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미국 국립과학공학의학원이 첫 화성 유인 탐사의 최우선 과제로 화성에서 현재 또는 과거 생명체 흔적을 찾는 것을 꼽았다. 미국항공우주국 제공


1960년대 미국의 아폴로 유인 달 착륙 프로그램의 최대 목표는 달에 안전하게 착륙했다 돌아오는 것이었다. 미국항공우주국(나사)이 반세기 후 추진하고 있는 아르테미스 프로그램은 달에 기지를 세우고 장기체류하는 것을 목표로 삼고 있다. 2030년대 추진을 목표로 하는 첫 화성 유인 탐사에선 무엇을 가장 중요한 임무로 삼아야 할까?
나사 자문기구격인 바다이야기슬롯 미국 국립과학공학의학원(NASEM)이 최근 240쪽 분량의 보고서를 통해, 첫 화성 유인 탐사의 최우선 과제는 화성에서 현재 또는 과거 생명체 흔적을 찾는 것이라는 점을 분명히 했다. 특별한 사정이 없는 한 나사는 이 기관의 권고를 따른다.
이 기관은 나사의 의뢰를 받아 작성한 ‘화성 유인 탐사의 과학 전략’이라는 제목의 보고서에서 화성 쿨사이다릴게임 유인 탐사의 과학 목표 11가지를 우선순위에 따라 선정하고, 이를 달성하기 위한 4가지 방안을 제시했다.
보고서에 따르면 생명체 탐색에 뒤이은 제2 목표는 물과 이산화탄소를 찾는 것이다. 이어 화성의 지질 특성, 화성 환경이 우주비행사의 건강에 미칠 영향, 먼지 폭풍 분석이 상위 5대 목표로 제시됐다. 이어 자원 탐사, 유전체와 생식에 사이다쿨접속방법 미칠 영향, 미생물 분석, 먼지의 영향, 동식물 생리에 미칠 영향, 방사선 분석이 후순위 목표로 꼽혔다.
보고서는 11가지 과학 목표를 달성하는 방법으로 3단계 탐사 방식을 최우선으로 권고했다. 30일 간의 유인 탐사 임무로 시작해 무인 화물 운송을 통해 체류 기반을 마련한 뒤, 300일 간의 장기 탐사를 수행하는 방식이다. 또 이 3가지 체리마스터모바일 임무는 모두 화성의 고대 용암류와 먼지 폭풍 발생 지역 같은 지형 특징을 고려해 선정된 100km 구역 안에서 이뤄져야 한다고 강조했다.
보고서는 현장 측정을 위해 다양한 과학 및 시추 장비와 기상 관측 장비를 화성에 반입하고, 더 상세한 조사는 화성 기지 실험실과 지구로 가져오는 표본을 통해 진행할 것을 주문했다.

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화성 유인 기지 상상도. 미국항공우주국 제공


화성 거주 겨냥…로봇·인공지능과의 협업 촉구

보고서가 제시한 두번째 탐사 방식은 단일 착륙지점 대신 여러 과학 목표에 적합한 착륙지점을 선택해 탐사하는 것이다. 세번째 선택지는 액체 상태의 물에 접근할 수 있는 지점을 선정해 생명체 탐색에 집중하는 것, 네번째 선택지는 세 번에 걸쳐 각각 서로 다른 위치에서 화성의 다양한 환경을 탐사하는 것이다.

보고서는 마지막으로 화성 탐사 기반을 마련하는 데 도움이 될 권고 사항도 나사에 제시했다. 예컨대 생명체가 존재할 가능성이 있는 지역을 탐사하고 과학적 무결성을 달성하기 위해 지금의 행성 보호 지침을 더욱 완벽히 다듬을 것, 화성 표면에 실험실을 만들 것, 모든 유인 화성 탐사에서 표본을 채취해 지구로 가져올 것 등이다. 보고서는 특히 화성 탐사에서 인간과 로봇, 인공지능이 서로 어떻게 협력할 수 있을지 정기적으로 논의하는 회의를 개최할 것을 촉구했다.
보고서 작성을 주도한 펜실베이니아주립대의 제임스 파웰치크 교수(운동학 및 생리학)는 “이 보고서는 최초의 유인 화성 탐사 임무를 위한 과학 지침서”라며 “화성 자체의 과학뿐 아니라 화성에 거주하는 것에 대한 과학도 고려한다는 점에서 이전의 유인 우주비행과는 매우 다른 방식의 탐사를 겨냥한다”고 말했다.
보고서 작성에 참여한 제임스 캐스팅 교수(대기 진화 및 행성 대기)는 “향후 20년 안에 인간을 화성에 보낸 뒤 다시 지구로 데려오는 것은 충분히 달성 가능한 목표”라며 “하지만 화성 왕복 과정에서 행성 보호에 얼마나 신경 써야 할지에 대해서는 합의를 볼 필요가 있다”고 말했다.
곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr