2020년에 화성 가는 로버, 생명체 흔적 찾을까

이영완 과학전문기자

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입력 : 2017.01.26 03:00

- NASA, 외형도 공개
이전 큐리오시티와 외관은 비슷
카메라 줌인, 레이저 분석능력… 토양 시료 채취해 보관 기능도
박테리아 화석 찾을 가능성 커

지난 10일 미국항공우주국(NASA)은 2020년 화성으로 갈 '로버'(rover·이동형 탐사 로봇)의 외형도를 공개했다. 국제학술지 '네이처'는 "2012년 화성에 간 로버 '큐리오시티'와 85%가 같지만 최첨단 과학 장비들이 대거 새로 장착됐다"고 분석했다. 새 화성 로버는 수십억 년 전 화성에서 살았던 생명체의 흔적을 찾을 계획이다. 특히 화성에서 채취한 토양 시료를 보관했다가 지구로 보내는 임무도 포함됐다. 과학자들은 이 시료에서 박테리아의 화석(化石)을 찾으면 사상 최초로 지구 밖에서 생명체의 존재를 확인하는 일대 사건이 될 것으로 기대하고 있다.

◇화성 토양 지구로 가져올 계획

미국 캘리포니아주 패서디나의 NASA 제트추진연구소에서는 2020년 화성으로 갈 로버를 개발하고 있다. 6개 바퀴를 가진 무게 1t의 이 로버는 2020년 7월 지구를 떠나 7개월 후 화성에 착륙할 예정이다. NASA는 '마스(Mars·화성)2020'이라고 이름 붙인 프로젝트에 총 24억달러(2조8000억원)를 투자한다. NASA는 다음 달 마스2020 로버의 착륙 후보지를 압축하고 중요 설계안도 확정할 계획이다.

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마스2020 로버에는 다양한 최신 장비들이 들어간다. 이를테면 360도 전경을 보는 파노라마 카메라에는 특정 장소를 확대해보는 줌인(zoom in) 기능이 들어간다. 레이저 장비도 파장 대역이 넓어져 분석 능력이 강화된다. 로봇팔에는 자외선과 적외선 분광장비가 달려 큐리오시티보다 더 상세한 분석이 가능하다.

가장 큰 차이는 화성에서 채취한 시료를 보관하는 임무다. 화성 로봇이 아무리 좋은 장비를 장착했다 해도 지구의 분석 능력과는 비교가 안 된다. 마스2020 로버는 화성에서 채취한 토양 시료를 보관하고 있다가 나중에 회수선이 오면 지구로 보낼 예정이다.

로버는 먼저 화성의 토양 15g을 채취해 길이 14㎝, 지름 2㎝의 티타늄 튜브에 담고 밀봉한다. 로버는 이런 튜브를 43개 가져간다. 30개는 시료를 담는 용도이고 6개는 여분으로 준비한다. 나머지 7개는 검증용이다. 발사 과정이나 화성 탐사 과정에서 마개를 열어 일부러 오염시킨다. 토양 시료를 담은 튜브에서 발견된 생명체 흔적이 검증용 튜브에 있는 오염물질과 같다면 실제 화석이 아니라고 판정할 수 있다.

토양 시료는 채취 당시에 오염되지 않아도 지구 귀환까지 기다리다가 태양열에 손상될 수 있다. 미국 테네시대의 햅 맥스윈 교수는 NASA의 의뢰를 받아 화성 토양에 담긴 유기물이 온전하게 유지될 조건을 분석했다. 연구진은 섭씨 60도를 한계점으로 제안했다. NASA는 햇빛을 반사하는 산화알루미늄으로 튜브를 감싸 내부를 60도 이하로 유지할 계획이다.

◇박테리아 화석 찾을 가능성 커

한국항공우주연구원(항우연) 최기혁 박사는 "NASA 과학자들은 마스2020 로버가 화성 생명체의 화석을 발견할 가능성이 어느 때보다 크다고 기대한다"고 말했다. 앞선 탐사에서 과거 화성에 생명체의 화석이 있을 만한 조건들을 확인했기 때문이다. NASA는 지난 2000년 화성에서 물이 흘렀던 흔적을 처음 찾은 데 이어, 2008년에는 로버 '스피릿'이 화성의 한 분화구에서 양배추 모양의 이산화규소를 찍어 보내왔다. 그 모양은 지구의 온천에 사는 박테리아가 만드는 구조와 흡사했다.

지난해 8월 북극에 가까운 그린란드에서는 37억년 전 박테리아가 바다 부유물과 엉겨 암석이 된 스트로마톨라이트 화석이 발견됐다. 지구에서 발견된 가장 오래된 생명체 화석이다. 캘리포니아공과대의 켄 팔리 교수는 내셔널지오그래픽 인터뷰에서 "화성에서도 그린란드처럼 오래된 화석을 기대할 수 있다"고 말했다. 과학자들은 37억~41억 년 전 화성은 화산에서 분출된 재와 가스가 태양열을 붙잡아 박테리아가 살 만한 온도였을 것으로 본다.

마스2020 로버는 화석 추적 외에 2030년대 유인(有人) 화성 탐사에 대비한 실험도 진행한다. 항우연 최기혁 박사는 "우주인이 화성에서 생활하려면 산소가 필요하다"며 "2020 로버에는 화성 대기에 있는 이산화탄소에서 산소를 뽑아내는 실험장치도 들어간다"고 말했다. 이렇게 만든 산소는 나중에 지구 귀환 로켓용 연료 산화제로도 쓸 수 있다.



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