중국 화성 탐사선 Tianwen-3 – The Globe and Mail

다음 10년이 시작될 즈음에는 또 다른 세계의 한 부분이 지구로 옮겨져 연구되고, 실험되고, 관찰되고, 생명체가 존재하는 것으로 밝혀질 것입니다.

아니요, 달이 아닙니다. 루나는 죽었고, 항상 그래왔습니다. 하지만 화성은 한때 살아있었을 수도 있고 지금도 살아있을 수도 있습니다.

1997년부터 화성에 존재해 온 위성 저공비행과 다양한 탐사선의 느린 진행을 통해 잠재적인 생명체의 징후가 수년 동안 축적되어 왔습니다.

이들 중 첫 번째는 NASA에서 보냈고, 미국 우주국은 모든 화성 로봇 중 가장 최신이자 가장 발전된 Perseverance가 신중하게 준비한 자료를 수집하여 화성에서 무엇이든 가져오는 첫 번째 사람이 될 것으로 나타났습니다.

그러나 그 임무는 여러 차례 지연되었고 마침내 올해 1월에 폐기되어 새로운 우주 강국인 중국이 역사를 만들 수 있는 장을 마련했습니다.

홍콩대학교 지구행성과학과 교수이자 톈원 3호 화성 표본 회수 임무에 참여한 일량 리(Yiliang Li)는 “화성에 생명체가 있다는 증거가 있다면 그것은 우리가 알고 있는 생명체의 역사를 완전히 다시 쓰는 것”이라고 말했다.

모든 것이 계획대로 진행된다면 Tianwen 3호는 2028년에 두 단계에 걸쳐 발사될 예정입니다. 화성 표면에서 샘플을 수집하기 위한 착륙선과 함께 이를 궤도에 대기 중인 다른 우주선에 가져갈 수 있는 상승 차량을 파견하고, 이 우주선은 샘플을 지구로 다시 날려 2031년에 도착하게 됩니다.

Li 교수와 그의 팀은 현재 화성의 위성 이미지를 검토하여 올해 말까지 잠재적인 착륙 지점 목록을 3개로 좁히고 있습니다. 즉, 기본 지점과 먼지 폭풍이나 기타 합병증이 발생할 경우를 대비한 두 가지 대체 옵션입니다.

그러한 장소를 선택하는 것은 임무의 과학적인 측면과 공학적인 측면 사이의 섬세한 춤이라고 Li 교수는 말했습니다. 그의 팀은 생체 신호(과거 또는 현재 생명체의 증거)를 찾을 수 있는 가장 좋은 기회로 간주되는 잠재적인 물 징후가 있는 화성의 일부를 우선적으로 조사하기를 원하며, 그의 동료들은 착륙선이 충돌하거나 막혀 수년간의 노력과 수십억 달러를 낭비하지 않도록 하고 싶어합니다.

NASA의 화성 탐사 임무에 여러 차례 참여한 런던 임페리얼 칼리지(Imperial College London)의 지구과학 교수 산지브 굽타(Sanjeev Gupta)는 “문제는 지질학자들이 가고 싶어하는 곳이 엔지니어들이 가고 싶어하는 곳이 아니라는 것”이라고 말했습니다.

19세기와 20세기에 망원경 기술이 발전하면서 일부 사람들은 화성에서 활동의 징후를 보았다고 믿었으며, 미국 천문학자 퍼시벌 로웰은 1907년에 “화성은 현재 지적이고 건설적인 생명체의 거처”라고 자신있게 선언했습니다.

자세히 조사한 결과 운하 네트워크를 포함한 그러한 관찰은 신기루로 나타났으며 NASA와 소련이 1960년대와 70년대에 화성에 탐사선을 보냈을 때 화성은 일반적으로 죽은 행성으로 받아들여졌습니다.

하지만 그 결론은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 양의 물이 있다는 증거를 포함하여 지구 자체에서 발견된 것과 극한미생물이 생명에 적대적인 것으로 추정되는 조건에서 번성하는 것으로 발견된 지구에서의 발견 덕분에 최근 몇 년 동안 도전을 받았습니다.

“티베트 고원에는 염도가 매우 높고 어는점이 매우 낮은 소금물이 있습니다.”라고 Li 교수는 말했습니다. “화성 깊은 곳에서 표면까지 수직으로 순환하는 매우 염도가 높은 물이 지구상의 극한 생물에게 적합한 온도와 영양분을 가지고 있을 수 있습니다.”

탐사선은 이미 화성에서 잠재적인 생체 특징을 발견했지만, 그것이 화학 반응이 아닌 살아있는 유기체에 의해 남겨졌다는 것을 증명하고 우리가 알고 있는 생명체가 존재한다는 것을 입증하는 것은 말할 것도 없고 가장 진보된 로봇조차도 표면에서 할 수 있는 것 이상일 가능성이 높습니다.

