8개월 여행 큐리오시티 곧 도착
마의 7분 버텨 꼭 착륙성공하길

태양 주위를 도는 행성 중 화성만큼 우리에게 친숙한 것은 없을 것이다. 20세기 초 미국의 천문학자 로웰은 화성의 표면에서 화성인이 극지의 얼음에서 형성된 물을 적도로 운반하는 운하망을 발견했다고 주장했다. 이후 이러한 주장이 근거 없는 것으로 드러났음에도 화성은 생명체가 존재할 가능성이 매우 높은 행성으로 인식돼 왔다. 그간 화성인은 공상과학(SF) 소설과 영화의 단골 소재로 등장했고, 표면의 기묘한 구조물에 기대어 화성에 엄청난 문명이 존재했다는 주장을 담은 책이 대중의 호기심을 자극해 왔다. 

고재현 한림대교수·물리학

그러나 화성을 주기적으로 도는 인공위성이 표면의 3차원 지도를 상세하게 작성하고 있는 오늘날 우리는 화성이 생명체가 살기에는 극도로 척박하고 가혹한 장소라는 사실을 알고 있다. 화성의 중력은 지구의 3분의 1 정도에 불과해 이산화탄소가 대부분인 대기는 매우 희박하고, 산화철이 주성분인 붉은 먼지가 대지를 휩쓰는 황량한 곳일 뿐이다. 그렇지만 화성 탐사위성이 촬영한 지질학적 변화와 몇 차례 이루어진 로봇 탐사는 이곳이 과거에는 풍부한 물이 있었고 지금도 극지방을 중심으로 두꺼운 얼음층이 존재한다는 것을 밝혀냈다. 우리가 축적한 과학지식에 기대볼 때 물은 생명활동에 가장 필수적인 물질이므로, 화성의 지하 깊은 곳에는 액체 상태의 물과 더불어 다양한 미생물이 살고 있을지 알 수 없는 일이다.

앞으로 4일 후, 인류가 보낸 탐사 로봇 중 가장 크고 정밀한 장비를 탑재한 큐리오시티(Curiosity)가 화성에 착륙할 예정이다. 이전에 보내졌던 탐사 로봇이 배낭이나 아이가 타고 노는 장난감 자동차 정도의 크기에 불과했다면 중형 자동차의 크기에 0.9톤의 무게를 가진 큐리오시티는 유기물의 분석이 가능한 장비를 포함해 최첨단 분석장비로 무장하고 착륙예정지인 화성의 게일 크레이터(Gale Crater)를 2년 동안 탐사한다. 이 지역은 크레이터에서 씻겨져 내려온 다양한 물질이 포함돼 있고 고대에 얕은 호수가 있었을 것으로 추정되는 곳이라 생명체의 흔적을 찾기에 최적 장소 중 하나로 꼽혀 왔다.

과거의 탐사 로봇이 단순히 토양을 채취해 분석했던 것에 비해 큐리오시티는 로봇 팔에 달린 드릴을 이용해 암석을 뚫어 내부의 시료를 분석할 수 있을 뿐만 아니라 최대 7m 밖에 있는 암석에 고출력 레이저를 쏘아 플라스마를 형성하고 그 빛을 분광기로 측정해 암석의 성분을 분석할 수도 있다. 대기가 희박해 태양의 자외선이 지표면까지 다다르고 강력한 태양풍 입자를 막아주는 자기장이 없는 화성의 특성상 생명체의 흔적과 관련된 유기화합물은 지표면보다는 그 내부에서 발견될 확률이 높을 것이다.

극도로 척박한 화성 표면과 비교해도 전혀 뒤지지 않을 만큼 극한의 환경에서도 살아남는 지구의 미생물이 보이는 질긴 생명력을 생각하면 우주생물학자가 화성 탐사에서 생명체의 흔적을 낙관하는 것이 당연해 보이기도 하다. 이러한 기대가 큐리오시티에 의해 현실로 바뀔지 지켜볼 일이다.

차가운 우주 공간을 8개월간 날아가 화성에 근접한 큐리오시티에게 남은 마지막 관문은 희박한 화성의 대기를 뚫고 이루어지는 7분의 착륙 과정을 성공적으로 끝내는 것이다. 50%를 넘지 않은 그간의 탐사 성공확률이 말해 주듯 화성은 그동안 인류에게 탐사를 쉽사리 허용하지 않았다. 이번 비행에서 큐리오시티를 실은 비행체는 강력한 낙하산으로 제동된 후 분리돼 역추진 로켓으로 화성 표면에 근접하게 되고, 큐리오시티는 이 추진체에서 끈으로 매달려 바닥에 착륙하도록 설계돼 있다. 큐리오시티가 ‘마의 7분’을 성공적으로 버텨 착륙한 후에 그 이름 그대로 우주와 생명에 대한 ‘호기심’을 충족해주기를 간절히 기대해 본다.

고재현 한림대교수·물리학