“美항공우주국(NASA · 나사)이 화성에 인류를 착륙시키는 시점은 2039년이다. 이에 앞서 2033년에는 화성의 달 포보스에 궤도탐사선을 보냈다가 귀환시키게 될 것이다.”
美행성학회는 지난 3일 워싱턴DC에서 개최한 유인화성궤도탐사(Humans Orbiting Mars)워크숍에서 나사제트추진연구소(JPL) 유인화성탐사계획을 검토한 결과 이같은 결론을 내렸다고 발표했다.
이 행사는 미국 과학계,공학계,우주정책분야의 전문가들이 인간을 화성에 보내는 프로젝트관련 핵심요소에 대한 합의점을 도출하기 위해 마련됐다.
■화성탐사
이 학회 워크숍에 참석한 70명의 참석자들은 행성학회가 아닌 나사 제트추진연구소(JPL)에 의해 만들어진 별도 세부 계획보고서를 바탕으로 결론을 내렸다.
주된 내용은 인간을 화성 주변 궤도로 보내고 화성표면에 도착시키는데 필요한 ▲기술력 ▲비용감당 가능성 ▲제안된 일정의 이점 등이었다.
행성학회는 비용과 기술을 고려할 때 ▲2033년 화성의 달 포보스에 유인탐사의 첫발을 내디디며 ▲2039년 화성에 첫발을 내디디게 될 것으로 예상했다.
보고서는 또 이 임무를 나사의 인간우주탐사(Human Space Exploration)예산 범위내에서 수행할 수 있을 것이라고 보았다.
행성학회보고서는 “이 계획은 나사의 인간우주탐사예산에 맞춘 것이며 정책이 이런 결정을 후퇴시키고 있다”고 주장했다.
스콧 허바드 행성학회이사(스탠포드대 항공우주항행학과교수)는“우리는 장기적이며,,비용에 제약을 받지만 실행가능한 `인간 화성보내기 보내기 프로그램` 사례를 가지고 있다고 믿는다”고 말했다.
빌 나이 행성학회 최고경영자(CEO)는 “우리는 미션의 올바른 측면에 대한 합의점을 찾음으로써 감당못할 정도의 돈을 들이지 않고도 인간을 화성에 보낼 수 있다”고 말했다.
■화성의 달 궤도진입 2033년에...총 30개월 걸려
이날 행사 참석자들은 화성여행에 대한 몇몇 핵심포인트에 대한 합의점과 결론을 도출했다.
여기에는 ▲화성지표면 도달을 위한 유인비행 임무에 앞서 화성의 달 궤도비행이 요구되며 ▲나사가 국제우주정거장 프로젝트에 대한 주도적 역할을 그만 둘 때 화성프로그램에 필요한 예산을 맞출 수 있다는 내용 등이 포함됐다.
2033년 화성 궤도 탐사 임무는 나사의 과거 아폴로8호 미션에 비유되는 이 계획의 첫번째 핵심 임무로 받아들여지고 있다.
즉, 인간이 화성지표면에 내리기 전에 우주비행사들을 화성의 달궤도로 진입토록 하는 내용이다.
이날 학회에서 한 패널은 “화성의 달 포보스의 궤도탐사비행 임무에는 약 30개월이 걸릴 것으로 보인다”고 발표했다.
여기에는 화성의 달을 왕복하는데 걸리는 각 9개월씩 모두 18개월의 여행시간, 그리고 화성의 달 궤도에서 보낼 12개월 간의 비행 시간 등이 포함된다.
한 패널은 현재 계획은 지구에서 화성 궤도까지 비행사를 보낸 후 귀환시키는데 오리온탐사선을 사용하는 것이라고 말했다.
■차기 미 대통령의 결심에 화성 탐사운명 달려
존 록스던 워크숍 공동의장(우주정책연구원,국제정책엘리엇스쿨,조지워싱턴대 명예교수)은“아폴로를 달에 보내겠다는 케네디선언의 순간(1961년) 같은 것은 더 이상 존재하지 않지만 우리는 인간을 정말로 화성으로 보내고 싶어 하는 매우 숙련된 과학· 공학· 기술력 및 과학정책 커뮤니티를 갖고 있다”고 말했다.
그는 “우리는 이번에 워크숍에서 도출된 합의점이 우리를 화성으로 가는 길을 인도해 줄 것으로 믿는다”고 말했다.
