화성 발견과 탐사의 역사: 고대 천문학자부터 현대 임무까지

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화성은 태양계에서 가장 신비롭고 매력적인 행성 중 하나입니다. 표면의 산화철로 인해 녹슨 색을 띠기 때문에 붉은 행성이라고 불립니다. 화성은 태양에서 네 번째 행성이며 수성 다음으로 두 번째로 큰 행성이다. 지름은 약 6800km로 지구보다 약 2배 정도 작습니다. 화성에는 소행성과 유사한 포보스와 데이모스라는 2개의 작은 위성이 있습니다.

화성은 생명체가 잠재적으로 존재할 수 있는 지구와 가장 가까운 행성이기 때문에 인류는 항상 화성에 관심을 가져왔습니다. 화성은 육안으로 관찰하고 다른 이름을 붙인 고대 문명에 알려졌습니다. 시간이 지남에 따라 천문학자들은 화성을 탐사하기 위한 도구와 방법을 개선하여 점점 더 많은 비밀을 발견했습니다. 이 기사에서는 고대부터 현재까지 화성의 발견과 연구가 어떻게 진행되었는지에 대해 이야기하겠습니다.

 

화성 발견

화성의 형성과 나이

현대 과학 데이터에 따르면, 화성은 약 46억년 전에 태양 주위의 우주 먼지와 가스가 압축되어 형성되었습니다. 이 과정을 강착이라고 하며 태양계의 모든 행성이 형성되었습니다.

화성은 지구와 마찬가지로 다른 물체와 많은 충돌을 겪었으며 이로 인해 모양, 구조 및 기후에 영향을 받았습니다. 약 41억년 전에 발생한 그러한 충돌로 인해 화성 북반구의 거의 절반을 차지하는 거대한 보레알리스 분화구가 만들어졌습니다. 약 40억년 전 또 다른 충돌로 인해 태양계에서 가장 높은 산인 올림푸스 몬스(Olympus Mons)를 형성한 화산 물질이 방출되었습니다. 높이는 22km에 달해 에베레스트의 3배에 이른다.

 

화성 이름의 유래

행성 화성은 로마 전쟁의 신의 이름을 따서 명명되었습니다. 행성의 붉은 색은 피와 전투와 연관되어 있기 때문입니다. 고대 그리스인들은 이 행성을 전쟁의 신의 이름을 따서 아레스라고 불렀습니다. 다른 사람들도 화성에 색깔이나 성격과 관련하여 다른 이름을 붙였습니다. 예를 들어, 이집트인들은 그를 "빨간색"을 의미하는 Ger-desher, 바빌로니아인 – "불과 파괴의 신"을 의미하는 Nergal, 힌두교 – "불 같은"을 의미하는 Angaraka, 중국어 – Huohsin이라고 불렀습니다. "불타는 별".

 

화성을 최초로 망원경으로 관측한 날짜

1610년 이탈리아 천문학자 갈릴레오 갈릴레이가 최초로 망원경으로 화성을 관측했다. 그는 집에서 만든 망원경을 사용하여 물체를 20배 확대할 수 있었습니다. 갈릴레오는 화성에 달과 같은 위상이 있다는 사실, 즉 태양과 지구를 기준으로 한 위치에 따라 모양이 변한다는 사실을 알아냈습니다.

 

화성의 궤도 위치

화성은 태양으로부터 약 2억 2,800만km 떨어져 있으며, 평균 공전 속도는 약 24km/s이다. 궤도는 타원형이므로 화성과 태양 사이의 거리는 일년 내내 다양합니다. 근일점이라고 하는 최소 거리는 약 2억 700만 킬로미터이고, 원일점이라고 하는 최대 거리는 약 2억 4900만 킬로미터입니다. 화성의 공전 주기, 즉 화성이 태양 주위를 한 바퀴 공전하는 시간은 지구 시간으로 687일로, 지구 시간으로 거의 2년에 해당합니다.

 

밤하늘에 화성의 가시성

화성은 밤하늘에서 가장 밝은 물체 중 하나입니다. 가시성은 지구와 태양을 기준으로 한 위치에 따라 달라집니다. 화성이 태양의 반대쪽에 있을 때 최대 밝기에 도달하며 대립 화성이라고 불립니다. 이때는 밤새도록 볼 수 있으며 노란색-주황색을 띤다. 화성이 태양과 같은 쪽에 있을 때 이를 결합 화성이라고 부르며 햇빛과 합쳐져 거의 보이지 않습니다. 이때는 연한 핑크색을 띠게 됩니다. 화성의 충은 대략 26개월에 한 번씩 일어나고, 합은 대략 15개월에 한 번씩 일어납니다.

