일본산업뉴스요약

우주 해명에 속도 붙는다
샘플 리턴 계획, 전 세계에서 활발

지구 이외의 천체 시료를 채취해 지구에 가져오는 ‘샘플 리턴 계획’이 국내외에서 대세가 되고 있다. 우주항공연구개발기구(JAXA)의 소행성 탐사기 ‘하야부사2’가 2월에 소행성 ‘류구’에 착륙해 시료 채취에 성공했다. 나아가 세계에서 처음으로 소행성에 분화구 생성에도 성공해 두 번째 착륙이 기대되고 있다. 천체 시료를 직접 분석함으로써 우주의 해명이 급속도로 이루어질 거라고 기대된다.

-- 류구, 유기물·물 발견할 수 있을까 --
샘플 리턴의 역사는 1969년으로 거슬러 올라간다. 미항공우주국(NASA)는 같은 해에 아폴로 계획으로 ‘달의 돌’을 채취해 달의 새로운 정보를 지구에 가져왔다. 1970년에는 소련이 무인으로 달의 시료 채취에 성공했다. 일본에서는 소행성 탐사기 ‘하야부사’가 2010년에 세계에서 처음으로 소행성 ‘이토카와’에서 시료를 가져왔다. 이러한 쾌거는 전 세계에 충격을 주었다.

하야부사의 후속 기종인 ‘하야부사2’가 류구를 탐사 중이다. 류구는 유기물과 물을 포함하고 있을 가능성이 크다고 여겨지는 ‘C형 소행성’이다. 5일에 소행성에 인공 분화구를 만들기 위한 충돌체를 류구에 부딪치는 것에 성공했다. 23~25일의 하야부사2의 강하 운용에서 인공 분화구의 존재를 확인했다.

JAXA는 하야부사2 프로젝트 팀의 쓰다(津田) 매니저는 “우주 탐사의 새로운 방법을 확립했다.”고 힘주어 이야기한다. 이르면 5월 이후에 하야부사2는 인공 분화구 부근에 착륙해 류구 내부의 시료를 채취할 계획이다.

또한 NASA가 2016년에 발사한 소행성 탐사기 ‘오시리스 렉스’가 2018년 12월에 소행성 ‘벤누’에 도착해 2020년에 예정하고 있는 벤누 표면의 시료 채취를 위해 준비하고 있다. JAXA와 NASA는 얻은 시료를 서로 제공하기로 되어 있다.

하야부사2는 2020년 말 정도에 오시리스 렉스는 2023년에 지구에 귀환한다. 류구의 표층 시료와 내부 시료, 나아가 벤누의 표층 시료를 가져와 분석함으로써 태양계의 성립 및 소행성에서의 자원 탐사의 가능성에 관한 지식을 얻을 수 있다고 기대하고 있다.

-- 화성과 위성, 형성 과정의 비밀을 푼다 --
달 주회 궤도의 유인 거점인 구축에 전 세계가 주목하고 있다. 미국은 이 거점을 완성시켜 2024년까지 우주비행사를 달 표면에 착륙시키려고 하고 있다. 달에는 우주 기지의 건설도 계획되어 있어 달이 다음 우주개발의 무대가 되는 것은 명확하다. JAXA우주과학연구소의 구보타(久保田)는 “달이 어떻게 형성되어 물이 어디에서 공급되는 지는 아직도 불가사의다.”고 말한다.

유럽과 미국은 달과 화성을 중요한 탐사 대상으로 정의하고 샘플 리턴 계획을 검토한다. 나아가 중국은 달의 시료 채취를 목표로 하는 ‘창어(嫦娥) 5호’와 달 극지에서의 시료 채취를 목표로 하는 6호의 준비를 추진하고 있다.

한편 JAXA는 유럽우주기관(ESA)와 캐나다 우주국(CSA)와 공동으로 달 표면을 이동해 대량의 시료를 지구에 가져오는 계획 ‘헤라클레스(HERACLES)’를 검토하고 있다. 착륙선에서 탐사차(로버)를 내려 달의 시료를 채취한 후 지구에 가져올 계획이다.

달 근방 유인 거점 및 달 표면 기지가 가능하다면 다음 목표는 화성이다. 화성 본체는 아니지만 일본은 화성의 위성인 ‘포보스’ ‘데이모스’에 착안한 탐사 계획을 추진한다. 두 위성의 탄생에는 원래 멀리 있던 소행성이 화성 주변으로 날라와 화성의 중력에 잡혔다고 하는 ‘포획 소행성설’과 화성에 대규모 천체가 충돌해 그 파편이 화성 궤도에 흩어진 뒤 다시 쌓여 형성되었다고 하는 ‘거대 충돌설’ 두 가지가 있다.

이러한 가설에 결착을 짓기 위해 JAXA는 2019년도부터 2024년 발사 예정인 ‘화성 위성 샘플 리턴 미션(MMX)’의 탐사기의 세부 설계를 시작한다. 화성 위성의 시료를 채취해 조사하는 것은 화성 자체의 기원 해명으로도 연결된다. 화성 본체와의 탐사와 비교함으로써 화성 및 그 위성의 형성 과정의 비밀이 풀릴 것이라고 기대하고 있다.

-- 앞으로의 전개 --
이외에도 미국과 일본에서 혜성에 포함되는 물질을 지구에 가져오는 혜성 샘플 리턴 계획 ‘시저(CAESAR)’가 검토되고 있다. 일본은 하야부사로의 샘플 리턴의 성공을 계기로 현재 운용 중인 하야부사2 및 다음 MMX 계획 등 이 분야에서 앞서나갈 것이다. 전 세계에서 여러 태양계 천체에서 시료를 채취하는 계획이 시행된다면 개별 천체의 성질만이 아닌 태양계 및 그보다 더 큰 우주의 성질을 해명하는 열쇠가 될 수 있다. 나아가 탐사를 위한 기술이 지구권보다 밖에 있는 심우주에 인류의 활동 범위를 확대하게 된다. 앞으로의 우주 탐사의 진전에 기대하고 싶다.

-- 끝 --