‘화성 탐사’ 계획 중인 유럽우주국
굴착기 장착 무인 차량 안착 위해
높이·지표면 달리하며 반복 실험
하강 로켓 엔진 끌 ‘타이밍’ 연구

미래 인류의 정착 후보지로 주목받고 있는 화성으로 2028년 무인 탐사 차량을 보내기 위한 유럽우주국(ESA)의 발걸음이 빨라지고 있다. 탐사차량을 화성 표면에 최대한 사뿐히 내려놓기 위한 실전 같은 낙하 실험이 시작된 것이다.

지난주 ESA는 자신들이 개발한 무인 탐사차량 ‘로절린드 프랭클린’을 안전하게 화성 지표면에 안착시킬 방법을 찾기 위한 실험을 이탈리아의 한 시설에서 한 달 전부터 시작했다고 밝혔다. 로절린드 프랭클린은 중량 310㎏에 바퀴 6개가 달린 대형 여행가방 크기의 화성 무인 탐사차량이다. 2028년 지구를 떠나 2030년 화성에 도착할 예정이다.

ESA가 인터넷에 공개한 동영상을 보면 실험의 핵심은 로절린드 프랭클린을 싣고 화성 땅에 내려앉을 장비와 똑같은 구조의 착륙 장치를 바닥에 반복적으로 떨어뜨리는 것이다. 착륙 장치가 떨어지는 곳의 높이는 수십㎝에서 1ｍ 이상으로 다양하다. 낙하 장소 바닥은 콘크리트로 보이는 곳도 있고, 고운 흙이 쌓인 곳도 있다.

착륙 장치는 밥상처럼 생겼고, 다리가 4개 달렸다. 각 다리에는 충격 흡수 장치가 장착됐다. ESA는 실험을 통해 충격 흡수 장치의 내구성과 성능을 검증하려는 것이다.

착륙 장치에 적재될 로절린드 프랭클린의 가장 큰 특징은 깊이 2ｍ까지 땅을 팔 수 있는 기다란 굴착용 드릴이 차체에 장착된다는 점이다. 땅을 파는 데에는 이유가 있다. 지표면과 달리 방사선 영향을 피할 수 있는 이 정도 깊이의 땅에는 과거 생명체 흔적이 남아 있을 가능성이 있어서다. 이렇게 강력한 굴착 능력을 지닌 화성 무인 탐사차량은 이전에는 없었다. 이런 중요한 차량이 손상 없이 화성에 안착하게 하려면 정밀한 기술이 필요하고, 이에 ESA는 관련 실험에 들어갔다.

ESA가 이번 실험으로 달성하려는 또 다른 목표는 착륙 장치에 달린 하강용 엔진을 끄는 시점을 찾아내는 것이다. 화성에는 대기가 희박해 낙하산에 의존해서는 안전하게 착지할 수 없다. 반드시 로켓 엔진을 켜 낙하 속도를 줄여야 한다.

착륙 장치가 화성 땅에 닿은 뒤에도 로켓 엔진을 계속 돌리면 동체가 균형을 잃어 전복될 수 있다. 너무 빨리 엔진을 끄면 지면에 돌진한다. 엔진 스위치를 내리기에 가장 적절한 ‘찰나의 순간’을 연구하려는 것이다.

ESA는 “낙하 실험을 향후 수개월간 추가 시행할 것”이라며 “초고속 카메라와 센서 등을 활용해 가장 좋은 착륙 방법을 찾아낼 것”이라고 설명했다.