[초점] 나사, 중국과 화성탐사 경쟁에서 질 수 있다

중국이 화성 탐사경쟁에서 미국을 추월할 것인가? 그것은 미국 우주항공국(NASA, 나사)에 달려있다

나사는 오는 2033년까지 화성 토양 및 암석 샘플을 지구로 운반하는 데 필요한 자금을 확보해야 한다. 그리고 또 나사의 관리 및 관료적 결함도 해결해야 한다.

2033년에 미국 우주선은 화성 표면에서 수집된 두 번째 암석을 싣고 지구로 돌아올 예정이다. 첫 번째 암석 운반 국가는 중국이 될 수 있다. 지난주 중국 최고의 우주 과학자 중 한 명이 발표한 계획에 따르면, 그것은 미국 계획보다 2년 앞선 2031년에 중국에서 화성 암석을 수집할 것으로 예정돼 있다.

물론 어느 쪽이든 성공한다는 보장은 없다. 그러나 중국의 최근 달과 화성 상공에서의 놀라운 성공은 중국이 나사와 그 파트너들을 앞지를 수 있는 더 나은 기회를 준다.
이 소식은 반세기 이상 동안 우주에서 1위를 했던 미국인들에게 경각심을 불러일으킬 수 있다. 그러나 이것은 소련의 스푸트니크 발사 성공 순간이 아니며 당황할 이유가 없다.

샘플을 회수하는 임무는 인상적인 기술적 성과이다. 그러나 화성 탐사의 미래는 표본 반환이 아니다. 화성 탐사의 미래는 샘플이 아니라 화성의 과거 생명체를 발견하는 것이다. 현재로선 미국이 그 목표를 달성하기에 더 나은 위치에 있다.

1993년 나사는 화성의 지질학, 기후, 과거 생명체 존재의 가능성을 탐구하는 동시에 인간 탐사의 기반을 마련하기 위한 장기계획인 화성 탐사 프로그램(Mars Exploration Program, MEP)을 시작했다. 다음 30년 동안 나사는 화성의 습하고 따뜻한 과거에 대한 광물 증거뿐만 아니라 고대 강과 호수 바닥을 밝히기 위한 궤도선과 탐사선을 발사했다. 이 같은 발견은 과거 화성인의 삶에 대한 증거를 찾고 그것을 발견하기 위한 추가 탐사에 대한 관심을 높였다.

불행히도, 한때 화성에 생명체가 존재했음을 증명하는 데 필요한 과학적 도구는 너무 크고 복잡해 화성 표면으로 운반할 수 없다. 그런 종류의 역사를 바꾸는 발견을 하려면 화성의 조각을 지구로 가져와야 한다. 그것은 복잡한 노력이다.

예를 들어, 초기 나사의 개념 중 하나는 두 대의 로버가 화성에 착륙하여 샘플을 수집한 다음에 궤도로 발사한다. 다음 세 번째 차량이 이들과 랑데뷰한 후에 지구로 다시 보내려고 했었다. 이 임무가 계획대로 되었다면 2003년에 시작되어 2008년에 샘플을 지구로 가져왔을 것이다. 그러나 비용과 어려움으로 좌절되었다.
20년 전에는 우주분야에서 미국과의 경쟁이 거의 없었다. 러시아 프로그램은 종말의 쇠퇴기에 접어 들었고 중국은 이제 막 인간을 우주로 보내기 시작했다.

그러나 늦은 출발에도 불구하고 중국 지도부는 미국을 따라잡기로 결심했다. 이는 국가의 경제 및 군사적인 미래가 부분적으로는 우주 탐사 능력에 의해 결정될 것이라는 믿음에서 영감을 받은 야망이다.

2000년대 초 중국인들은 달 탐사, 미래 우주정거장 건설, 그리고 잠정적으로 화성 프로그램에 대한 야심찬 계획을 발표했다. 각각의 경우 그들은 달 탐사선, 화성 궤도선 및 탐사선, 그리고 미국이 2010년 말까지도 노후된 국제 우주정거장을 대체하지 않는다면 지구 궤도를 돌 수 있는 작지만 기능적인 우주 정거장을 포함하여 계속해서 성공을 거두었다.

그것은 중국인들에게 홍보와 기술적인 승리가 될 것이다. 그러나 그렇게 하지 못한다면 중국은 우주에서 미국을 능가할 또 다른 세간의 이목을 끄는 방법을 찾기 위해 노력할 것이다.

최근까지 화성은 그렇게 탐사하기 쉬운 장소가 아니었다. 2012년에 국립 과학 아카데미의 추천에 따라 나사는 화성 암석 샘플 지구반환 임무에 대한 새로운 개념에 대한 작업을 시작했다. 이전의 것들과 마찬가지로 여기엔 화성의 한 지역에서 샘플을 수집하기 위해 탐사선 로버(rover)를 시작으로 여러 우주선이 필요했다.

