화성탐사로버 ‘퍼서비어런스’ 타이완인이 원격조종

  • 2021.03.11
'Mars 2020'프로젝트에서 활약중인 옌정嚴正 박사와 려오덩카이劉登凱 박사. [사진= CNA]

머나먼 우주 속에 빛나는 ‘붉은 행성’ 화성, 화성은 지구 바로 옆에 있는 태양계 네 번째 행성입니다. 산화철 성분 때문에 토양이 붉은색을 띠고 있어 ‘붉은 지구’라는 별명을 가진 화성은 2015년 개봉한 SF 영화 ‘마션’을 비롯해 영화 ‘아이언맨’의 실제 주인공인 일론 머스크가 인류를 화성에 이주시키겠다는 꿈을 이루기 위해 스페이스X를 창업했다는 이야기 덕분에 대중에게 더 친숙해졌죠.

스페이스X의 화성 식민지의 궁극적인 모습인 Mars City. [사진=INVERSE 제공]

민간우주기업 ‘스페이스X’의 일론 머스크가 2050년까지 인류를 화성으로 이주시키겠다는 계획을 제시해 주목받은 화성, 지구와 가장 가까우면서 생명체가 살았을 것으로 추정되는 행성이기 때문에 만약 생명체가 살았거나 살았을 만한 환경이라면 언젠가는 인간도 화성에서 살 수 있지 않을까라는 가능성을 확인하기 위해 지금 전 세계 각국이 천문학적인 돈을 들여 화성 탐사를 추진하면서 우주개발 경쟁이 어느 때보다도 치열합니다.

치열한 우주탐사 개발 경쟁 속 ‘우주개발 늦깎이’ 아랍에미리트(UAE)는 올해 건국 50주년을 맞춰 화성 궤도 진입을 목표로 지난해 7월 20일 가장 먼저 ‘아말(희망)’이라는 이름이 붙여진 중동 최초의 화성 탐사선을 일본 다네가시마 우주센터에서 발사했습니다. 아랍에미리트 우주국은 아말을 시작으로 화성탐사 연구를 본격화해  2117년에는 화성에 도시를 건설하고 사람들을 이주시키겠다는 장기 목표를 제시한 상태입니다.

중국은 아랍에미리트 우주국의 아말이 발사된 사흘 뒤인 지난해  7월 23일 하이난 원창 우주발사장에서 첫 화성탐사선 ‘텐원天問 1호’를 발사했습니다.

한편, 지난해 가장 늦게 발사된 화성 탐사선인 미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사 로버 ‘퍼서비어런스’는 타이완 시간으로 지난 2월 19일 오전 4시 58분쯤 화성의 땅 ‘예제로 크레이터(Jezero Crater)’에 무사히 착륙했습니다.

조 바이든 미국 대통령이 타이완시간으로 19일 오전 자신의 트위터를 통해  NASA의 화성 탐사 로버 '퍼시비어런스'의 화성 착륙을 축하했습니다. [사진= 조 바이든 트위터 캡처]

NASA가 퍼서비어런스의 화성 탐사 착륙지를 '이시디스 평원'(Isidis Planitia) 서쪽에 있는 예제로 크레이터로 선택한 것은 예제로 크레이터에서 볼 수 있는 깎아지른 듯한 절벽과 모래언덕 등 지형 때문인데요.  NASA는 예제로 크레이터에 이러한 지형은 약 35억 년 전에 강물이 흘러 큰 호수로 유입되면서 퇴적물이 부채꼴 모양으로 쌓여 삼각주를 형성한 것으로 추정하며, 강의 삼각주와 호수 퇴적물에 유기 분자나 고대 미생물의 흔적이 남아있을 것으로 기대하고 있습니다.

특히 NASA의 화성 탐사 로버 ‘퍼서비어런스’가 지구를 떠나 화성에 도착하기 전부터 아랍에미리트의  아말과 중국의 텐원 1호보다 주목을 받은 이유는 쉽지 않은 화성 착륙을 시도한다는 것과 인류가 화성에서 이주할 것을 대비해 산소를 만들어내기 위한 실험, 또 지구가 아닌 다른 행성에서 나사가 만든 드론 ‘인제뉴이티’를 화성의 공중에서 비행실험을 한다는 것, 그리고 퍼서비어런스는 필요한 경우 화성에서 암석 등 샘플을 수집해 무균 샘플 보관함에 담아 다시 지구로 가져올 계획 등 상상속에서나 이루어질 법한 임무들을 수행하기 때문입니다.

