스페이스 클럽 Perseverance는 시료 튜브 공급이 줄어들면서 분화구 가장자리로 올라가는 데 어려움을 겪고 있습니다.

[발사대]

지난 8월, NASA의 화성 탐사선 퍼서비어런스(Perseverance)는 탐사선 사상 가장 야심찬 다섯 번째 과학 캠페인을 시작했다. 이 캠페인을 통해 퍼서비어런스는 제제로 분화구의 서쪽 가장자리를 등반하고 가장 가파르고 험난한 지형에 직면하는 한편, 계속해서 표면 샘플을 채취하고 고대 미생물 생명체의 흔적을 찾고 있습니다. 현재 퍼서비어런스는 12월 초에 분화구 가장자리를 넘을 것으로 예상됩니다.

그러나 팀들은 분화구 가장자리를 탐색하는 데 많은 어려움에 직면했습니다. 퍼서비어런스가 지나간 대부분의 지형은 처음 생각했던 것보다 훨씬 더 미끄러웠고, 이로 인해 분화구 가장자리를 오르는 로버의 진속도가 느려졌다. 좀 더 구체적으로 말하자면, 분화구 가장자리 지형은 얇고 부서지기 쉬운 지각이 있는 느슨하게 포장된 먼지와 모래로 발견되어 탐사선의 바퀴가 크게 미끄러지는 것으로 밝혀졌습니다.

많은 날, Perseverance는 미끄럽지 않은 지형에서 달렸을 거리의 절반만 주행했습니다. 실제로 하루 동안 등반하는 동안 지형이 너무 가파르고 미끄러워서 로버는 계획된 경로의 20%만 주행할 수 있었습니다. 큐리오시티(Curiosity), 오퍼튜니티(Opportunity), 스피릿(Spirit)과 같은 이전의 로버들은 가파르고 미끄러운 지형을 겪었지만, 이처럼 극한의 지형을 마주한 적은 없었습니다.

퍼서비어런스(Perseverance)가 분화구 가장자리로 올라가는 동안 촬영한 모자이크 이미지. 로버가 방문한 여러 위치가 강조 표시됩니다. (출처: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS)

"화성 탐사 로봇은 더 가파른 지형을 주행하고 더 미끄러운 지형을 주행했지만 이 정도 규모로 두 가지를 모두 처리해야 하는 것은 이번이 처음입니다. 퍼서비어런스가 두 걸음 앞으로 나아갈 때마다, 우리는 적어도 한 걸음 뒤로 물러섰다. 탐사선 계획가들은 이것이 길고 힘든 슬로그로 향하는 경향을 보았고, 그래서 우리는 몇 가지 옵션을 생각하기 위해 함께 모였습니다"라고 캘리포니아에 있는 NASA 제트추진연구소(JPL)의 탐사선 경로 계획자인 캠든 밀러(Camden Miller)는 말했습니다.

팀들은 지난 몇 주 동안 Perseverance의 바퀴가 미끄러지는 정도를 줄일 방법을 찾기 위해 노력해 왔습니다. 10월 3일, 탐사팀은 탐사선에 명령을 보내 이러한 전략 중 일부를 테스트하도록 했는데, 여기에는 탐사선이 후진할 때 로버의 서스펜션 시스템이 더 나은 견인력을 유지한다는 사실이 밝혀졌기 때문에 탐사선이 후진하는 것을 포함했다. 또한, 팀은 퍼서비어런스(Perseverance)가 횡단 경사면(또는 스위치백) 주행을 시도하고 분화구의 북쪽 가장자리를 향해 주행하도록 했습니다. 이 모든 시도는 퍼서비어런스가 분화구 가장자리를 차지하는 루트의 이름인 "서머랜드 트레일(Summerland Trail)"을 오르는 동안 이루어졌습니다.

세 번의 시도 모두 분화구 가장자리를 오르는 동안 퍼서비어런스의 견인력을 증가시켰지만, 연구팀은 표면에 더 가까운 더 큰 암석이 존재하기 때문에 분화구 가장자리의 북쪽 가장자리로 탐사선을 운전하는 것이 가장 유리하다고 판단했습니다.

