미 항공우주국(NASA)이 한국시간으로 27일 오전 4시부터 화성탐사선 ‘인사이트호’의 화성 착륙 과정을 실시간 중계한다. 탐사선의 실제 착륙 예정 시간은 미 동부시간으로 26일 오후 3시쯤, 우리시간으로 27일 오전 5시쯤이다.
NASA는 26일(현지시간) 공식 홈페이지를 통해 “24시간 안에 우주선 인사이트호가 화성을 향한 7개월 간의 여행을 끝마친다”며 “인사이트호는 1만㎞/h의 속도로 4억8477만3006㎞를 순항해왔다”고 밝혔다.
인사이트호를 관리해온 미국 캘리포니아 패서디나 지역의 NASA 제트추진연구소 기술자들은 우주선의 화성 대기권 진입을 준비 중이다. 우주선은 대기권 진입 직전 본체와 착륙선(랜딩캡슐)으로 분리돼 착륙선만 화성 대기권으로 향한다.
착륙선이 화성 대기권에 진입하는 순간부터가 난관의 시작이다. 착륙선이 대기권에 닿는 순간 각도는 정확히 12도가 돼야 한다. 그보다 각도가 크면 착륙선은 우주로 튕겨나가고, 그보다 작은 각도로 닿으면 마찰열로 인해 불타 사라지게 된다.
착륙선이 대기권으로 진입하면 1만9794㎞/h 속도로 낙하한다. 화성 표면에 닿기까지 허락된 시간은 불과 6분45초가량이다. 이 시간 동안 착륙선은 가속도로 인해 지구의 12배 수준의 중력을 견뎌야 한다. 몸무게 80㎏인 사람의 경우 일시적으로 몸무게가 1t에 육박하게 되는 것이다.
착륙선이 대기권으로 진입하면 약 3분30초 이후 낙하산이 펼쳐져 낙하속도를 줄이기 시작한다. 그로부터 15초 이후엔 인사이트호를 감싸고 있던 단열차폐가 폭발과 함께 떨어져 나간다. 인사이트호는 단열차폐 분리 10여초 후에 화성 표면에서 지지대 역할을 할 3개의 다리를 편다.
인사이트호는 이같은 과정을 거쳐 2분 간 낙하하다 화성 표면에 닿는 ‘터치다운’을 45초 남겨두고 낙하산과 보호 덮개도 분리한다. 낙하산과 보호 덮개가 분리되면 인사이트호는 12개의 역추진 로켓을 이용해 착륙 충격을 줄이며 화성 표면에 내려앉는다. 착륙지점은 엘리시움 평원이다.
이처럼 불과 7분이 안 되는 시간 동안 여러 고비를 넘겨야 하는 만큼 인사이트호를 디자인한 과학자들과 기술자들은 이 시간을 ‘공포의 7분(seven minutes of terror)’이라고 부른다.
인사이트호가 성공적으로 화성 표면에 착륙했는지 여부는 무선 신호를 통해 지구로 전달된다. 화성에서 지구까지 신호가 전달되는 데 걸리는 시간은 8분7초가량이다. CNN에 따르면 현재까지 미국 내 다양한 우주연구소들이 총 44차례에 걸쳐 화성 착륙을 시도했지만, 성공한 사례는 18건 뿐이다.
앞서 지난 2012년 NASA의 큐리오시티호도 화성 착륙에 무사히 성공한 바 있다. 그러나 생명체 탐색을 목표로 보내졌던 큐리오시티호와 달리 인사이트호는 화성 지표면 아래를 탐지하기 위해 설계됐다.
성 적도 인근 엘리시움 평원에서인사이트호는 큐리오시티와 달리 화성을 돌아다니지 않고 엘리시움 평원 한 지점에 머무르며 지표면에서 전파를 흘려보내 주파수 변화를 감지하고, 압축공기드릴을 이용해 화성 토양을 5m가량 파헤쳐 온도를 측정한다. 이를 통해 화성 내부에 존재할 것으로 추정되는 맨틀의 실재 여부와 그 크기 등을 관측할 수 있다.