추정되고 있다.

만일 아무 것도 발견되지 않는다면 과학자들은 왜 그들이 처음에 메탄이 있다고 생각했는지에 대해 이해하기 위해 애쓰게 될 것이다. 큐리오시티 머리부분의 가장 큰 눈에서 레이저빔을 발사해 암석을 뚫게 되면 화성의 토양을 분석해 과거와 현재에 물이 흐른 흔적을 조사하게 된다. 이를 통해 이 붉은 별이 생명을 지탱할 수 있는지 밝혀내게 된다.

큐리오시티는 이전에 화성에 도착했던 탐사로봇 스피릿이나 오퍼튜니티보다 무려 15배나 크다.큐리오시티는 고대에 충돌했던 35억~40억년이 된 지역인 게일 크레이터의 안쪽에 착륙했다. 이 지역은 이미 위성을 통해 광범위한 지도작성 작업이 이뤄진 곳이지면 이 지역 암석은 호기심을 불어넣는 조성을 지나고 있다. 이 암석들은 매우 밝은 색을 띠면서도 열을 손쉽게 품는 성분으로 구성돼 있다.

열을 품는 바위는 용암이 흐를 때처럼 흔히 검은 색을 띤다. 밝은 색 바위는 공기가 가득찬 기공이 있으며 열을 품지 않는다. 이 지역의 정확한 퇴적층의 토양 조성을 밝히는 것이 큐리오시티의 최초의 중요한 임무다.

과학자들은 수십억년 전에는 게일 크레이터가 물로 가득차 있었을 것으로 보고 있다. 이는 큐리오시티가 착륙한 지점의 암석들을 기공이 있고 밝은 색의 바위로 만들어주었을 것으로 보고 있다.

한가지 가능성은 이 암석이 형성된 이후에 물리 흘러 광물질이 스며들게하면서 암석을 보다더 조밀하고 열을 유지하기 쉽게 만들었을 것이란 점이다. 큐리오시티의 조사는 이 지역의 이 복합적인 형성 역사를 밝혀주게 될 것으로 보인다.

과학자들은 이번 탐사를 통해 언제 화성에서 물 흐르기가 그쳤는지도 알고 싶어 한다.

이 지역을 조사해 보면 과학자들에게 어떻게, 그리고 왜 화성의 습한 세계가 건조한 지형으로 바뀌어 오늘에 이르렀는지를 알 수 있게 될 전망이다. 향후 6~9개월이 지나면 큐리오시티는 게일크레이터의 중심에 있는 샤프산에 도달해 이곳을 오르기 시작하게 된다. 이 게일크레이터 중심에 있는 주변보다 더욱더 견고한 암석으로 구성된 암석덩어리 지형, 일명 지괴(地塊)지형은 하와이이에 있는 순상화산처럼 완만한 산이다. 이 산은 경사면이 얕아서 6개의 바퀴가 달린 큐리오시티가 산으로 올라가기만 하면 된다.

큐리오시티가 샤프산 아래에서 기어오를 때 맨 먼저 만나게 될 것은 엽상(葉狀)규산염, 또는 층상(層狀) 규산염으로 불리는 광물성 진흙암석으로 흔히 물이 흐른 흔적을 보여주는 암석이다. 이들 광물질을 조사하면 이곳을 흘렀던 물이 산성인지 여부 등에 대한 자세한 조성을 알 수 있다. 만일 물이 순수한 중성이라면 이는 고대 화성 생물의 존재 가능성을 보여주는 지표가 될 수 있다.

큐리오시티는 화성의 토양시료를 채취하고 분석해 유기탄소의 존재여부를 분석하게 된다. 탄소를 찾지 못하더라도 생명이 존재했었다는 가능성을 배제하지 않게 된다.

수십억년동안 풍부한 생명체가 존재해 온 지구에서도 유기 탄소는 항상 잘 보존되고 있는 것은 아니다. 문제는 바위를 휘감이 지나던 물이 이런 유기물의 존재를 없애버렸을지도 모른다.

지구에서 우리는 물이있는데 생명이 있다는 교훈을 배웠지만 물은 화학적 증거를 없애 버린다.

일단 큐리오시티가 샤프산으로 올라가면 수많은 이상한 지형을 맞이 하게 된다. 산맥 한쪽으로 가게 되면 갑자기 엄청난 이상한 그물모양의 지형을 맞이 하게 된다.

이러한 지형적 특징은 이 지역 지질형성시 땅을 거대한 4각형으로 부서뜨리면서 거대한 크레바스를 만들며 형성된 것이다. 100만년 이상의 세월이 흐르면서 이 지역은 광물질이 가득차게 됐다.

이러한 지형적 특징은 한 때 지각아래 환경이 거주할 수 있는 지형이었을 가능성을 제공한다는 점에서 관심거리다. 큐리오시티는 남아있는 광물질을 레이저로 뚫어 시료를 채취하고 과거 생물체가 살기에 좋았었다는 사실을 보여주게 된다.

MSL프로젝트팀은 큐리오시티가 화성착륙후 2년 안에 이 지역에 도달할 수 있으리라 기대하고 있다. 큐리오시티는 2년간 화성에서 각종 탐사연구를 하게 된다. 2년이 지나면 예정된 과학탐사 임무는 모두 마치게 된다.

이 시점에서 큐리오시티는 샤프산에 약 800m 정도 다가가 있게 된다. MSL프로젝트 팀은 큐리오시티가 충분히 이 탐사를 지속해 나갈 것을 기대하고 있다.

화성탐사로봇들은 과거에도 그랬듯이 공식 실험 탐사 기한을 넘기더라도 화성 탐사로봇은 그 이상의 탐사를 하게 된다.

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과거 발사됐던 스피릿과 오퍼튜니티도 원래 3개월간 임무를 수행할 예정이었지만 그도다 훨씬 더 오랫동안 화성에서 살아 남았다. 스피릿은 6년간 임무를 수행했고 오퍼튜니티는 착륙한지 8년이 지났지만 여전히 화성 표면을 돌아다니고 있다.

지구 생명의 진화는 환경에 따른 것이었다. 만일 유기물이 화성에서 전혀 진화하지 못했다하더라도, 이 두 행성을 대조하고 비교해 보는 것만으로도 우리 지구 생물 생태계에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있게 될 것이다.