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인사이트 화성 터치다운!...공포의 6분30초 견디고 시작한 미션은?

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인사이트 화성 터치다운!...공포의 6분30초 견디고 시작한 미션은?

지표면 아래 5m 파내려가 화성 내부와 지구생성 비밀 캐낸다
화성지진의 비밀밝히고 지열흐름 측정…운석 충격 영향도 파악

화성의 지각을 굴착해 지구의 생성원인을 밝혀줄 화성지각 탐사선 인사이트의 착륙모습 전개 상상도(사진-나사)이미지 확대보기
화성의 지각을 굴착해 지구의 생성원인을 밝혀줄 화성지각 탐사선 인사이트의 착륙모습 전개 상상도(사진-나사)
[글로벌이코노믹 이재구 기자]
나사의 화성 표면 굴착 탐사로봇 마스 인사이트가 화성에 성공적으로 안착했다. (사진=나사)이미지 확대보기
나사의 화성 표면 굴착 탐사로봇 마스 인사이트가 화성에 성공적으로 안착했다. (사진=나사)
인사이트 미션 지상 관제국 직원들이 공포의 6분30초를 견디고 화성에 안착한 인사이트 착륙 순간 환호하는 모습. 화성방문은 지난 2001년 큐리오시티 이후 7년만이다. (사진=나사)이미지 확대보기
인사이트 미션 지상 관제국 직원들이 공포의 6분30초를 견디고 화성에 안착한 인사이트 착륙 순간 환호하는 모습. 화성방문은 지난 2001년 큐리오시티 이후 7년만이다. (사진=나사)
“(화성) 터치다운!”

27일 오전 3시54분(한국시간) 화성탐사로봇 인사이트(InSight) 미션 관제팀이 일제히 환호성을 질렀다. 지난 5월 캘리포니아에서 발사돼 6개월의 비행 끝에 화성에 도착한 탐사로봇 인사이트 무사히 화성에 착륙시키는 데 성공했다. 10억달러(약 1조1290억원)이 투입된 이 미 항공우주국(NASA·나사) 프로젝트에서 탐사로봇 인사이트는 공포의 착륙순간 6분30초를 무사히 견디고 화성엘리시움(Elysium·낙원)평원에 안착했다. 화성방문은 지난 2001년 큐리오시티 이후 7년만이다.
이제 인사이트는 화성의 지각 4.88미터를 굴착해 각종 측정기를 사용해 화성 지층 아래를 탐사함으로써 지구의 생성 기원을 알려주는 작업에 돌입하게 된다. 화성은 한때 지구처럼 물이 흐르고 생명체가 살다가 시간이 지나면서 현재와 같은 황량한 상태가 된 것으로 추정된다. 화성 지각아래를 탐사해 지구의 생성기원을 알라내려는 이유다. 따라서 이전까지의 탐사선이 화성에서 주로 물과 같은 생명체의 흔적을 찾았다면 이 탐사로봇은 순전히 지질학적, 물리학적 탐사목적으로 화성에 머물게 된다.

나사의 화성 탐사선 인사이트는 섭씨 1500도가 넘는 화성 대기 진입열을 견디면서 붉은 행성에 안착했다. 이제 화성에 착륙한 인사이트는 나사의 8번째 붉은행성 방문 기록자가 됐다.

전문가들은 이제 인사이트가 화성 내부에 숨겨진 핵의 지질학적 비밀을 파헤치기를 기대하고 있다. 토머스 저부첸 나사 인사이트미션 책임자는 “인사이트는 행성 내부에 대해 우리의 생각방식에 혁명을 일으킬 것”이라고 말했다.

인사이트의 하강은 과학자들이 27일 오전 4시 이전(한국시간) 월-E(Wall-E)와 이브(Eve)로 불리는 한쌍의 화성 궤도탐사선으로부터 초조하게 화성 터치다운 확인을 기다리는 가운데 시작됐다. 8분도 채 안돼서 탐사선은 시속 1만9795km로 화성대기에 진입했고 시속27km속도를 5km로 감속하면서 성공적인 소프트랜딩을 알렸다.

새로 화성에 착륙한 인사이트는 착륙당시 엘리시움 평원의 모습을 지구로 보내왔다.전문가들은 360kg짜리 화성탐사 로봇 인사이트가 화성 지표면 아래 16피트(4.88미터)아래에서 각종 계측기를 사용해 이 붉은행성에 숨겨진 핵의 지질학적 비밀을 풀어줄 첫 번째 탐사선이 되기를 희망하고 있다.

런던의 임페이얼대가 설계,제작하고 옥스퍼드대가 테스트한 센서를 포함한 지진계는 지진과 화성에 떨어지는 운석이 주는 충격의 영향에 대해 조사하게 된다.
하지만 인사이트의 첫 번째 장비는 렌즈캡이 씌여진 상태에서도 시연된 카메라다.

나사는 트위터의 인사이트계정을 통해 인사이트가 화성에 착륙해 최초로 보내온 사진을 소개했다.

