우주 탐사의 새로운 역사: 일본 탐사선, 화성의 신비로운 위성 '포보스'를 향해 날아가다. (영상)

기초과학 / 문광주 기자 / 2026-10-20 17:05:42
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- 전 세계 최초! 화성 위성에 직접 착륙해 흙을 퍼온다
- 독일과 프랑스가 만든 초소형 로버 '이데픽스'의 대담한 낙하
- 2031년, 화성의 비밀을 품은 샘플이 지구로 돌아온다

우주 탐사의 새로운 역사: 일본 탐사선, 화성의 신비로운 위성 '포보스'를 향해 날아오다

인류의 우주 탐사가 또 한 번 새로운 경계에 도전한다. 지난 10월 19일, 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA)가 화성의 작은 위성인 '포보스'를 직접 탐사하기 위한 대담한 우주선 MMX-Mission: Aufbruch zum Marsmond Phobos를 성공적으로 발사했다. 

▲ MMMX 임무는 화성의 위성 포보스를 탐사하고, 착륙하여, 위성에서 샘플을 채취해 지구로 가져오는 최초의 임무가 될 것이다. 사진: © JAXA


화성 주위를 도는 두 개의 위성인 포보스와 데이모스는 그동안 과학자들에게 커다란 미스터리였다. 지름이 30km도 안 될 정도로 아주 작고 모양도 울퉁불퉁한 이 천체들이 과연 어떻게 생겨났는지에 대해서는 '지나가던 소행성이 붙잡힌 것인지', 아니면 '거대한 충돌로 화성에서 떨어져 나온 조각인지' 명확히 밝혀지지 않았기 때문이다. 특히 화성에 바짝 붙어 돌고 있는 포보스는 매년 고도가 낮아지며 수백만 년 뒤에는 결국 파괴될 운명에 처해 있다.

이번에 출발한 MMX(Martian Moons eXploration) 탐사선은 바로 이 미지의 월드컵 구역 같은 화성의 위성 포보스의 비밀을 풀기 위해 약 1년 간의 긴 여정을 시작했다.

전 세계 최초! 화성 위성에 직접 착륙해 흙을 퍼온다


이번 탐사 계획의 가장 큰 핵심은 인류 역사상 그 누구도 시도한 적 없는 '화성 위성 착륙 및 시료 채취'다. 탐사선은 2029년 초에 포보스 표면엘 내려앉아 지형과 내부 구조, 그리고 중력을 정밀하게 측정할 예정이다.

착륙 과정은 결코 쉽지 않다. 포보스는 중력이 지구의 1천 분의 1도 안 될 정도로 너무 약하기 때문에, 탐사선이 속도를 줄이지 않고 쿵 하고 착륙하면 당구공처럼 튕겨나가 우주 미아가 될 수 있다. 이를 막기 위해 JAXA 연구진은 과거 소행성 '류구'에서 성공을 거뒀던 경험을 바탕으로, 충격을 완충하고 여러 번 착륙 시도를 할 수 있는 특별한 다리 기술을 탐사선에 적용했다.
▲ 독일-프랑스 공동 개발 로버 MMX는 3개월 동안 화성의 위성 포보스의 표면을 탐사할 예정이다. — © DLR /CC-by-nc-nd 3.0


독일과 프랑스가 만든 초소형 로버 '이데픽스'의 대담한 낙하


착륙선 본체가 직접 내려앉기 전, 아주 흥미로운 선발대가 먼저 투입된다. 바로 독일항공우주센터(DLR)와 프랑스 우주국(CNES)이 공동 개발한 무게 25kg짜리 초소형 로버(탐사 로봇) '이데픽스'이다.

이데픽스는 탐사선이 포보스 상공 40미터 높이에 도달했을 때 아래로 툭 떨어진다. 워낙 중력이 약한 덕분에 이 낙하는 낙하산 없이도 큰 충격 없이 이루어질 수 있다. 바퀴를 접은 채 착지한 이데픽스는 앞으로 약 3개월 동안 포보스 표면을 돌아다니며, 메인 탐사선이 안전하게 착륙해 흙을 퍼올릴 수 있는 최적의 장소를 찾아내는 임무를 수행한다. 이 작은 로버는 저중력 천체 표면을 주행한 세계 최초의 자동차로 우주 역사책에 이름을 올리게 된다.


2031년, 화성의 비밀을 품은 샘플이 지구로 돌아온다


로버가 길을 찾고 나면, 메인 탐사선은 2029년 내에 포보스 표면에 두 번 착륙하여 본격적인 샘플 채취에 나선다. 로봇 팔에 달린 드릴로 깊이 2cm까지의 땅속 암석을 파내고, 가스를 내뿜어 공중에 흩날리는 표면의 모래 먼지까지 알뜰하게 모을 예정이다.

이렇게 모인 약 10그램의 소중한 먼지와 돌덩이들은 전용 반환 캡슐에 담겨 긴 귀환 길에 오르게 된다. 2031년, 이 캡슐이 지구 대기권을 뚫고 무사히 착륙하면 과학자들은 화성 위성의 정체뿐만 아니라, 우리 태양계의 행성들이 어떻게 만들어졌고 생명체에 필수적인 물과 유기물이 어디서 왔는지 그 거대한 수수께끼를 풀 수 있는 결정적인 단서를 손에 쥐게 될 것이다.

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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