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저의 임무가 종료되며, 화성에는 현재 큐리오시티 로버만이 활동하고 있어요. 2020년에는 마스2020 로버가 지구에서 출발할 예정이랍니다. 앞으로 화성에 올 후배 로버들에게 특별한 조언을 해 주고 싶어요.

금속 바퀴는 이제 최선이 아냐

작년 큐리오시티의 바퀴가 마모됐다는 신호가 전해졌어요. 큐리오시티는 오퍼튜니티처럼 금속 바퀴 6개로 활동하는데, 바퀴에서 울퉁불퉁하게 튀어나온 부분인 그라우저가 깎여나간 거예요. 특히 왼쪽 가운데 바퀴는 마모가 심각해 유효 수명의 약 60%에 달했답니다. 이처럼 바퀴가 빠르게 마모된 건 무게 때문이에요. 큐리오시티의 무게는 899kg로 오퍼튜니티의 5배 정도지요. 한 번 보낼 때 천문학적 비용이 들기 때문에 로버는 점점 커지고 무거워지는 추세랍니다. 

로버가 커지면서 생긴 문제는 하나 더 있어요. 지금까진 ‘로커-보기’ 구조로 바퀴를 연결해 충격을 줄였어요. 이 구조는 가운데 바퀴와 뒷바퀴를 연결한 다음 이 축을 앞바퀴와 연결해요. 이 구조는 울퉁불퉁한 지면에서도 6개의 바퀴가 지면에 붙어 있을 수 있어요. 즉, 이동할 때 충격량을 최소화할 수 있는 거예요. 그런데 차체가 무거워진 만큼 장애물에 부딪혔을 때의 충격량도 커지면서 로커-보기 구조만으로 모든 충격량을 감당할 수 없게 됐지요.

그래서 2017년 NASA 연구팀은 찌그러져도 원래대로 모양이 복원되는 형상 기억 소재를 사용해 바퀴의 마모를 대비했어요. 또 울퉁불퉁한 표면에서 충격을 흡수하도록 그물망 모양으로 설계했답니다. 바퀴가 장애물을 감싸며 부드럽게 넘어가 안정적으로 주행할 수 있지요. 

한국과학기술연구원 이우섭 선임연구원은 “실용화를 위해서는 그물망에 미세한 모래가 끼어 주행 능력이 떨어지는 것을 보완하는 연구가 필요하다”고 말했어요.

지구 과학자들에게 암석을 직접 보여 줘

화성 탐사 로버를 통해 얻는 정보만으로는 화성의 과거와 현재를 파악하는 데 한계가 있어요. 그래서 과학자들은 화성에서 토양과 암석 등의 표본을 채취해 지구로 가져오는 ‘화성샘플수송(MSR)’ 프로젝트를 계획하고 있지요. 이 프로젝트의 첫 번째 단계인 샘플 채취는 내년 NASA에서 발사하는 마스2020 로버가 담당해요. 화성 표면을 굴착해 연필만 한 크기의 샘플을 채취하고 31개의 용기에 담을 예정이지요.

마스2020 로버가 채취한 샘플을 회수할 ‘페치 로버’는 현재 에어버스 사에서 2026년 발사를 목표로 개발 중이에요. 페치 로버는 마스2020 로버가 화성 곳곳에 놓은 샘플 용기를 실은 후 회수 로켓에 전달하는 임무를 수행해요. 무거운 과학 장비를 탑재할 필요가 없으므로 목표 무게는 130kg 정도지요. 마지막 단계는 NASA와 유럽우주국(ESA)은 함께 화성에서 지구로 돌려보낼 회수 로켓을 만들 계획을 세우고 있지요.

화성샘플수송 프로젝트가 실현되려면 샘플로 인한 오염을 막는 기술도 필요해요. 화성에서 채취한 샘플에 외계 생명체가 있다면, 샘플이 지구에 왔을때 지구에 없던 유해균을 탄생시킬 수 있고, 반대로 지구의 물질이 샘플에 영향을 줄 수도 있거든요. 

한국지질자원연구원 김경자 연구원은 “화성 샘플이 성공적으로 지구에 도착하면 생명체의 존재뿐만 아니라 빙하의 코어로 지구 고대 기후를 알아내는 것처럼 화성의 고대 기후와 환경에 대한 새로운 지식을 얻게 될 것”이라고 말했어요.