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17~18세기 화성 탐사

고대와 중세의 화성에 대한 최초의 망원경 관측

화성은 고대 문명에 알려져 있었지만 화성에 대한 망원경 관측은 망원경이 발명된 17세기에야 시작되었습니다. 그 전에 천문학자들은 육안으로 화성을 관찰하고 별이 빛나는 하늘을 가로지르는 화성의 움직임을 기록했습니다. 그들은 점성술과 달력에 사용되는 화성의 위치에 대한 카탈로그와 표를 편집했습니다. 예를 들어, 고대 바빌로니아인들은 기원전 7세기부터 화성을 관찰하고 그 움직임에 대한 최초의 수학적 모델을 만들었습니다.

프톨레마이오스, 아리스토텔레스, 히파르코스와 같은 고대 그리스인들도 화성을 연구하고 화성의 역행 운동, 즉 별이 빛나는 하늘을 가로지르는 명백한 후방 운동을 설명하려고 노력했습니다. 그들은 화성이 주전원(epicycles)이라고 불리는 작은 원과 이심원(deferents)이라고 불리는 더 큰 원 주위로 움직이고, 그 원이 지구를 중심으로 회전한다고 제안했습니다. 이 모델은 지구중심설이라고 불리며 16세기까지 천문학을 지배했습니다.

 

갈릴레오 갈릴레이의 발견

화성을 관찰하기 위해 망원경을 사용한 최초의 천문학자는 갈릴레오 갈릴레이였습니다. 그는 1610년에 처음으로 관측을 했고 화성에도 달과 마찬가지로 위상이 있다는 점을 지적했습니다. 이는 행성이 지구가 아닌 태양을 중심으로 회전한다는 니콜라우스 코페르니쿠스가 제안한 태양계의 태양 중심 모델을 뒷받침했기 때문에 중요한 발견이었습니다.

갈릴레오도 화성의 크기와 거리를 측정하려고 노력했지만 망원경의 품질이 좋지 않았고 시차, 즉 지구의 여러 지점에서 관찰했을 때 행성의 각도 변위를 결정하는 것이 어려웠기 때문에 결과가 부정확했습니다. 갈릴레오는 1638년 시력을 잃을 때까지 화성을 계속 관찰했습니다.

 

다른 천문학자들의 발견(Jan Hevelius, Giovanni Cassini)

갈릴레오 이후 다른 천문학자들도 망원경을 사용하여 화성을 탐사하고 새로운 발견을 했습니다. 예를 들어, 네덜란드 천문학자 얀 헤벨리우스(Jan Hevelius)는 1659년에 화성에 대한 최초의 상세한 지도를 만들었고, 그 지도에 화성 표면의 어두운 부분과 밝은 부분의 윤곽을 그렸습니다. 그는 또한 그들에게 아라비아, 리비아, 시리아 등과 같은 지구의 지리와 관련된 이름을 부여했습니다. 또한 화성의 자전 주기를 측정했는데, 이는 24시간 37분 22초입니다. 이 값은 현대의 24시간 37분 23초와 매우 가깝습니다.

화성을 연구한 또 다른 중요한 천문학자는 이탈리아의 조반니 카시니(Giovanni Cassini)였습니다. 그는 1666년에 화성의 축이 약 25도 기울어져 있다는 사실을 발견했습니다. 이는 화성에도 지구와 마찬가지로 계절이 있지만 궤도 주기가 길기 때문에 계절이 더 길다는 것을 의미합니다. 카시니도 시차를 이용해 화성과 지구 사이의 거리를 측정해 갈릴레오의 두 배에 달하는 약 1억4천만km의 값을 얻었다.

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19세기 화성 탐사

화성 위성 발견

화성 탐사 역사상 가장 중요한 발견 중 하나는 포보스와 데이모스라는 두 위성의 발견이었습니다. 이 발견은 1877년 미국의 천문학자 Asaph Hall이 워싱턴 천문대에 있는 66cm 굴절기를 사용하여 이루어졌습니다.

