일본 화성 위성 포보스 탐사선 발사 예정…무엇을 밝혀낼까

일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 화성 위성 포보스의 흙을 채취해 지구로 가져올 탐사선 MMX를 10월 20일 오전 4시 41분 다네가시마 우주센터에서 발사할 예정이다. 일본이 자체 개발한 H3 로켓 10호기에 실려 출발하며, 성공하면 인류 최초로 화성 위성의 물질을 지구로 가져오는 임무가 된다.

핵심 질문은 포보스와 데이모스가 어떻게 생겼느냐다. 두 위성은 운석 충돌 흔적이 많은 불규칙한 소형 천체로, 화성에 큰 천체가 충돌해 생긴 파편이 뭉쳤다는 설명과 소행성이 화성 중력에 붙잡혔다는 설명이 맞서 있다. 포보스의 가장 긴 지름은 약 27km다.

화성에 가까이 돌기 때문에 표면에 화성에서 날아온 물질이 쌓였을 가능성이 있으며, JAXA는 채취 시료의 약 0.1%가 화성에서 유래했을 수 있다고 본다. 이 물질은 위성의 기원뿐 아니라 과거 화성의 환경과 생명체 존재 가능성을 살피는 단서가 될 수 있다.

MMX는 일본이 주도하고 미국 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA), 프랑스 국립우주연구센터(CNES), 독일항공우주센터(DLR)가 참여하는 국제 임무다. 약 5년간 두 위성을 조사한다.

2027년 8월 화성 궤도에 들어간 뒤 포보스 주변에서 지형과 내부 구조, 중력, 광물 조성 등을 관측하고, 2029년 초에는 프랑스·독일이 공동 개발한 로버 이데픽스를 내려보내 약 100일 동안 토양과 지형을 조사할 계획이다.

시료 채취 목표는 2030년 포보스의 서로 다른 두 지점에서 합계 10g 이상이다. 탐사선은 첫 지점에서 채취한 뒤 다시 이륙해 두 번째 장소로 이동한다. NASA 장치는 고압가스로 표면 입자를 모으고, 일본 장치는 지표 아래 약 2cm까지 표토를 채취한다.

지구 중력의 약 2000분의 1인 포보스에서는 착륙선이 튕겨 나갈 위험이 있어 충격 흡수장치가 달린 네 다리를 사용한다. 이후 데이모스를 근접 통과하며 관측한 뒤, 시료 캡슐을 2031년 호주에 착륙시켜 일본으로 가져오는 것이 계획이다.