화성(火星·Mars)이란 곳은?

화성은 지구의 밖을 돌고 있는 첫 번째의 '외행성'이며 고대 중국에서는 '불의 행성'으로 알려졌고, 바빌로니아에서는 '죽음과 질병'의 상징으로, 그리스와 로마인들에게는 '전쟁의 신'으로 숭앙 되었던 태양계의 행성 중 인간의 관심을 많이 끌었던 행성으로, 지름이 6,788km로 지구의 1/2 정도이고, 질량은 지구의 0.11배에 지나지 않으며, 자전축의 기울기가 약 25°로 지구와 거의 비슷하여 4계절 변화가 있다.

사진출처 = 'New Earth And Mars . . . . by DoctorKoro' 화면갭쳐

인간의 화성 탐사는 1956년 마리너 4호로 시작되어 1975년 바이킹 1, 2호가 화성 표면 연착륙에 성공하였다. 바이킹 착륙선이 보내 온 사진에는 온통 붉게 물든 하늘과 운석 크레이터, 그리고 산맥과 큰 협곡 등이 보이고 바람과 폭풍이 이는 환경은 지구와 비슷하나 바다가 없다.

또한 극지방으로 가면 얼음으로 덮여 겨울에는 커지고 여름에는 줄어드는 현상을 알아내었다고 한다. 이러한 물(얼음)의 존재는 생명체의 가능성을 시사했지만 바이킹은 유감스럽게도 생체 발견에는 실패했다.

최근(1997년)에는 '마르스패스파인더'와 '마르스 글로벌 서베이어호'가 화성에 도착해 탐사활동을 펼치고 있으며, 2001년 4월 미국 화성탐사선 '오디세이'가 발사되었고, 2003년 6월엔 유럽 최초의 화성탐사선인 '마스 익스프레스'호가 발사됐다. 2003년 6월과 7월엔 미국 항공우주국(NASA)이 쌍둥이 화성 탐사로봇 '스피리트'와 '오퍼튜니티'를 발사했고, 약 7개월만인 2004년 1월 스피리트와 오퍼튜니티가 각각 화성 표면에 안착하여 화성 표면 영상을 지구로 전송하기 시작했다.

지금까지의 결과는 화성에는 물의 흐름으로 추측되는 많은 협곡들이 발견되었으며 그중 가장 큰 것은 길이 5000km, 폭 200km, 깊이 600km인 발데스 마리네리스 협곡이다.

현재는 물이 없으며, 있다 하더라도 낮은 기압(지구의 200분의 1 정도) 때문에 외계로 다 빠져 나갔을 것이라고 한다. 다만 협곡 주변에 움푹 파인 수지상의 구조로 판단하건대 지하에 얼음이 존재할 것으로 추측된다.

화성에도 대기가 있지만 양은 지구의 100분의 1정도로 매우 희박하며 그 주성분은 이산화탄소이며, 그 밖에는 질소와 산소, 아르곤, 수증기 등이 소량 포함되어 있다. 또한 밤낮의 온도차가 심해 적도 부근에서는 무려 섭씨 120도의 차이가 난다.

과연 인류가 화성에서 살아 갈 수 있을까?

아직은 불가능에 가까워 보이기는 하다. 그래도 무인탐사위성의 조사를 토대로 조금씩 가능성이 열려가고 있다. 영화 '마션( The Martin, 2015)'의 원작자 앤디 위어는 왜 '화성인가'라는 물음에 "인류가 화성에 살 수 있게 되면 멸종 가능성은 '0'에 가까워지지만 계속 지구만 고집한다면 언젠가는 소행성 충돌 등의 이유로 사라질 수밖에 없기 때문이다. 인류가 현재 지식과 기술로 갈 수 있는 건 태양계 행성뿐인데 그 중 화성이 제일 가능성이 높다. 표면온도가 섭씨 500도에 대기 압력이 지구의 90배인 금성은 죽음의 별이다. 반면 화성은 기압이 지구의 1% 이하로 거의 진공상태이고 기온도 혹독하지만 물과 이산화탄소, 햇빛이 있으니 많은 식량을 생산할 수 있다"라고 답했다.

지구에서 가까운 것은 물론 여러 면에서 지구 환경과 닮은 화성은 두 발을 딛고 설 수 있는 암석으로 이루어졌고, 약하지만 중력이 존재하며 지표면 온도는 평균 영하 60도이나 적도 부근에선 여름에는 영상 20도까지 올라간다. 그러니까 평균 온도가 462도에 이르는 금성보다 훨씬 쾌적한 환경이라는 이유로 화성은 인류의 우주기지 건설 후보에 만년 1위로 꼽혀 왔으며 그만큼 우리에게 친숙한 존재이다.

얼마 전 유럽우주국(ESA)이 2030년께 화성에 사람을 보내기에 앞서 화성 생명체 탐사와 안전한 착륙기술을 시험하기 위해 보낸 유럽과 러시아의 무인 탐사선 '액소마스(ExoMars)'의 착륙선 '스키아파렐리(Schiaparelli)'가 불시착해 폭발한 것으로 추정, 화성 착륙 실패를 계기로 한동안 시들했던 화성 탐사 열기가 후끈 달아오르고 있다. 미국과 유럽이 앞다투어 화성에 사람을 보내기로 했고, 중국과 일본도 화성 탐사 경쟁에 뛰어 들었다.