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굽타 교수는 “우리는 지구 실험실에서 생명체의 화학적 특징을 분석해야 한다”고 말했습니다. “생명에 대한 증거를 찾더라도 그것은 슬램덩크가 아닐 것입니다. 초기의 잠정적인 발견은 과학계에서 논쟁을 벌이겠지만 그것은 연구의 엔진, 발견의 엔진이 될 것입니다.”

그러나 샘플 반환 프로젝트가 도널드 트럼프 대통령의 NASA 예산 삭감으로 인해 실패한 후에도 Perseverance의 탑재량은 행성에 계속 남아있을 것입니다.

Perseverance 팀은 이제 중국 임무의 방관자가 될 것입니다. Perseverance처럼 수년에 걸쳐 다양한 위치에서 샘플을 수집하는 대신 하나의 지역과 샘플 소스를 대상으로 하는 야심찬 임무는 덜 야심적이지만 베이징은 달에 승무원을 보내려는 자체 계획과 함께 Tianwen 프로그램을 확고히 지원하는 것으로 보입니다.

중국 달의 여신의 이름을 딴 창어(Chang’e) 프로그램은 이미 큰 성공을 거두었고, 최초로 달 뒷면에 탐사선을 착륙시키고 표면에서 샘플을 채취했습니다.

그러나 화성에서 샘플을 채취하는 것은 훨씬 더 복잡한 작업입니다. 지구와 화성 사이의 평균 거리는 우리와 달 사이의 거리의 500배 이상입니다. 아르테미스 II의 저공비행에는 총 9일이 걸렸습니다. 화성에 도달하는 데만 7~10개월이 걸립니다.

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달과 달리 화성에는 대기가 있어서 착륙이 훨씬 더 어렵고 이륙도 훨씬 더 어렵습니다. 그런 다음 모든 샘플은 궤도선에 도킹하여 지구로 돌아와 안전하게 착륙해야 하며, 그 후에는 격리되어 잠재적인 생체특징을 오염시키지 않고 화성 생명체로 우리 생물권을 감염시킬 가능성을 훨씬 줄여야 합니다.

굽타 교수는 Tianwen 3호가 수집할 샘플이 더 제한적이라는 점을 감안할 때 생명체나 과거 생명체의 증거가 포함될 가능성은 “매우 낮다”고 말했습니다. 하지만 화성 지질학에 대한 엄청난 양의 정보를 제공할 뿐만 아니라 향후 샘플 반환 임무에 대한 개념 증명 역할도 할 것입니다.

화성에서 샘플을 반환하면 우리는 그 행성뿐만 아니라 우리 행성도 더 잘 이해할 수 있게 될 것입니다. 지구와 달리 화성에는 판 구조론이 없습니다. 즉, 고대 바다의 영향과 가끔 소행성 충돌을 제외하면 표면은 생성 이후 대체로 정적이어서 이를 연구하면 지구가 초기 단계에 어땠는지에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다.

굽타 교수는 “어떤 면에서 화성에 가는 것은 우리 자신에 대해 배우는 것”이라고 말했다.

화성에서 생명체를 찾는 데 많은 초점이 맞춰져 있지만, 그 반대를 증명하면 생명체가 어떻게, 왜 생명체가 존재하는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이자형지구상에 존재합니다. 극한미생물의 존재가 보여 주듯이, 생명체는 모든 틈새를 채우지만, 이로 인해 화석 기록에서 생명체가 시작된 지점을 찾는 것이 유난히 어려워집니다.

굽타 교수는 “화성에서 생명체가 발생하지 않았다고 가정해 보자. 이는 우리가 지구에는 없는 프리바이오틱스 화학을 얻을 수 있다는 것을 의미한다”고 말했다. “(지구) 암석에는 약 39억년에 걸쳐 엄청난 논쟁이 벌어지고 있는 잠정적인 것들이 있지만, 우리는 생물 이전의 암석 기록을 갖고 있지 않으며 화성이 우리에게 그것을 제공할 수 있습니다.”

리 교수는 우리가 아직 화성에 대해 거의 이해하지 못하는 상황에서 엘론 머스크 같은 인물은 물론 정부까지 인간을 화성에 보내는 데 점점 더 초점을 맞추는 것에 실망했다고 말했습니다.

“화성은 방사능이 매우 높고 매우 춥고 건조하지만 그러한 조건에서 표면으로 나타날 수 있는 극한미생물이 여전히 존재합니다.”라고 그는 말했습니다. “화성에 사람을 데려가면 지구 전체가 오염될 수 있으니 매우 조심해야 합니다.”