앞으로 2년간 화성에서 토양과 암석 등을 채취하며 생명체의 흔적을 찾는 것은 물론 우리 인류가 화성에 이주해서 살 수 있도록 쓰일 장치들을 시험하는 임무를 맡은 화성 탐사로버 퍼서비어런스, 우주 탐사 기술에 또 하나의 도약을 가능하게 해줄 NASA의 이 거대한 프로젝트에는 타이완인도 참여하고 있는데요.

NASA JPL(미국항공우주국 제트추진연구소)에서 근무하는 옌정嚴正 박사와 려오덩카이劉登凱 박사가 그 주인공.

옌정 박사는 화성 탐사로버 퍼서비어런스 원격조종팀인 로봇 인터페이스 앤 비쥬얼라이제이션(robot interfaces and visualization)팀을 이끄는 대장입니다. 그리고 려오덩카이박사는 퍼서비어런스에 탑재된 소프트웨어와 하드웨어 등 최첨단 장비로 무장한 퍼서비어런스에 엔지니어링 설계부터 시험하는 임무를 맡았는데요.

'Mars 2020'프로젝트에서 활약중인 옌정嚴正 박사. [사진= CNA]

옌정 박사는 2003년부터 NASA 제트추진연구소에서 계획한 화성탐사 프로젝트에 모두 4차례 참여한 화성탐사 전문가입니다. 이번 화성탐사프로젝트의 경우 주로 미국 캘리포니아주 패서디나(Pasadena)에 위치한 나사의 제트추진연구소(JPL)에서 화성에 있는 퍼서비어런스가 보낸 각종 데이터와 사진을 분석하며,  팀원들과 토론하면서 함께 탐사 로봇 퍼서비어런스가 다음 날 수행해야 할 명령을 작성하는 임무를 맡아 수행하고 있습니다.

화성에 있는 화성 탐사로버 퍼서비어런스를 자유자재로 움직이기 위해 지구에 있는 원격조종팀은 단순히 모니터 앞에 앉아 원격 조종 버튼을 누르거나 미니카를 조종하는 것처럼 스틱을 움직이는 방법을 사용하여 실시간으로 퍼서비어런스를 움직이는 것은 불가능합니다. 가장 큰 이유는 지구에서 화성까지 왕복 무선 통신은 최소 6분에서 45분까지 걸리기 때문인데요. 예컨대 스틱을 움직이는 방식으로 앞으로 향하는 명령을 내리면 탐사로버가 최소 6분 후에 명령을 받습니다, 잘못될 경우 절벽 같은 곳에 떨어질 경우가 있죠, 그래서 탐사로버는 화성에서 거의 자율적으로 작동해야 합니다. 따라서 옌정 박사와 팀원들은 현재 지구에서 화성에 시간을 보내는 중인데요, 화성에 밤이 찾아오면, 지구에 있는 옌정 박사가 이끄는 원격조종팀은 나사의 제트추진연구소(JPL)로 출근합니다. 화성에서 퍼서비어런스가 보낸 각종 데이터와 3D 이미지를 토대로, 화성에 다시 태양이 비추기 전까지 퍼서비어런스가 다음날 목적지로 향하는 가장 좋은 경로를 설계하고, 화성에 해가 뜨면 퍼서비어런스를 깨워 그날의 지침과 명령을 전달해 퍼서비어런스가 스틱 원격조정이 아닌 계산된 최적의 경로에 따라 화성에서 자율적 주행이 가능하도록 임무를 맡아 수행하고 있습니다.

또한 이번 화성탐사 프로젝트에 핵심분야인 최첨단 장비로 무장한 퍼서비어런스에 엔지니어링 설계에는 려오덩카이 박사가 참여했는데요. 려오덩카이 박사는 기계공학자로서 1997년부터 NASA제트추진연구소가 진행한 화성탐사 프로젝트에 무려 5번이나 참여했습니다.

려오덩카이劉登凱 박사와 퍼서비어런스. [사진=CNA]

화성 탐사 배테랑 려오덩카이 박사의 다음 미션!! 바로 퍼서비어런스의 핵심 과제인 ‘화성 샘플 귀환’을 위해  NASA가 2030년  화성으로 SUV 크기의 탐사선을 보내 샘플이 담긴 튜브들은 다시 수집해 지구로 가져오게 한다는 이 미래  프로젝트에 참여해 미션을 수행하는 것인데요.

지구를 떠나 6개월 반 동안 4억7천100만㎞를 비행해 화성에 도착한 퍼서비어런스는 오늘도 멀고 추운 화성에서 홀로 생명의 흔적을 찾고 있습니다.

퍼서비어런스가 지난 10일 지구로 보낸 이미지.[사진=NASA  제공]
 

프로그램 진행자

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