화성 탐사 로봇
나는 우리 가족과 함께 플로리다 주 케이프커내버럴에 있는 발사대에서 마스 패스파인더(Mars Pathfinder) 우주선을 실은 로켓이 굉음을 내며 발사되는 모습을 흥분한 채 지켜 보고 있었습니다. 우리는 ‘이 우주선이 성공적으로 화성(Mars)에 착륙하게 될까? 무슨 새로운 사실들이 발견될까?’ 하고 궁금해하였습니다.
패스파인더호(號)의 성공 여부에 관심을 갖게 된 것은 부분적으로는 이전에 있었던 두 차례의 화성 탐사 여행 때문이기도 한데, 마스 옵서버(Mars Observer)호와 마스 96(Mars 96)호가 한 두 차례의 탐사가 모두 실패했던 것입니다. 더욱이, 패스파인더호는 전례 없이 어려운 착륙을 시도하게 되어 있었습니다.
우주선이 시속 거의 2만 7000킬로미터로 화성 대기권으로 진입하기 시작하였습니다. 속도를 줄이기 위해 낙하산을 펴고 약 98미터 높이까지 하강한 다음, 속도를 훨씬 더 줄이기 위해 역추진 로켓을 발사하였습니다. 그러는 동안, 큰 에어 백에 가스가 가득 차서 우주선을 보호할 쿠션이 생겼습니다. 1997년 7월 4일, 마스 패스파인더호는 시속 65킬로미터로 화성 표면에 충돌하였습니다.
첫 번째 충돌에서 우주선은 15미터가량 튀어 올랐습니다. 거대한 비치 볼처럼 열다섯 번가량 더 튕겨 오른 후 정지하였습니다. 그런 다음, 에어 백은 가스가 빠져 수축되었습니다. 패스파인더호는 필요하다면 스스로 일어설 수 있도록 설계되었지만, 공교롭게도 똑바로 착륙하였습니다. 마지막으로, 꽃잎처럼 생긴 옆면이 열리면서 과학 장비와 전파 안테나, 태양 전지판, 소저너라는 탐사차 등이 나타났습니다.
화성 탐사
얼마 안 있어, 패스파인더호의 카메라가 주위 풍경을 찍었습니다. 아레스 발리스 즉 “화성 계곡”이라고 불리는 지역 근처에 있는, “황금 평원”을 의미하는 크뤼세 플라니티아라는 넓은 평원에 안착한 패스파인더호를 통해 완만한 바위투성이 표면과 멀리 있는 구릉들을 볼 수 있었는데, 이것은 소저너가 탐사를 하기에 알맞은 환경이었습니다. 길이가 65센티미터인 작지만 성능 좋은 이 로봇은, 카메라로는 시각 탐사를 하고 분광계로는 암석과 토양에 들어 있는 화학 성분의 양을 측정하게 되어 있었습니다.
탐사 임무를 맡고 있는 과학자들과 기술자들은 소저너로 탐사를 시작하였습니다. 전파 신호가 지구와 화성간을 왔다갔다하려면 몇 분이 걸리기 때문에, 관제 요원들은 소저너를 바로바로 조종할 수가 없었습니다. 따라서 소저너는 화성의 지면에 존재하는 여러 가지 위험을 피하기 위해 자체 능력에 크게 의존하였습니다. 소저너는 레이저 광선을 이용하여 앞을 가로막고 있는 바위들의 크기와 위치를 알아냄으로 그렇게 하였습니다. 그러면 소저너에 내장되어 있는 컴퓨터는 바위가 작을 경우에는 넘어 가도록 조종하고 바위가 너무 클 경우에는 돌아서 가도록 조종하였습니다.
모험과 발견
신문과 잡지의 보도들은 수많은 사람들에게 패스파인더호가 찍은 화성 표면 사진을 보는 즐거움을 안겨 주었습니다. 화성에서 새로운 장면들이 도착하면서, 지구에 있는 사람들은 이리저리 헤매는 탐사차의 우스꽝스러운 행동에 재미있어하기도 했고, 바위와 언덕으로 이루어진 천연색 풍경이 사방으로 펼쳐지는 광경에 매혹되기도 했으며, 화성의 하늘에 구름이 떠 있는 장면과 일몰 광경에 매료되기도 하였습니다. 탐사 임무를 수행한 첫 달에, 이 우주선의 활동에 관심을 가진 사람들은 패스파인더호의 인터넷 웹 페이지를 5억 번 이상이나 “열어” 보았습니다.
패스파인더호는 정보의 홍수를 만들어 냈습니다. 심지어 탐사 임무를 맡은 과학자들의 예상을 초월하기까지 하였습니다. 물이 얼 정도인 섭씨 약 0도에서 몹시 추운 섭씨 영하 80도에 이르는 기온에서 작동했는데도 불구하고 그러하였습니다. 이번 탐사를 통해 무엇이 밝혀졌습니까?
카메라와 여러 가지 장비를 통해 화학 성분과 색깔과 구조가 다양한 암석, 토양, 공중에 떠다니는 먼지 등이 발견되어, 화성에서 복잡한 지질학적 과정이 진행되어 왔다는 사실을 알게 되었습니다. 주위 풍경에 나타난 작은 둔덕들은, 표면에 단단하게 굳어 있지 않은 모래가 북동풍에 날려 가서 쌓였다는 증거였습니다. 새벽이 되기 전에는 얼음 입자로 이루어진 구름이 하늘에 떠 있는 모습이 보였습니다. 구름이 걷히고 새벽이 되면서 하늘은 대기 중에 있는 미세한 먼지로 인해 붉은 색조를 띠었습니다. 때때로, 먼지 회오리바람이 우주선 위로 지나갔습니다.
마스 패스파인더호는 우리로 하여금 문자 그대로 이 세상에서는 할 수 없는 경험을 하게 해주었습니다. 미국과 일본은 향후 10년 동안 화성 탐사를 더 많이 할 계획입니다. 패스파인더호가 화성에 도착한 후에 궤도선회 우주선인 마스 글로벌서베이어(Mars Global Surveyor)호가 또 다른 과학 조사를 수행하기 위해 화성에 도착하였습니다. 우리가 로봇 우주선의 눈을 통해 화성을 여행함에 따라, 실로 이 붉은 행성은 점점 더 눈에 익은 광경이 될 것입니다.—기고.
[26면 삽화]
발사
착륙
화성 표면에 있는 모습
[자료 제공]
사진: NASA/JPL