"지금 당장은 그게 계획이지만, 앞으로 상황을 바꿔야 할 수도 있습니다. 어떤 화성 탐사선도 이렇게 큰 산을 이렇게 빨리 오르려고 시도하지 않았습니다. 과학팀은 분화구 가장자리의 꼭대기에 가능한 한 빨리 도달하기를 원하는데, 그 이유는 그곳에 있는 과학적 기회 때문입니다. 그것들을 그곳에 데려갈 방법을 찾아내는 것은 우리 탐사선 계획자들에게 달려 있다"고 밀러는 말했다.

퍼서비어런스(Perseverance)가 분화구 가장자리를 오르면서 마주한 가파르고 미끄러운 지형을 보여주는 이미지. (제공: NASA/JPL-Caltech)

앞서 언급했듯이 퍼서비어런스는 12월 초에 분화구 가장자리를 오를 것으로 예상되며, 퍼서비어런스가 크레운드될 장소는 "전망대 언덕"으로 알려져 있습니다. 룩아웃 힐(Lookout Hill)의 분화구 가장자리를 오른 후, 로버는 "위치 헤이즐 힐(Witch Hazel Hill)"이라는 이름의 또 다른 장소로 450m를 더 주행할 것입니다. 화성 궤도를 도는 우주선의 현재 데이터에 따르면 위치 헤이즐 힐에는 밝은 색의 층이 있는 기반암이 포함되어 있을 가능성이 있으며, 연구팀은 이를 퍼서비어런스가 이전에 조사한 "밝은 천사" 위치와 비교할 예정이다.

퍼서비어런스는 분화구 가장자리를 따라 올라가는 동안, 그리고 탐사선의 이전 네 번의 과학 캠페인을 통해 화성 표면, 암석 및 기타 표면 특징의 샘플을 수집해 왔습니다. 일단 채취된 샘플은 총 43개의 샘플 튜브 중 하나에 떨어뜨린 후 나중에 다른 임무에 의해 수집될 수 있도록 화성 표면에 떨어뜨립니다. 지금까지 Perseverance는 24개의 시료 튜브와 1개의 대기 시료 튜브, 3개의 "증인" 튜브(시료 채취 장소 주변의 오염 물질을 포집할 수 있는 물질이 사전 로드된 시료 튜브)를 수집, 밀봉 및 증착했습니다.

퍼서비어런스(Perseverance)의 임무 계획 단계에서 팀들은 로버가 최소 31개의 샘플 튜브를 수집하고 보관해야 했습니다. 후속 계획 및 설계 회의에서 화성에 있는 동안 다른 샘플 튜브의 문제를 예상하여 12개의 튜브를 추가하여 총 튜브 수가 43개가 되었습니다.

서머랜드 트레일(Summerland Trail) 루트인 퍼서비어런스(Perseverance)는 분화구 가장자리 정상에 오르고 있습니다. (제공: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

화성 표면에서 임무를 수행한 지 거의 4년이 지난 지금, 퍼서비어런스는 시료 채취 행사를 위해 사용할 수 있는 11개의 빈 시료 튜브와 2개의 빈 증인 튜브를 보유하고 있습니다. 최근 NASA와 퍼서비어런스(Perseverance)의 팀은 탐사선에 있는 두 개의 빈 샘플 튜브를 폐기하기로 결정했습니다. 퍼서비어런스는 내부의 작은 로봇 팔을 사용하여 샘플 튜브에 접근하는데, 이 두 튜브에 접근하면 와이어 하네스가 로버 프레임의 패스너에 걸릴 수 있어 암에 위험이 발생했습니다.

12월에 퍼서비어런스가 분화구 가장자리를 밟은 후, 탐사선의 다섯 번째 과학 캠페인이 마무리되기 시작하고, 팀들은 여섯 번째 과학 캠페인을 준비하기 시작할 것입니다.

(리드 이미지: 증착된 샘플 튜브를 바라보는 Perseverance의 셀카. 출처: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

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