Hall은 프랑스 천문학자 Camille Flammarion이 화성의 위성이 존재할 수 있다고 제안한 후 화성의 위성을 검색했습니다. 홀은 달의 이름을 그리스 신화에 나오는 화성의 아들들인 공포의 신 포보스와 공포의 신 데이모스의 이름을 따서 명명했습니다.

포보스는 화성에 가장 가까운 위성으로 화성과의 거리는 약 6000km, 지름은 약 22km이다. 데이모스는 화성에서 더 멀리 떨어져 있으며, 화성으로부터의 거리는 약 20000km, 직경은 약 12km입니다. 두 달 모두 불규칙한 모양이며 소행성과 비슷합니다. 그들은 축을 기준으로 하는 행성보다 더 빠르게 화성 주위를 돌기 때문에 하루에 두 번 하늘에 뜨고 집니다.

 

화성에서 채널 감지

19세기의 또 다른 유명한 발견은 화성 운하의 발견이었습니다. 이 발견은 1877년 이탈리아 천문학자 조반니 스키아파렐리가 반대파에서 화성을 관찰했을 때 이루어졌습니다. Schiaparelli는 화성 표면에서 얇은 선을 보았으며 이를 "홈" 또는 "하천"을 의미하는 "채널"(이탈리아어 canali)이라고 불렀습니다. 그는 이것이 지구상에 생명체가 존재한다는 것을 나타내는 자연적이거나 인공적인 물의 흐름일 수 있다고 제안했습니다.

스키아파렐리는 화성 지도를 작성하고 약 40개의 채널을 표시하여 갠지스, 나일, 파라오, 에리다누스 등과 같은 신화 및 역사와 관련된 이름을 부여했습니다.

그의 발견은 과학계에 큰 관심과 논란을 불러일으켰습니다. 많은 천문학자들이 화성에 운하의 존재를 확인하거나 부정하려고 노력했지만, 망원경의 낮은 해상도나 대기 간섭으로 인해 모든 사람이 운하를 볼 수는 없었습니다.

운하 이론의 가장 유명한 지지자 중 한 명은 미국의 천문학자 퍼시벌 로웰(Percival Lowell)이었습니다. 그는 1894년 특별히 화성을 연구하기 위해 애리조나에 자신의 천문대를 설립했습니다. 그는 15년 동안 화성을 관찰하고 500개가 넘는 운하를 그렸고, 이를 행성에 발달된 문명이 존재했다는 증거로 여겼습니다. 그는 또한 화성인들이 건조한 땅에 물을 공급하기 위해 운하를 건설하는 것에 대한 자신의 이론과 환상을 설명하는 여러 권의 책을 썼습니다. 그의 책은 인기를 얻었고 H. G. Wells, Ray Bradbury, Arthur C. Clarke 등과 같은 많은 SF 작가들에게 영감을 주었습니다.

그러나 20세기에 화성에 운하가 있다는 이론은 더 발전된 망원경과 우주선에 의해 반박되었으며, 화성에서 물이나 생명체의 흔적을 전혀 발견하지 못했습니다. 이 채널은 광학적 왜곡, 심리적 요인, 화성 지형에 대한 지식 부족으로 인한 환상인 것으로 밝혀졌습니다. 실제로 화성 표면에는 계곡, 수로, 능선, 화산 등 자연 지형만 있어 저해상도에서도 선형 구조처럼 보일 수 있습니다.

 

최초의 화성 지도 출판

스키아파렐리가 화성 운하를 발견한 같은 해인 1877년에 망원경 관측을 바탕으로 한 최초의 화성 지도가 출판되었습니다. 이 지도는 운하와 화성 생명체 이론을 주장한 프랑스 천문학자 Camille Flammarion이 편집했습니다. 그는 Schiaparelli와 다른 천문학자들로부터 얻은 데이터를 사용하여 화성의 수로, 바다, 대륙 및 섬의 위치를 ​​보여주는 지도를 그렸습니다. 그는 또한 아틀란티스(Atlantis), 에덴(Eden), 유토피아(Utopia), 엘도라도(El Dorado) 등 신화, 역사, 문학과 관련된 이름도 붙였습니다.

