일본 화성 위성 흙 채취 탐사선 발사 계획, 포보스 시료는 어떻게 가져오나

일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 화성의 위성 포보스에서 토양 시료를 채취해 지구로 가져오는 탐사선 MMX의 발사 계획을 18일 발표했다. 10월 19일 보도에 따르면 발사 예정 시각은 20일 오전 4시 41분이며, 장소는 일본 다네가시마 우주센터, 발사체는 자체 개발한 H3 로켓 10호기다.

이 일정은 당시 발표된 계획으로, 탐사선의 임무 목표는 포보스와 데이모스의 기원을 밝히는 것이다.

두 위성은 운석 충돌 흔적이 많고 모양이 불규칙하다. 화성에 큰 천체가 충돌해 생긴 파편이 뭉쳤다는 가설과, 소행성이 화성의 중력에 붙잡혔다는 가설이 맞서 있다. 가장 긴 지름이 약 27km인 포보스는 화성에 가까워 화성에서 날아온 물질이 표면에 쌓였을 가능성이 있다.

JAXA는 채취 시료의 약 0.1%가 화성에서 온 물질일 수 있다고 추정한다. 시료 분석은 위성의 기원뿐 아니라 과거 화성의 환경과 생명체 존재 가능성을 연구하는 데도 단서를 제공할 수 있다.

탐사선은 2027년 8월 화성 궤도에 진입한 뒤 다음 달부터 포보스의 지형과 내부 구조, 중력, 광물 조성을 관측할 계획이다. 2029년 초에는 프랑스와 독일이 공동 개발한 소형 로버 이데픽스를 포보스에 보내 약 100일 동안 지형과 토양을 조사하고, 탐사선 본체의 착륙 후보지를 고른다.

시료 채취는 2030년 포보스의 서로 다른 두 지점에서 총 10g 이상을 확보하는 것이 목표다. 탐사선은 첫 지점에서 채취한 뒤 이륙해 두 번째 지점으로 이동한다. NASA가 개발한 장치는 고압가스를 분사해 표면의 먼지와 입자를 모으고, 일본이 개발한 장치는 지표 아래 약 2cm까지 파고들어 표토를 채취한다.

포보스의 중력은 지구의 약 2000분의 1이어서 착륙 때 튕겨 나갈 위험이 있다. 이를 줄이기 위해 충격 흡수장치를 단 착륙다리 네 개를 사용한다.

시료 채취 후에는 데이모스를 가까이 지나며 관측하고 지구로 돌아와, 2031년 시료 캡슐을 호주에 착륙시킨 뒤 일본으로 운반할 계획이다. 미국 NASA와 유럽우주국(ESA), 프랑스 국립우주연구센터(CNES), 독일항공우주센터(DLR)가 참여하는 국제 공동 임무다.

JAXA 프로젝트 매니저는 포보스 시료가 향후 유인 화성 탐사에서 화성 위성을 거점으로 활용할 가능성을 검토하는 데도 중요하다고 설명했다.