[지금은 우주] ‘붉은 행성’ 화성에서 ‘헬리콥터’ 날았다

[아이뉴스24 정종오 기자] 화성에서 인저뉴어티(Ingenuity)가 날았다. 인저뉴어티는 우리나라 시간으로 19일 오후 4시 30분쯤 퍼시비어런스 착륙선이 곁에서 지켜보는 가운데 제자리 비행에 성공했다. 인류는 지구가 아닌 다른 행성에서 헬리콥터가 비행한 첫 결과물을 얻었다.

우리나라 시간으로 19일 오후 4시 30분 ‘붉은 행성’ 화성에서 헬리콥터가 처음으로 비행을 준비했다. 미국 항공우주국(NASA)은 화성에서 인저뉴어티가 그동안 문제가 됐던 장비를 점검한 이후 첫 비행을 시작했다고 공식 발표했다.

NASA 측은 “4시 30분에 첫 비행을 시작했고 지구와 화성의 거리로 몇 시간 뒤 성공 여부를 알 수 있었다”고 설명했다. NASA는 첫 비행을 시도한 이후 3시간 뒤인 19일 오후 7시 15분쯤 관련 데이터를 받아 발표했다.

이번 데이터는 인저뉴어티 관련 데이터를 착륙선 퍼시비어런스가 받아 이를 다시 지구로 전달하는 식으로 진행됐다. 이 때문에 시간이 많이 걸린 것으로 알려졌다.

인저뉴어티는 지난 11일 첫 비행에 나설 예정이었는데 기술적 문제로 연기됐다. NASA 측은 “지난 11일 첫 비행을 앞두고 명령 체계에 문제가 발생해 기술팀이 그동안 해결방법을 찾았다”며 “첫 비행을 앞두고 화성 착륙선인 퍼시비어런스가 이를 지켜봤다”고 말했다.

인저뉴어티가 화성 비행에 성공하면서 이제 화성 탐사도 전환점이 마련된 것으로 해석된다. 지금까지 인공위성이 화성 궤도를 돌면서 탐사하거나 큐리오시티, 퍼시비어런스 등 착륙선이 매우 천천히 이동하면서 탐사하는 게 전부였다.

인저뉴어티가 화성 지표면 ‘비행 탐사’에 성공하면서 이제 새로운 방법으로 탐사할 수 있는 길이 열렸다. NASA 측은 몇 차례 더 인저뉴어티 비행 실험을 할 예정이다. 화성 곳곳을 비행하면서 더 자세한 데이터를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 2030년대 인류가 화성에 도착하기 위한 데이터 확보에 큰 전환점이 마련됐다는 평가를 받고 있다.

다만 이런 성과물이 있다고 하더라도 화성에서 인간을 태우고 비행하는 것은 불가능에 가깝다. 문홍규 한국천문연구원 박사는 “화성은 지구 공기밀도의 1%밖에 안 돼 뭔가를 탑재한 채 비행하려면 그 날개가 어마어마하게 클 수밖에 없다”며 “화성에서 인류를 태우고 비행하는 것은 불가능에 가깝다”고 말했다.

◆인저뉴어티, 알아야 할 여섯 가지

첫째, 인저뉴어티는 4개의 특수제작된 탄소 섬유 블레이드를 갖고 있다. 지구의 그 어떤 헬리콥터보다 몇 배는 빠른 속도로 회전한다. 분당 2천400회 회전한다. 이는 화성의 얇은 대기에 적응하기 위해서다. 화성 공기밀도는 지구의 1%에 불과하다. 빠른 회전으로 양력을 충분히 얻을 수 있다. 혁신적 태양 전지와 배터리 등을 갖추고 있는데 과학 장비는 실려 있지 않다. 무게를 줄이기 위해서다.

둘째, 지구가 아닌 다른 행성에서 비행하는 첫 번째 헬리콥터이다. 인저뉴어티는 지구와 화성 간 거리가 멀어 실시간 명령이 불가능하다. 스스로 판단해 날아야 한다. 지구와 화성의 평균 거리는 2억2천800만km 정도이다. 태양-지구-화성 순으로 일직선을 이룰 때 지구와 화성이 가장 가깝게 위치하는데 이때 거리는 약 6천만km까지 좁혀진다. 빛의 속도로 지구에서 화성에 간다면 약 12분이 걸리는 셈이다.

셋째, 고등학생이 붙인 이름이다. ‘인저뉴어티’는 창의력을 뜻한다. 미국 노스포트 고등학생 루파니(Vaneeza Rupani)가 화성 탐사선에 붙일 이름으로 처음에 제출했다. 탐사선 명칭이 ‘퍼시비어런스(Perseverance)로 정해지면서 화성 헬리콥터 이름으로 바뀌었다. 루파니 학생은 “인류의 창의력은 놀라운 일을 성취할 수 있게 해 준다”고 말했다.

넷째, 화성의 얇은 대기층에 최적화된 헬리콥터이다. 화성은 대기가 얇고 매우 추운 곳으로 알려져 있다. 이 극한 상황을 ‘인저뉴어티’는 극복해야 한다. NASA는 2014년부터 2019년까지 수차례 걸쳐 실험했다. 2019년 1월 마침내 모든 실험을 통과했다.

다섯째, 화성에 적응하는 기간이 있었다. 우선 화성 착륙선 ‘퍼시비어런스’ 호에서 안전하게 표면에 배치하는 일이었다. 여기에 영하 수십 도까지 떨어지는 화성의 추운 날씨도 이겨내야 했다. 태양광 패널로 자체 충전하는 것도 쉬운 일이 아니었다. 첫 비행을 앞두고 ‘인저뉴어티’는 화성 적응에 들어갔다. 첫 비행 이후 인저뉴어티는 한 달 동안 4번의 테스트 비행을 한다.

여섯째, 미래 화성 탐사의 획기적 전환이 시작된다. 지금까지 화성 탐사는 궤도선과 착륙선이 전부였다. 인저뉴어티가 성공하면서 화성을 날아다니면서 탐사하는 ‘비행 탐사’가 시작되는 셈이다. NASA 측은 “궤도선이나 착륙선이 제공하지 않는 새로운 탐험을 ‘비행 탐사’를 통해 달성하는 것”이라며 “이는 앞으로 화성 탐사의 획기적 전환을 가져올 것”이라고 설명했다.

◆관련 동영상 보기(https://youtu.be/AYjknNxGuJw)