엑소마스 로버 발사 — 생명 흔적 시추

ESA의 로잘린드 프랭클린 로버가 화성 지하 2m를 시추해 과거 생명의 분자 흔적을 찾으러 갑니다.

이 이벤트 이야기

엑소마스의 로잘린드 프랭클린 로버는 유럽우주국이 화성 표면에 보내려는 첫 로버입니다. 특징은 하나로 요약됩니다 — 지하 2m까지 파고드는 드릴입니다. 지금까지 화성에 간 로버들은 표면이나 그 바로 아래 몇 cm를 긁어 왔지만, 이 로버는 그보다 훨씬 깊은 곳의 시료를 꺼내 그 자리에서 분석하도록 만들어졌습니다.

깊이가 중요한 이유는 화성 표면이 유기물에게 가혹하기 때문입니다. 두꺼운 대기도 자기장도 없어 우주 방사선이 그대로 내리꽂히고, 토양에는 유기 분자를 분해하는 산화 물질이 섞여 있습니다. 표면에서 아무것도 안 나오는 것이 생명이 없었다는 뜻은 아닐 수 있습니다 — 증거가 남아 있을 만한 깊이를 아직 제대로 뒤지지 않았을 뿐입니다.

착륙 예정지는 옥시아 평원입니다. 점토 광물이 넓게 드러난 지역으로, 아주 오래전 물이 오래 머물렀다는 증거가 지질에 남아 있는 곳입니다. 로버는 이곳에서 드릴로 시료를 뽑아 내부 실험실에 넣고, 유기 분자가 있는지 그리고 어떤 종류인지를 판별합니다.

다만 이 임무의 역사는 순탄하지 않았습니다. 낙하산 시험 실패로 발사가 밀렸고, 2022년에는 러시아와의 협력이 중단되면서 착륙 장치와 발사체를 통째로 다시 마련해야 했습니다. 그 결과 몇 년이 더 지연됐고, 현재 발사는 2028년 창을 목표로 한 예정입니다. 확정된 날짜가 아니라는 점을 분명히 해 둡니다.

왜 중요한가

화성에 생명이 있었는가라는 질문은 지금까지 주로 간접 증거로 다뤄져 왔습니다. 강바닥과 삼각주, 호수 퇴적층, 물이 있어야 만들어지는 광물 — 화성에 오랫동안 물이 있었다는 사실은 충분히 확인됐습니다. 남은 것은 그 물속에서 유기 화학이 실제로 무엇을 만들었는가입니다.

로잘린드 프랭클린이 겨냥하는 것이 그 지점입니다. 방사선이 닿지 않는 깊이의 시료를 손상 없이 꺼내, 유기 분자의 종류와 구조를 분석합니다. 생물이 만든 분자와 비생물 과정이 만든 분자는 구성 비율과 대칭성에서 차이를 보이는 경우가 있어, 어떤 분자가 얼마나 나오는지가 판단의 근거가 됩니다.

유럽에게는 기술적 의미도 큽니다. 화성 대기권 진입과 착륙은 실패율이 높은 단계이고, 유럽은 과거 시도에서 착륙에 성공하지 못한 경험이 있습니다. 이 로버가 무사히 내려앉아 굴러다니기 시작하는 것 자체가, 유럽 행성 탐사의 독립적인 역량을 보여 주는 사건이 됩니다.

어떻게 보나

발사는 중계로 보는 이벤트입니다. ESA와 발사를 맡는 기관이 카운트다운과 초기 비행을 스트리밍할 가능성이 높고, 화성 탐사선은 보통 발사 후 한 시간 안팎에 지구 궤도를 벗어나는 분사가 이뤄져 그 장면까지가 중계의 한 묶음이 됩니다. 다만 날짜가 확정되지 않았으므로 중계 일정도 발사창이 정해진 뒤에 나옵니다.

궤적은 공전뷰 재생으로 따라가는 것이 좋습니다. 화성으로 가는 길은 직선이 아니라 태양을 도는 타원이고, 지구와 화성의 위치가 맞아떨어지는 시기에만 출발할 수 있습니다 — 그래서 "발사창"이라는 말이 붙습니다. 재생해 보면 지구를 떠난 궤도가 바깥으로 벌어지며 몇 달 뒤 화성 궤도와 만나는 모습이 그대로 보입니다.

실제 밤하늘에서는 화성을 찾아보면 됩니다. 붉은 기가 도는 밝은 점으로 보이고, 충 무렵에는 주변 어떤 별보다 밝아져 쉽게 구분됩니다. 반대로 태양 반대편에서 멀어지는 시기에는 눈에 띄게 어두워집니다 — 그 밝기 변화가 바로 지구와 화성 사이 거리의 변화이고, 발사창이 2년여마다 돌아오는 이유이기도 합니다.

배경

로버의 이름은 DNA의 이중나선 구조를 밝히는 데 결정적인 X선 회절 자료를 남긴 로잘린드 프랭클린에서 왔습니다. 생명의 분자 구조를 읽어 낸 연구자의 이름이, 다른 행성에서 생명의 분자를 찾는 기계에 붙은 셈입니다.

엑소마스 계획은 원래 두 단계였습니다. 첫 단계인 궤도선은 2016년에 화성에 도착해 대기 미량 기체를 관측하며 지금도 작동 중이고, 함께 간 착륙 시험기는 표면에 부딪혀 실패했습니다. 두 번째 단계인 이 로버가 러시아 협력 중단으로 계획을 다시 짜면서 유럽은 착륙 시스템을 스스로 설계하고 파트너를 새로 구해야 했습니다.

발사가 이뤄지면 다음 관문은 여러 달의 항해와, 진입·하강·착륙이라는 몇 분짜리 고비입니다. 착륙 성공 이후에야 드릴이 일을 시작합니다. 같은 시기 화성에서는 다른 나라의 시료 채취·회수 시도도 진행될 예정이라, 2030년 전후는 화성 탐사가 겹쳐 붐비는 시기가 됩니다.

자주 묻는 질문

엑소마스 로버는 언제 발사되나요?

2028년 발사창을 목표로 한 계획 단계입니다. 이 임무는 낙하산 문제와 2022년 러시아 협력 중단으로 이미 여러 해 지연된 이력이 있어, 날짜를 확정된 것으로 보기는 이릅니다. 발사 후 화성 도착까지는 다시 여러 달의 항해가 필요합니다.

2m 드릴이 왜 그렇게 중요한가요?

화성 표면은 우주 방사선과 산화 물질 때문에 유기 분자가 오래 남기 어렵습니다. 지하 2m는 그 영향이 크게 줄어드는 깊이라, 아주 오래전 유기물이 있었다면 보존됐을 가능성이 있는 구간입니다. 기존 로버들이 닿지 못한 영역을 처음으로 뒤지는 셈입니다.

맨눈으로 볼 수 있는 이벤트인가요?

발사는 발사장 인근이 아니면 볼 수 없고, 항행 중인 탐사선도 보이지 않습니다. 대신 목적지인 화성은 맨눈으로 쉽게 찾을 수 있는 붉은 점이고, 충 무렵에는 매우 밝아집니다. 궤적은 이 페이지의 공전뷰 재생으로 확인하세요.

왜 화성 발사는 2년마다만 가능한가요?

지구와 화성은 각자 다른 속도로 태양을 돌기 때문에, 연료를 아끼며 갈 수 있는 위치 관계가 대략 26개월마다 한 번씩 돌아옵니다. 이 시기를 발사창이라 부르고, 놓치면 다음 창까지 2년 넘게 기다려야 합니다. 일정 지연의 대가가 유난히 큰 이유입니다.