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화성여행 언제쯤 가능할까-인간의 우주체류 기간이 문제
 

우주여행 최단코스, 호먼궤도


지금까지 화성 탐사는 모두 24번 시도됐다. 그러나 아직 화성 땅을 밟은 사람은 없다. 화성 여행은 달여행과 많은 차이가 난다. 1969년 7월 21일 닐 암스트롱이 달에 첫발을 내딛기까지는 5일이 걸렸다. 정확하게 4일 19시간 45분이 걸렸다. 그런데 바이킹1호가 1976년 화성궤도에 도착해 그 표면에 착륙선을 내릴 때까지는 무려 11개월이 걸렸다.

화성까지 너무 멀기 때문에 화성여행이 어렵겠지만, 오랜 우주여행 동안 인간이 버틸 수 있을지가 더 문제다. 현재 과학적으로 계산하면 화성까지 가는 시간은 대략 2백60일이 걸린다. 하지만 이것도 호먼궤도라는 우주의 길을 따라 갔을 때 그렇다.


NASA는 올해안으로 착륙선과 표면탐사 장치를 갖춘 마르스패스파인더를 발사할 예정이다. 바이킹 2호 이후 20여년간의 숙원이 풀어질지 기대된다.


지구와 태양계의 행성들은 태양을 중심으로 타원을 그리며 공전한다. 그래서 지구로부터 행성까지의 거리가 가장 근접할 때가 생긴다. 우주여행은 바로 이 시기에 행성에 도달하는 것을 목표로 출발해야 한다. 호먼궤도는 지구를 근지점으로 행성을 원지점으로 하는 궤도다. 이 궤도를 이용하면 지구의 공전속도를 이용해 가장 경제적인 우주여행을 할 수 있다. 호먼궤도를 따라 화성까지 도달하려면 우주선은 초속 32.75km로 달려야 한다. 이때 29.72km/초는 지구의 공전속도가 도와준 것이다.

그런데 인간이 화성에 다녀오려면 5백20일(2백60일×2회)만 걸리는 것이 아니다. 돌아올 때 호먼궤도를 이용하기 위해 기다리는 시간이 더 필요하다. 이 시간은 무려 4백45일이다. 그러므로 인간이 화성을 다녀오기 위해선 모두 9백65일, 즉 3년 가까운 시간이 필요한 것이다. 만약 화성에서 호먼궤도를 이용하기 위해 4백45일을 기다리는 것이 너무 길다면 다른 방법을 써야 한다. 즉 금성을 거쳐 오는 방법이다. 이 방법을 쓰면 화성여행은 6백19일로 줄어드는데, 그래도 2년 가까운 세월이다.
 

붉은 별 화성과 푸른 별 지구


아직까지 화성여행에 대한 계획은 없다. 우주에서 3년 가까운 시간을 인간이 지낼 수 있는가에 대한 확신이 없기 때문이다. 현재까지 가장 오랫동안 우주에 머문 사람은 러시아의 폴리아코프로, 그는 우주정거장 미르에서 4백38일 동안 살았다. 화성여행은 얼마나 빨리 갈 수 있느냐보다 인간이 얼마나 우주에서 안전하게 머물 수 있느냐가 관건이다. 우주기술도 여기에 초점을 맞춰야 한다.
 

화성 탐사의 어제, 오늘, 내일^-65년 마리너 4호 처녀 비행
 

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1996년 09월 과학동아 정보

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