NASA, 2026년 ‘토성의 달’에 최초로 비행 탐사선 보낸다 - 중앙일보 - 중앙일보

미국항공우주국(NASA)가 공개한 '듀얼 쿼드콥터' 드래곤플라이의 그래픽. 플루토늄을 원료로 타이탄을 날아다닐 수 있는 드래곤플라이는 약 8km씩 비행 이동하며 타이탄을 탐사할 계획이다. 8개의 프로펠러로 수직이착륙이 가능하다. [AP=연합뉴스]

미국이 토성의 위성인 타이탄에 비행 탐사선을 보내기로 했다. 짙은 대기가 존재하는 타이탄은 원시 지구와 대기 구성이 비슷하고 지하에 메탄 성분의 호수가 존재하는 등 생명체의 흔적을 발견할 가능성이 있는 것으로 알려졌다. 미국항공우주국(NASA)은 28일(현지시각) 오는 2026년 타이탄에 비행 탐사선 ‘드래곤플라이’를 파견하는 미션을 발표하고 본격적인 준비에 나섰다.
 
타이탄은 토성의 위성이지만 수성보다 거대하다. 태양계에 존재하는 총 54개의 위성 중 두 번째로 큰 크기로, 목성의 가니메데 다음이다. 태양으로부터 약 14억㎞ 떨어져 있는데 이는 지구와 태양 간 거리의 약 10배나 멀다. 이 때문에 표면 온도가 영하 179℃로 매우 낮다.

타이탄은 토성의 위성 중 가장 거대하며 태양계에 존재하는 위성 중 2번째 크기를 자랑한다. 대기 구성성분의 95%가 질소로, 지구와 비슷한 천체로 꼽힌다. [사진 미국항공우주국]

이처럼 극한의 환경을 가진 타이탄에 NASA가 관심을 가지는 이유는 뭘까. 바로 타이탄이 생명체가 탄생한 원시 지구와 비슷하기 때문이다. 타이탄은 태양계 위성 중에서는 유일하게 대기가 존재하는 곳이다. 지구처럼 질소가 주성분인 데다 그 밀도가 4배에 이른다.
 
독특한 점은 또 있다. 바로 메탄이다. 심채경 경희대 우주과학과 교수는 “타이탄은 표면 온도가 매우 낮아 상온에서 기체인 메탄이 액체로 존재한다”며 “이 때문에 메탄 구름이 형성되고 비가 내리는 등 지구처럼 대기 활동을 관찰할 수 있다”고 설명했다. 이 외에도 대기 중에 아르곤·수소분자·일산화탄소 등이 존재해 대기 중에서 형성된 유기물질이 가벼운 눈처럼 내리고 있는 환경이다. 생명체의 흔적을 찾을 가능성이 높은 이유다.
 

표면 온도가 섭씨 영하 180도에 이르는 타이탄에는 바다만큼 큰 메탄의 호수가 존재한다. 대기 구성성분의 95%가 질소로 80%인 지구와 유사하며, 메탄이 증발하고 비로 내리는 등 대류활동도 관찰된다. [사진 미국항공우주국]

NASA는 이곳에 비행이 가능한 탐사선을 파견할 계획이다. 8개의 프로펠러를 이용한 수직 이착륙과 비행 이동이 가능한 드래곤플라이가 주인공이다. 그간 태양계 탐사에는 주로 지상을 이동하는 방식의 탐사차가 이용됐는데 이동하는 데 한계가 있어 여러 지점을 탐사하는 데 어려움이 있었다. 
 
반면 드래곤플라이는 한 지점을 탐사한 후 약 8㎞씩 비행해 장소를 옮겨 다니며 탐사할 예정이다. NASA가 행성이나 위성에서 비행 탐사선을 운용하는 것은 이번이 최초다. 탐사를 위한 목표 이동 거리는 총 175㎞로, 이는 현재까지 운용된 모든 화성 탐사차가 이동한 거리의 2배에 이를 것이라고 NASA 측은 설명했다. 동력원으로는 플루토늄이 사용된다. 심 교수는 “대기가 희박한 화성이나 달에 비해 타이탄은 대기 밀도가 높다”며 “기체를 이용해 추력을 얻는 드론이 비행하기 최적의 환경”이라고 밝혔다.
 
한편 드래곤플라이는 타이탄의 날씨가 가장 평온한 때를 골라 착륙할 예정이다. 2005년 1월 타이탄 대기권에 진입하는 등 약 13년에 걸쳐 토성 탐사 임무를 수행한 카시니·하위헌스호의 자료를 토대로 분석할 계획이다. 최초 착륙 예상지점은 타이탄 적도 인근의 모래언덕인 샹그릴라 사구다. 아프리카 남부 나미비아 사막의 선형 사구와 비슷한 곳으로 다양한 샘플을 확보할 수 있는 곳으로 알려졌다.
 
짐 브라이든스틴 NASA 국장은 “드래곤플라이는 타이탄 상공을 날며 다양한 유기 화합물을 발견하고 생명체 기원에 대한 새로운 단서들을 제공해 줄 것”이라며 기대감을 나타냈다. 드래곤플라이의 최종목적지는 셀크 분화구로 액체로 된 물과 탄소·수소·질소 등 유기물 등 생명체로 발전할 수 있는 ‘재료’가 풍부할 것으로 추정되는 곳이다. 2034년 타이탄에 도착하게 되는 드래곤플라이는 약 2년 7개월 동안 임무를 수행하게 된다.
 
허정원 기자 heo.jeongwon@joongang.co.kr

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2019-06-28 08:22:11Z
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