화성 탐사의 이유와 목표

화성 탐사 이유

지난 세기 동안 우리가 화성에 대해 알아낸 것은, 화성이 한때 생태계를 수용할 수 있었고 오늘날에도 여전히 미생물의 존재할 수 있음을 말해주고 있습니다. 화성은 지구 다음으로 태양으로부터 네 번째 행성입니다. 그것은 지구 크기의 절반 정도이며, 중력은 지구의 38%에 불과합니다. 태양 주위를 한 바퀴 도는 데 지구보다 더 오래 걸리지만, 거의 같은 속도로 축을 중심으로 회전합니다. 이것이 화성의 1년이 지구의 687일 동안 지속되는 반면 화성의 하루는 지구보다 40분 더 긴 이유입니다. 더 작은 크기에도 불구하고 행성의 육지 면적은 지구 대륙의 표면적과 거의 같습니다. 즉, 적어도 이론상으로 화성은 인간이 거주 가능한 면적의 육지가 있습니다. 하지만 이 행성은 현재 얇은 이산화탄소 대기로 둘러싸여 있어 지상의 생명체가 생존할 수 없습니다. 메탄가스 또한 이 황폐한 세계의 대기에 주기적으로 나타나며, 토양에는 우리가 알고 있는 생명에 유독할 수 있는 화합물이 포함되어 있습니다. 물은 화성에 존재하지만 행성의 얼음 극지방에 잠겨 있고, 화성 표면 아래에 아마도 많은 묻혀 있을 것으로 추측됩니다. 화성의 표면을 자세히 조사해 보았을 때, 의심할 여지없이 고대에 흘렀던 가지 모양의 개울, 강 계곡, 분지 및 삼각주와 같은 특징이 발견됩니다. 이것은 행성이 한때 북반구를 덮고 있는 광대한 바다를 가지고 있었을 수도 있음을 시사합니다. 다른 곳에서는 폭풍우가 대지를 적시고, 호수를 고이게 하고, 강을 분출하여 지형에 흔적을 남겼습니다. 또한 화성의 온도와 압력에서 액체 상태의 물을 유지할 수 있는 두꺼운 대기로 둘러싸여 있었을 것입니다. 화성의 진화 과정 중 어딘가에서 극적인 변화를 겪었고 한때 지구와 같았던 세계가 오늘날 우리가 보는 먼지투성이의 마른 껍질이 되었습니다. 대체 무슨 일이 일어났으며, 물은 어디로 갔고 화성의 대기는 어떻게 된 걸까요? 화성 탐사는 과학자들이 근본적으로 행성을 바꿀 수 있는 기후의 중대한 변화에 대해 배우는 데 도움이 됩니다. 그것은 또한 우리가 행성의 과거에 생명체가 풍부했는지, 그리고 그것이 오늘날 화성에 여전히 존재하는지를 드러낼 수 있는 징후인 생체 신호를 찾을 수 있게 해 줍니다. 그리고 우리가 화성에 대해 더 많이 알수록 미래의 언젠가는 그곳에서 생계를 꾸리기 위해 더 나은 장비를 갖추게 될 것입니다.