스페이스X, 역대 최강 '팰컨 헤비' 로켓 발사 성공

올해 2월 6일 미국의 민간우주개발사 스페이스X가 미국 플로리다주 미 항공우주국(NASA)의 케네디 우주센터에서 초대형 로켓인 '팰컨 헤비' 발사에 성공했다.

케네디 우주센터 팰컨헤비-로이터통신, 사진 출처=중앙일보

3개의 부스터와 기존 팰컨9 로켓 3개를 묶어 엔진 총 27개를 장착한 팰컨 헤비의 발사는 당초 2016년 발사될 계획이었다가 지난해 11월과 올해 1월로 연달아 연기된 바 있었다. 스페이스X는 지난 7년 동안 10억 달러(약 1조 890억원)를 투입해 팰컨 헤비를 개발해왔다.

이번 발사에 성공한 팰컨 헤비 로켓은 높이 70m, 폭12.2m, 무게 64t에 달하며 추진력은 비행기 보잉747 18대가 한 번에 내는 것과 같다. 펠컨 헤비는 스페이스X뿐만 아니라 근래 우주 개발사 전체를 통틀어 가장 강력한 로켓 중 하나로 꼽힌다.

과거 이보다 더 강력한 추진력을 낸 로켓은 1973년에 마지막으로 발사된 새턴V 정도다. 이론상으로는 최대 1만6800kg의 화물과 승무원을 운반할 수 있다. 로켓을 성공적으로 발사한 데 이어 스페이스X는 이날 발사된 팰컨 헤비의 1단 로켓 2개를 회수하는 데도 성공했다. 이 로켓은 정비 후 재활용될 예정이다. 팰컨 헤비도 재활용 로켓을 사용해 이번 발사에 기존 업체 3분의 1 수준인 약 9000만 달러 (약 975억6000만원)가 들었다.

이번 발사에 일론 머스크는 놀라운 쇼를 선보였다. 테슬라의 빨간색 전기스포츠카 '테슬라 로드스터'를 로켓에 실었기 때문이다. 목적지는 화성 궤도다. 이번 로켓 발사 성공으로 로드스터는 10억년 동안 깊은 우주 공간에 있게 될 것이다. 로드스터 운전석에는 우주복을 착용한 마네킹 '스타맨'이 앉았고 이 모습을 실시간 스트리밍으로 중계했다. 시청자들은 운전석에 더글러스 애덤스가 쓴 SF 소설 '은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서'에서 따온 '당황하지 마라(Don't Panic)'라는 문구가 붙은 테슬라 로드스터가 지구를 보며 우주를 유영하는 장면을 실시간으로 지켜봤다.

이 날 '스타맨'이 유영하는 장면을 100만명이 넘게 시청했다. 머스크의 바람대로 로드스터는 현재 화성을 향해 날아가고 있다. 머스크는 트위터를 통해 "3차 연료 소진이 성공적이다. 화성 궤도를 넘어 소행성대까지 계속해서 날아갈 것이다"라고 밝혔다. 소행성대는 화성과 목성 사이의 공간에 존재하는 도넛 모양의 소행성 띠를 말한다. 일론 머스크는 향후 차세대 우주 발사체인 '빅 팰컨 헤비 로켓(BFR)'을 개발하는데 집중하겠다고 밝혔다. BFR은 지구와 화성 등을 여행할 수 있는 차세대 우주선이다.

화성 식민지로 갈 '빅 팰컨 로켓(BFR)' 개발

스페이스X의 최고 경영자 일론 머스크는 "앞으로 세계는 핵전쟁으로 인해 지구가 황폐할 가능성이 매우 높고 태양계를 식민지화 하는 것이 인류를 멸종에서 구해낼 수 있는 유일한 길이다"라고 올해 3월11일 미국 택사스주 오스틴에서 개막한 사우스바이스사우스웨스트(SXSW) 콘퍼런스에서 천명했다.

머스크는 화성 탐사의 궁극적 목적은 화성에 식민지를 건설하는 것이라며 사회 기반시설을 구축해 인간이 거주하도록 하겠다는 것이다. 그는 내년 상반기에 화성 탐사를 하게 될 첫 로켓을 시범 발사한다는 계획이다.

이후 2022년까지 화성에 화물을 운반하겠다는 구상의 일환으로 차세대 우주선인 '빅 팰컨 로켓(BFR·Big Falcon Rocket)' 개념을 공개했다. 빅 팰컨 로켓은 길이 100m에 엔진이 총 37개(1단 추진 로켓 31개, 2단 추진 로켓 6개)가 달려 있으며 우주까지 150t 이상 화물을 실어 나르는 것을 목표로 개발 중이다.

머스크의 구상대로 화성에 식민지를 만들면 지구에서 많은 물자와 자재를 수송해야 하기 때문에 BFR은 재활용할 수 있도록 설계되고 있다. BFR은 뉴욕에서 상하이를 30분 만에 주파하는 등 세계 어느 곳이든 1시간 이내에 도달할 수 있을 정도로 빠른 속도를 자랑한다. 머스크는 BFR을 앞장세워 화성 정복을 본격화하고 있다.

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