▲ 착륙선 다리와 발판 낙하 테스트 과정

미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)가 화성에서 채취한 암석 샘플을 지구로 가져오기 위해 화성 샘플 회수 착륙선(Sample Retrieval Lander)을 설계하고 있다.

현재 화성에서 활동하고 있는 퍼시비어런스 로버(rover)는 '화성 샘플 회수 캠페인(Mars Sample Return campaign)'의 일환으로 암석의 핵심 샘플로 채워진 튜브들을 계속 모으고 있다.

10일(현지 시각) NASA에 따르면 미국 캘리포니아주 남부에 위치한 JPL 소속 엔지니어들은 샘플 회수 착륙선의 다리와 발판(footpads) 시제품을 제작해 테스트를 진행하고 있다. 착륙선이 화성에 착륙할 때 충격이 매우 크기 때문에 충격을 흡수할 수 있는 강건한 다리와 발바닥을 설계하고 있다. NASA는 수십년간 성공적인 화성 착륙을 통해 학습하고 경험한 노하우를 적용하기 위해 애쓰고 있다. 샘플 회수 착륙선은 화성 궤도 진입 후 하강 속도를 늦추기 위해 차세대 낙하산과 12개의 로켓 엔진을 탑재하고 있다. 화성 샘플 회수 착륙선은 지금까지 화성에 착륙한 우주선 가운데 최대 하중인 2275kg(5016파운드)에 달한다.

▲ JPL 엔지니어들이 샘플 회수 착륙선 기술을 테스트하고 있다.

착륙선은 퍼시비어런스 로버가 세심하게 포장된 샘플들을 화성 궤도선에 발사할 로켓을 운반해야한다. ESA(유럽항공우주국)가 제공하는 2.5m 로봇팔은 샘플 튜브들을 로켓에 장전해야한다. 또한 착륙선은 화성 샘플 회수를 위한 최대 2대의 미니 헬리콥터를 백업용으로 갖고 가야한다. 샘플 회수착륙선이 무거울 수밖에 없는 이유다.

JPL 엔지니어들은 샘플 회수 착륙선이 화성에 내려앉는 동안 충격 에너지를 어떻게 흡수하는지를 이해하기 위해 올 초 다리와 발판에 관한 테스트를 실시했다. 연구팀은 단단한 바닥에 3/8 크기의 착륙선 축소 모형을 제작해 낙하 테스트를 실시했고, 화성 지면을 모사한 환경에서 실물 크기의 발판을 내리치는 실험도 진행했다.

테스트 과정에서 관찰한 내용은 착륙선 설계에 반영된다. JPL 관계자는 "착륙선의 초창기 설계와 지금 설계 간에는 낮과 밤의 차이만큼 크다"며 테스트의 중요성을 설명했다.