과거의 임무와 발견

1960년대부터 인류는 화성을 연구하기 위해 수십 대의 우주선을 보냈습니다. 초기 임무는 우주선이 지나가면서 빠르게 사진을 찍는 것이었고, 나중에 탐사선이 화성 주위를 도는 궤도에 진입했습니다. 최근에는 착륙선과 탐사선이 표면에 착륙했습니다. 그러나 화성에 우주선을 보내는 것은 어렵고 행성에 착륙하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 화성의 얇은 대기는 하강을 어렵게 만들고 착륙 시도의 60% 이상이 실패했습니다. 지금까지 나사, 러시아 로스코스모스, 유럽우주국, 인도 우주연구기구 등 4개 우주국이 화성 궤도에 우주선을 올려놓았다. 8번의 성공적인 착륙으로 미국은 행성 표면에서 우주선을 운용한 유일한 국가입니다. 화성 임무의 초기 하이라이트는 1965년 7월 화성을 선회하며 첫 번째 클로즈업 이미지를 포착한 나사의 Mariner 4 우주선을 포함합니다. 1971년 소련의 우주 계획은 최초의 우주선을 화성 궤도에 보냈습니다. 화성 3이라고 불리는 이 우주선은 행성의 지형, 대기, 날씨, 지질학에 대한 대략 8개월 간의 관측 결과를 반환했습니다. 임무는 또한 착륙선을 표면으로 보냈지만 약 20초 동안만 데이터를 송신했습니다. 이후 수십 년 동안 궤도 탐사선은 행성의 대기와 표면에 대한 훨씬 더 자세한 데이터를 반환했고, 마침내 1800년대 후반부터 과학자들이 널리 가지고 있던, 화성 운하는 외계 문명에 의해 건설되었다는 개념을 무너뜨렸습니다. 그들은 또한 진정으로 극적인 특징을 드러냈습니다. 이 작은 세계는 태양계에서 가장 큰 화산과 지금까지 발견된 가장 큰 협곡 중 하나인 미국 본토만큼 긴 협곡을 자랑합니다. 먼지 폭풍은 정기적으로 평원을 휩쓸고 바람은 국지적인 먼지를 일으킵니다. 1976년에 나사의 바이킹 1호와 2호는 행성 표면에서 성공적으로 작동한 최초의 우주선이 되었으며 1982년까지 사진을 송신했습니다. 그들은 또한 화성 토양에서 우주 생명체의 징후를 발견하도록 설계된 생물학적 실험을 수행했지만 결과는 결정적이지 않았습니다. 그리고 과학자들은 여전히 데이터를 해석하는 방법에 대해 의견이 다릅니다. 1996년에 발사된 나사의 Mars Pathfinder 임무는 Sojourner라고 불리는 최초의 자유 이동 로버를 배치했습니다. 그 후, 2010년대 먼지 폭풍이 태양 전지판을 없애기 전까지 예상보다 훨씬 더 오랫동안 행성을 탐험하고 100,000개 이상의 이미지를 반환 한 로버 Spirit 및 Opportunity를 포함합니다. 이제 두 대의 나사 우주선이 화성 표면에서 활동하고 있습니다. 2012년에 발사된 큐리오시티 로버는 여전히 게일 분화구를 돌아다니며 다른 세상의 사진을 찍고 분화구의 고대 호수 바닥에 퇴적된 암석과 퇴적물을 연구하고 있습니다. 그리고 여러 우주선이 궤도에서 데이터를 전송하고 있습니다. 이러한 임무를 통해 과학자들은 화성이 우리가 알고 있는 생명에 필요한 성분인 물, 유기 탄소 및 에너지원이 풍부한 활동적인 행성이라는 사실을 보여주었습니다.

화성 탐사의 미래

이제 26개월에 한 번씩 지구와 화성의 여행 시간과 비용을 최소화하는 방식으로, 우주선이 약 반년 만에 행성 간 여행을 할 수 있습니다. 지구의 우주 기관들은 이러한 기간 동안 화성으로 탐사선을 발사하고 있습니다. 이러한 활동들은 인간을 다음 세계로 보내기 위한 토대를 마련하는 것입니다. 나사는 2030년대 를 화성에 첫 발을 디딜 수 있는 합리적인 기간을 목표로 하고 있으며 인간을 달과 그 너머까지 보낼 수 있는 우주 캡슐 오리온을 개발하고 있습니다. 스페이스X와 같은 민간 우주 비행사들도 화성 탐사에 뛰어들고 있습니다. 스페이스X의 일런 머스크는 우리가 생존하려면 인류가 다행성 종이 되어야 한다고 반복해서 말했고, 금세기가 끝나기 전에 화성에 100만 명이 이주할 계획을 세우고 있습니다. 머지않아 어떤 식으로든 인류는 마침내 우리 이웃 행성에 생명체가 살고 있는지, 그리고 다른 세계에 우리 종의 미래가 있는지 알게 될 것입니다.