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최근 스피릿 오퍼튜니티 비글 2호 등의 화성 착륙선을 있다른 소식으로 화성탐사에 관한 관심이 높아가고 있다. 그런데 왜 화성을 탐사할 땐 멀리 돌아서 가는 것일까?
직항로 선택하면 연료통 10배 커야 돼
지구와 화성의 평균거리는 7천8백만㎞ 떨어져 있다. 그런데도 화성 탐사로봇 스피릿은 4억여㎞, 오퍼튜니티는 1억7천만㎞의 우주를 여행한 뒤에야 화성에 내릴 수 있었다. 똑 같은 화성행에 올랐지만 여행 거리는 엄청난 차이가 난다. 지구~화성의 평균거리가 무의미할 정도로 긴 여정을 밟은 것이다.
거기에는 그럴만한 이유가 있다. 과학자들은 우주 여행 시간은 아무리 많이 걸리더라도 연료가 가장 적게 드는 쪽을 택하기 때문이다. 최단거리로 가게 되면 화성이 지구에 가장 가까이 있을 때인 약 5천5백만㎞ 떨어져 있을 때 발사해 화성행 직항로를 택하면 된다. 그렇게 하면 거의 평균 거리 내외의 거리만 여행하면 화성에 도착할 수 있을 것이다.
문제는 우주탐사선의 연료. 직항로를 택하면 화성까지 가는 동안 계속해서 우주탐사선의 연료를 태워 추진력을 얻어야 한다. 이렇게 하려면 로켓과 우주탐사선의 연료통이 지금보다 10여배 커져야 한다.
한국항공우주연구원 위성운영센터 김해동 선임연구원은 "발사용 로켓과 우주탐사선의 연료통이 커지면 그만큼 발사비용이 많이 들고, 탐사용 장비 등을 실을 공간이 줄어든다"며 "배보다 배꼽이 더 커지는 셈"이라고 말했다.
이번 같은 연료 절약형 화성탐사는 지구나 달 등을 비롯, 행성이 끌어당기는 힘을 이용하는 것이다. 고속으로 달리는 열차 옆을 달려가면 열차가 일으키는 바람이 밀어주는 효과를 내는 것과 비슷한 효과를 얻는 셈이다. 공짜로 속도를 얻자는 것이다.
이런 '공짜' 속도를 얻기 위해 화성 탐사선은 지구를 수십바퀴 돈다. 그런 뒤 속도가 빨라지면 화성행 항로에 올라타는 것이다.
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