록스던은 “이 계획을 받아들일지에 대한 결정은 차기 대통령의 문제가 될 것으로 생각한다”고 말했다.
허바드교수는“그동안 화성으로 가는 임무가 기술적, 또는 과학적 어려움에 의해 제한받아 왔었지만 더이상 그렇지 않아 보인다”고 말했다.
그는 “과거에는 인간을 화성에 보내는 문제가 제기되면 통상적으로 몇개의 중요한 장애물, 즉 생체의학적인 점, 발사시스템 등을 거론하곤 했다”고 털어 놓으면서 “하지만 지금 나는 이런 위험들이 줄었거나 어떻게 줄일지를 안다. 따라서 나는 현재 존 록스던과 빌 나이처럼 이 문제해결은 정치권의 의지에 달려있다고 생각한다”고 말했다.
화성탐사와 관련, 오바마 미대통령은 지난 2010년 4월 연설에서 2025년까지 우주인을 소행성에 보내겠다고 선언한 바 있다. 나사는 오리온 우주선에 인간을 태워 델타IV 로켓에 실어 발사할 계획이다. 소행성을 향한 사상 첫 유인 비행은 2020년대 중반에 이뤄질 것으로 것으로 예상된다.
■화성탐사 위한 우주의 창이 열리는 시간 내년 1월~4월
지구와 화성의 궤도가 다르기 때문에 화성및 화성의 달 탐사임무를 위한 로켓을 발사할 수 있는 하늘의 창이 열리는 특정한 기간이 있다.
우리태양계의 지구와 화성은 5460만km까지 가까이 다가오기도 하지만 4억km나 떨어지게 될 수도 있다.
이런 이유로 해서 화성으로 가는 우주선은 행성들이 나란히 배열돼 가까와지는 시점, 이른 바 하늘의 창이 열리는 시점에 발사돼야 한다. 다음 번 하늘의 창이 열리는 시점은 2016년 1월부터 4월 사이이며 추가 탐사선 2개를 화성으로 쏘아 올리는 것을 보게 될 것 같다.
나사는 미래의 유인탐사 미션을 위해서 하늘의 창이 열리는 기간 중 화성의 달 탐사선로켓을 발사할 필요가 있으며 이 창을 통해 돌아와야 한다. 여기에 걸리는 시간은 총 2년이다.
행성학회 패널은 포보스의 궤도탐사임무에 약 30개월이 걸릴 것이라고 말했다. 그는 탐사선이 포보스 궤도로 가고 오는데 각각 9개월, 그리고 포보스 궤도탐사에 약 12개월이 걸릴 것으로 보았다.
우주비행대원은 화성의 달인 포보스궤도에서 이 달과 또다른 달 데이모스를 연구할 수 있게 될 것이다. 그리고 아마도 화성 표면에 있는 탐사로봇을 원격으로 작동하게 될 것이다.
패널들은 현재의 계획은 오리온 우주선을 이용해 승무원을 지구에서 화성달 궤도로 보내고 귀환시키는 것이라고 말했다.
워크숍에서 70여명의 참가자들이 결론을 도출한 합의점은 다음과 같다.
▲새로운 개발을 최소화함으로써 비용을 억제할 수 있는 인간을 화성으로 보낼 믿을 만한 장기 계획이 제출됐다. ▲지속가능하고 실행할 수 있는 성공적인 인간화성보내기 프로젝트를 위해서는 2033년 화성의 달 궤도에 인간을 보내야 한다. ▲궤도탐사임무는 인간을 지구에서 화성계로 보내는 핵심 경험을 개발하는 한편 화성과 화성의 달에 대한 과학적 탐사를 가능하게 할 것이다. ▲독립적인 비용 추정을 해본 결과 이 프로그램은 나사가 국제우주정거장의 주도적역할을 끝낸 후 늘어나는 예산으로 처리할 수 있을 것임을 보여준다. ▲인간을 화성에 착륙시키는 것은 논리적으로 따져 볼 때 2030년 말 가능하게 될 전망이다. ▲이를 위해서는 이같은 방식의 접근에 대한 과학계와 일반의 공공연한 지원이 필요하다. ▲이같은 화성 궤도 우선 탐사 접근방식은 개별기업과 국제파트너를 포함하는 프레임워크를 만들어 줄 것이다. 또한 통일된 화성과학과 탐사 커뮤니티를 만들게 할 것이다.
전자신문인터넷 이재구국제과학전문기자 jklee@etnews.com