화성 위성 탐사 계획, 왕복 5년 걸려
세계 최초로 화성의 위성에서 시료를 채취해 지구로 가져오는 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 화성 위성 탐사 계획 'MMX' 탐사선이 발사됐다. 일본의 주력 로켓 H3 10호기에 실려 발사된 탐사선은 화성의 첫 번째 위성인 포보스를 향해 약 5년에 걸친 왕복 여정에 올랐다.
20일 아사히 신문에 따르면 이날 오전 4시 41분 일본 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 MMX 탐사선이 발사됐다. 발사 이후 H3 로켓은 보조로켓 4개와 로켓 1단 등을 차례로 분리하며 고도를 높였고 약 1시간 11분 후에는 MMX가 화성으로 향하는 궤도에 진입하며 발사에 성공했다.
MMX는 화성의 위성 중 하나인 '포보스'에서 모래 등 시료를 채취해 지구로 가져오는 것을 목표로 하고 있다. 성공하면 화성권에서 시료를 채취해 지구에 복귀한 첫 사례가 된다.
탐사선이 향하는 포보스는 지름 약 20~30㎞의 비교적 작은 천체다. 화성의 중력에 붙잡힌 소행성인지, 화성과 충돌했을 때 발생한 파편으로 형성됐는지는 아직 밝혀지지 않았다. 일본은 포보스에서 가져온 모래와 암석을 분석해 그 기원을 규명할 계획이다. 이를 통해 물과 생명체의 구성 요소인 유기물이 어떻게 화성으로 유입됐는지도 밝혀질 것으로 기대된다.
포보스 표면에는 운석이 화성 본체에 충돌하면서 튀어나온 물질도 쌓여 있을 것으로 추정된다. 지구에서 약 5500만~4억㎞ 떨어진 화성에서는 미국의 탐사 로버들이 암석을 채취하고 분석하고 있지만, 이를 지구로 가져온 사례는 아직 없다. MMX가 채취한 시료에 화성 본체에서 유래한 물질이 포함돼 있다면 이 역시 세계 최초의 사례가 될 가능성이 있다.
포보스는 미래 유인 화성 탐사에서 중계 거점이자 작업 기지로 활용될 후보지이기도 하다. MMX는 포보스의 지형과 지반, 방사선 등 주변 환경을 조사해 이곳을 '천연 우주정거장'처럼 활용할 수 있을지 살펴볼 예정이다.
탐사선은 약 1년 동안 비행해 화성권에 도착한 뒤 내년 8월 화성 궤도에 진입할 예정이다. 이후 포보스 인근을 비행하며 지형과 구성 물질을 관측하고, 두 차례 착륙을 시도한다. 착륙 후에는 로봇팔로 원통형 채취 장치를 박아 넣는 방식 등을 이용해 10g 이상의 시료를 확보하는 것을 목표로 한다.
이후 다른 위성인 데이모스에도 접근해 관측을 수행한다. 2030년 11월 화성권을 떠나 지구로 귀환하는 여정을 시작하고, 2031년 7월 시료가 담긴 캡슐을 분리해 호주에서 회수할 계획이다.
