[아하! 우주] 화성 하늘에 인류 첫 헬기 뜰까…인저뉴어티, 4월초 시험 비행

지구 외의 천체에서 인류 최초로 하는 동력 비행 실험이 몇 주 후 시작된다. 미 항공우주국(NASA)은 17일(현지시간) 소형 헬리콥터 인저뉴어티(Ingenuity)가 화성에서 최초로 비행하게 될 위치를 최종 선택했다고 발표했다. 동체가 티슈 상자만 한 인저뉴어티는 너비 1.2m, 무게는 1.8㎏으로, 혹독한 화성 환경에서 견딜 수 있도록 설계됐다.

NASA 관계자는 17일 “인저뉴어티의 테스트 비행이 4월 첫 주 이후에 시작될 것으로 예상되며, 퍼서비어런스와 인저뉴어티의 위치 및 타임라인에 대한 세부 사항 검토에 따라 첫 번째 비행의 정확한 시기는 유동적”이라고 밝혔다.

지구에서 화성의 우주선과 통신하는 데 10분 정도가 소요되기 때문에, 지상 관제실에서 인저뉴어티의 비행을 실시간으로 제어할 수는 없다. 따라서 엔지니어들은 이 헬기가 화성에서 약 30일 간 최대 5번의 비행을 자율적으로 수행할 수 있도록 설계하고 프로그래밍했다.

인저뉴어티는 지구 대기의 1% 정도로 희박한 화성 대기층에서 날 수 있도록 탄소섬유로 만들어진 날개 4개가 분당 2400회 회전하도록 설계됐다. 이는 보통 헬리콥터보다 약 8배 빠른 속도다. 인저뉴어티에는 두 개의 카메라와 컴퓨터, 내비게이션 센서가 탑재되어 있으며, 영하 90도까지 떨어지는 화성의 밤 날씨를 견디기 위해 태양열 전지도 갖추고 있다.

이번 시연에서 인저뉴이티는 고도 3~5m의 상공을 약 30초 가량 맴돌다 지표면으로 착륙할 예정이다. 인저뉴어티는 올해 봄 최대 5회의 시험 비행을 진행할 예정이다. NASA는 시험 비행이 뒤로 갈수록 어려워질 것이라고 전망했다. 마지막 실험에선 300m 거리 비행을 시도한다. 인저뉴어티 팀은 “라이트 형제가 지구에서 동력 비행이 가능하다는 것을 보여준 순간과 같을 것”이라며 기대를 나타냈다.

현재 인저뉴어티는 지난달 예제로 크레이터에 착륙한 탐사로버 퍼서비어런스 배 속에 여전히 숨겨져 있다. 탐사로버가 시험 비행 구역으로 이동한 후 인저뉴어티를 전개할 예정이며, 전개 후에는 헬리콥터로부터 약 100m 떨어진 곳으로 이동한다. 퍼서비어런스는 마스트캠-Z 카메라와 두 개의 마이크를 사용하여 소형 헬기의 비행을 기록할 예정이라고 미션팀은 밝혔다. 이 비행이 성공하면 드론에서 촬영한 화성의 전경을 볼 수 있을 것으로 보인다.

인저뉴어티는 고해상도 카메라를 가지고 있지만 과학도구는 탑재하고 있지 않다. 이 소형 헬기는 화성의 공중 탐사를 위한 길을 열어주기 위해 고안된 기술 시연이 목적이기 때문이다. 인저뉴어티의 시험비행이 성공하면 미래의 화성 임무에는 헬리콥터를 사용하여 로버를 위한 정찰 활동을 하거나 데이터 수집에 활용할 수 있을 것이라고 NASA 관계자는 밝혔다. 또한 앞으로 목성이나 토성, 생명체 거주 가능성이 높은 위성 탐사에 드론 기술을 활용될 수 있을 것으로 보인다.

인저뉴어티의 전개를 마치면 퍼서비어런스는 자신의 핵심 임무를 본격적으로 추진하기 시작한다. 탐사선은 고대 화성 생명체의 흔적 찾기를 비롯해, NASA- ESA(유럽 우주국) 공동임무 캠페인으로 추진하는 수십 개의 샘플 수집에 나설 것이며, 이 샘플들은 빠르면 2031년 지구로 보내질 것이다.

인저뉴어티의 시험비행 외에도 최초로 시도되는 과학실험이 한 가지 더 있는데, 산소 생성 기술 실험이 그것이다. 퍼서비어런스에 탑재된 MOXIE(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment)라는 과학기기는 이산화탄소가 대부분인 화성의 희박한 대기에서 순수한 산소를 생성하도록 설계된 것이다. 이는 인간 거주를 위한 화성 테라포밍의 첫 시도로서, 이러한 장비가 확장된다면 인류가 화성 개척의 발판을 마련하는 데 도움이 될 수 있을 것이라고 NASA 관계자는 밝혔다.

인저뉴어티가 시험비행에 성공하면 지구가 아닌 다른 행성에서 인류가 띄운 최초의 비행체가 된다는 점에서, 화성에서의 첫 동력 비행이 과연 성공할 것인가에 대해 세계의 이목이 집중되고 있다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com