나사는 전체 임무가 설계되고 건설될 때까지 기다리지 않고 2021년 말라버린 화성 강 삼각주 근처에 ‘마스 퍼서비어런스(Mars Perseverance)’로버를 착륙시켰다. 이 탐사로버에는 화성 토양과 암석 샘플 수집을 위한 43개의 튜브가 들어 있는데, 과학자들은 그것(샘플 수집 튜브)들이 화성 표면 어딘가에 떨어진 후 나중에 다른 탐사선(회수로버)에 의해 수거되고 최종적으로 지구로 돌아오기를 바라고 있다.

이 회수 로버는 차례로 화성에 착륙한 로켓에 전달하고 이 화성 착륙 로켓이 지구로 귀환할 우주선으로 토양 및 암석 수집 샘플 튜브를 보낼 것이다.

현재 존재하는 이 귀환 임무의 유일한 부분은 화성 퍼서비어런스 로버이다. 이 화성 로버는 지구로의 궁극적인 귀환을 위한 유망 샘플을 찾고 있다.

약 50억 달러의 비용이 들 것으로 추정되는 임무의 다른 부분을 수행하기 위해 아직 자금이 조달되거나 귀환 우주선이 건설되지 않았다. 그들은 또한 연기되었다. 3월에 나사는 복잡한 임무를 단순화할 시간을 제공하기 위해 부분적으로 2031년에서 2033년으로 귀환을 연기했다.

바로 중국의 기회가 열리게 되었다. 중국의 과학자들은 중국의 최근 달 샘플 반환과 화성 탐사선 및 궤도선 임무에 사용된 기술을 활용함으로써 미국의 화성 토양 및 암석 샘플 지구 송환 임무를 이길 수 있다고 믿고 있다.

지난주 중국의 현재 화성 탐사선 수석 설계자가 발표한 프레젠테이션에서 설명했듯이 이 탐사선은 나사의 임무보다 간단하다. 가장 주목할만한 점은 넓은 지리적 영역에 걸쳐 다양한 사이트를 샘플링할 수 있는 로버가 포함되어 있지 않다는 것이다. 대신에 이 임무는 착륙하고 화성 토양 및 암석 샘플을 채취한 다음 중국으로 돌려보내도록 설계된 것으로 보인다. 여기에는 4족 로봇이 사용될 가능성이 있다.

중국이 그것을 해낼 수 있다면 그것은 엄청난 기술적 성취이며 샘플은 상당한 과학적 관심을 끌 것이다. 약간의 운이 따른다면, 그것들은 심지어 미국의 과학자들이 그들 자신의 표본으로 발견하기를 희망하는 생명의 증거를 포함할지도 모른다.

그러나 미국 샘플이 지구로 반환된다면 훨씬 더 큰 관심을 갖게 될 것이다. 부분적으로는 수년에 걸쳐 광범위한 지리적 영역에서 신중하게 선택되었기 때문이다. 어느 쪽이든 생명의 증거를 찾을 가능성은 희박하지만 미국 임무는 그것을 달성할 가능성이 훨씬 더 높다.

경쟁심이 강한 미국인들에게는 2위를 차지한다는 것이 그다지 위안이 되지 않는다. 그러나 이 경우에는 최소한 약간 느린 것이 미국의 이익에 도움이 될 수 있다.

결국, 미국이나 중국이 처음 두 차례 이후 비용이 많이 드는 추가 샘플 반환 임무를 시작할 가능성은 거의 없다. 가능한 적은 기회로 가장 다양하고 최상의 샘플을 얻는 것이 최우선 순위이며 국가적 자부심의 원천이 되어야 한다.

그러한 일이 일어나도록 하기 위해서 미국의 의회는 2033년까지 샘플 화성의 토양 및 암석 수집 샘플 반송 임무를 완수하는 데에 필요한 기반시설에 대한 나사의 자금 요청을 전적으로 지원해야 한다. 또 2020년 나사의 화성 암석 샘플 귀환 프로그램에 대한 독립적인 검토에서 설명되었듯이, 나사와 그 계약자들에게 임무 개발을 지연시킨 관리 및 관료적 결함을 개선하도록 압력을 가할 필요가 있다.

현재, 미국은 세계에서 가장 뛰어난 우주 강국이자 탐험로 남아있다. 화성 암석 경주에서 2등을 해도 그 지위는 바뀌지 않을 것이다. 그러나 그것은 위대한 지정학적인 라이벌들이 별을 쏘는 그들의 능력이 향상되고 있음을 상기시켜주는 역할을 해야 한다.


김세업 글로벌이코노믹 기자