인사이트가 화성에서 최초로 보내온 사진. 이 화성 탐사선은 지구인을 안절부절하게 만든 6분30초간의 하강끝에 첫 번째 사진을 보내왔다. 이 사진은 착륙지인 엘리시움 평원으로 불리는 평평한 구역을 촬영했다. 인사이트는 화성 지표면 5m를 파고 내려가 지진과 지열, 은 물론 화성의 요동에 대해서도 계측하게 된다.(사진=나사)  이미지 확대보기
인사이트가 화성에서 최초로 보내온 사진. 이 화성 탐사선은 지구인을 안절부절하게 만든 6분30초간의 하강끝에 첫 번째 사진을 보내왔다. 이 사진은 착륙지인 엘리시움 평원으로 불리는 평평한 구역을 촬영했다. 인사이트는 화성 지표면 5m를 파고 내려가 지진과 지열, 은 물론 화성의 요동에 대해서도 계측하게 된다.(사진=나사)

인사이트 트위터계정에 올라온 화성착륙후 첫 사진. 엘리시움평원에 착륙하는 모습으로 먼지가 뿌옇게 끼어있다.(사진=나사 인사이트 트위터)이미지 확대보기
인사이트 트위터계정에 올라온 화성착륙후 첫 사진. 엘리시움평원에 착륙하는 모습으로 먼지가 뿌옇게 끼어있다.(사진=나사 인사이트 트위터)


지금까지 구 소련을 포함해 러시아는 화성에 착륙한 적이 없고 유럽우주국(ESA)의 두차례에 걸친 화성 착륙도 실패로 돌아갔다. 반면 나사는 이전 8번의 시도가운데 한차례만 실패했다.

지난 5월에 캘리포니아에서 발사된 인사이트는 자체 장착된 컴퓨터에 의존해 두 번째이자 마지막 착륙지점 조정을 하게 된다.

인사이트 화성 착륙에는 지난 2004년에 스피릿이나 오퍼튜니티처럼 우주선이 공처럼 튀는 일은 없었다. 극적인 '공포의 7분‘동안 6개의 바퀴를 단 큐리오시티를 하강시키기 위한 스카이 크레인도 없었다.

지난 1960년대 이후 지금까지 화성 궤도 탐사선과 착륙의 경우를 포함한 화성 탐사 시도 성공률은 40%에 불과하다.

화성에서 지구로 사진을 전송하고 통신하는데 걸리는 시간차(time lag)는 8분이다.

◆인사이트에 들어있는 3가지 핵심 계측기기


화성의 지각표면을 파내려가 화성 내부의 지질학적 비밀을 파헤칠 인사이트는 동시에 지구생성의 비밀을 알아내는 실마리를 찾아내게 되는 셈이다.

이 탐사로봇은 3가지 핵심 계측기기를 사용해 붉은행성의 맥을 짚게 된다.

지구의 생성기원을 알아낼 화성 지각 굴착 탐사선 인사이트 (사진=나사)이미지 확대보기
지구의 생성기원을 알아낼 화성 지각 굴착 탐사선 인사이트 (사진=나사)


먼저 지진계가 있다. 인사이트는 화성의 맥박을 짚어낼 지진계 SEIS를 탑재하고 있다. 지진계는 행성의 내부 구조를 관통하는 지진파를 기록한다. 지진파를 연구하면 어떤 원인으로 파동이 생기는지를 알아낼 수 있다.

과학자들은 화성 진동의 원인이 화성의 지진, 또는 화성표면을 때리는 운석때문일지도 모른다고 의심하고 있다.

두 번째는 열 탐침기다. 인사이트에 탑재된 이 열흐름 감지기(HP3)는 그간 화성의 지표면을 파냈던 어떤 드릴이나 삽보다 더 깊이 파낸 곳에 묻힌다. 이를 통해 화성에서 얼마나 많은 열이 여전히 흘러 나오는지 조사하게 된다.

세 번째로 무선안테나가 있다. 지구와 마찬가지로 화성은 축을 중심으로 회전하면서 약간씩 요동하는데 이를 연구하기 위한 계측기기다. 이 현상을 연구하기 위해 RISE(Rotation and Interior Structure Experiment·회전 및 내부구조 실험)계측기의 부품인 2개의 무선안테나가 아주 정밀하게 인사이트의 위치를 추적하게 된다.

이것은 과학자들이 태양 주위를 도는 붉은행성의 반사를 테스트하고 행성내부 깊은 곳의 지질구조가 행성의 움직임에 어떻게 영향을 미치는지 알려준다.

◆화성의 지진을 찾기 위한 인사이트 화성 탐사선 착륙 일지(GMT기준시,한국시간))


26일 오후 7시40분(27일 오전 3시40분): 크루즈 단계에서 분리

오후 7시41분(27일 오전 3시41분):대기진입을 위해 우주선 방향 전환

오후 7시47분(27일 오전 3시47분): 시속 1만9795km로 화성 대기진입. 하강, 착륙단계

오후 7시49분(27일 오전 3시49분): 화성대기 최고진입 온도 섭씨1500도

15초 후: 피크 감속. 열로 인한 무선 신호 장애 가능성

오후 7시51분(27일 오전 3시51분): 낙하산 전개

15초 후: 히트쉴드(heat shield, 진입열 차폐막)분리

10초 후: 착륙선 다리 3개 전개

오후 7시52분(27일 오전 3시52분): 지상으로부터 거리 감지하는 레이더 작동

오후 7시53분(27일 오전 3시53분): 최초 레이더 신호 수신

20초후 후면 차폐막과 낙하산 분리

0.5초 후: 역추진 하강 로켓 점화

2.5초 후: 착륙위한 방향잡기우한 중력 선회(gravity turn) 시작

22초 후: 소프트 랜딩 위해 일정 속도로 감속 시작(시속 27km에서 5km로 감속)

오후 7시54분(27일 오전 3시54분): 화성 표면 터치다운(27일 오전 )

오후 8시01분(27일 오전 4시01분): X밴드 무선통신기로부터 정상작동 알림음 ‘삐’소리

오후 8시04분(27일 오전 4시04분): 화성 최초의 사진 전송

27일 오전 1시35분(28일 오전 9시35분): 인사이트 태양전지판 전개 확인 예정


이재구 기자 jklee@g-enews.com