그의 지도는 널리 유포되었으며 화성에 대한 여론에 영향을 미쳤습니다. 그러나 그의 지도는 행성의 실제 구호와 기후를 고려하지 않았기 때문에 부정확하고 환상적이었습니다. 예를 들어, 그는 실제로 존재하지 않는 화성의 넓은 바다를 묘사하고 현실과 일치하지 않는 색상을 할당했습니다. 그의 지도는 Eugene Michel Antoniadi, Edward Emerson Barnard 및 William Wallace Campbell과 같은 다른 천문학자들이 편집한 보다 정확한 지도에 의해 곧 반박되었습니다.

 

천문학자들의 다른 발견

19세기 말과 20세기 초 동안 천문학자들은 계속해서 화성을 연구하고 새로운 발견을 했습니다. 예를 들어, 1892년에 미국의 천문학자 윌리엄 헨리 피커링은 화성의 대기가 주로 이산화탄소로 이루어져 있다는 사실을 발견했습니다. 그는 또한 화성의 대기압을 측정했는데, 이는 지구보다 6배 낮은 약 160밀리바입니다.

1909년 미국의 천문학자 칼 라몬트는 화성에 계절에 따라 크기가 변하는 극모판이 있다는 사실을 발견했습니다. 그는 그것이 얼음과 눈으로 구성되어 있다고 제안했지만, 나중에 그 안에 드라이아이스, 즉 얼어붙은 이산화탄소도 포함되어 있다는 것이 밝혀졌습니다.

1911년 미국의 천문학자 비넬로 슬레이퍼(Vinello Sleifer)는 화성에 자체 자기장이 있다는 사실을 발견했는데, 그 자기장은 매우 약해서 태양풍으로부터 행성을 보호할 수 없습니다.

1924년 미국의 천문학자 존 아담 플레밍(John Adam Fleming)은 화성이 지구에서 감지할 수 있는 전파를 방출한다는 사실을 발견했습니다. 그는 이것이 화성 대기의 전기 활동이나 화성 문명의 신호일 수 있다고 제안했습니다. 그러나 나중에 전파는 화성 표면의 열 복사에서 발생하며 어떤 정보도 전달하지 않는다는 사실이 밝혀졌습니다.

화성 발견과 탐사의 역사: 고대 천문학자부터 현대 임무까지

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20세기 화성 탐사

분광계를 이용한 화성 탐사

20세기에 천문학자들은 화성을 탐사하기 위해 새로운 방법과 도구를 사용하기 시작했으며, 이를 통해 화성에 대해 더 정확하고 자세한 정보를 얻을 수 있었습니다. 그러한 장비 중 하나는 물체에 의해 반사되거나 방출되는 빛의 스펙트럼을 측정하는 분광계였습니다. 빛의 스펙트럼에는 물체의 화학적 조성, 온도, 압력 및 기타 특성에 대한 정보가 포함되어 있습니다.

천문학자들은 분광계를 사용하여 화성에 자유 산소, 물, 유기물이 없다는 사실을 확인할 수 있었는데, 이는 화성이 생명체에 적합하지 않음을 나타냅니다. 화성에는 철, 마그네슘, 알루미늄, 규소, 칼슘, 나트륨 등의 원소가 존재한다는 사실도 확인할 수 있었습니다.

천문학자들은 또한 화성에 태양으로부터 자외선을 흡수하는 오존층이 있지만 매우 얇고 비효율적이라는 사실을 발견했습니다.

분광법은 또한 화성 대기의 역학, 온도, 압력, 바람, 구름, 먼지 폭풍 및 기타 현상을 연구하는 것을 가능하게 했습니다.

 

화성에 도달하려는 첫 번째 시도

20세기에는 천문학자뿐만 아니라 과학자, 엔지니어, 연구자들도 화성에 관심을 갖게 되었고 우주선을 이용해 화성에 도달하려고 시도했습니다. 첫 번째 시도는 1960년대 소련과 미국이 화성으로 날아가서 사진, 측정 및 분석을 수행할 여러 행성 간 탐사선을 발사했을 때 이루어졌습니다. 그러나 이들 임무는 대부분 고장, 통신두절, 항로 이탈 등 여러 기술적 문제로 인해 실패로 끝났다.

예를 들어, 1960년에서 1964년 사이에 발사된 10개의 소련 행성 간 관측소 중 단 하나인 화성-1만이 화성 비행 경로에 진입할 수 있었지만 화성에서 1억 6백만 킬로미터 떨어진 곳에서 지구와의 접촉이 끊어졌습니다.

7년부터 1964년 사이에 발사된 1969개의 미국 행성간 탐사선 중 마리너 4호와 마리너 6호 두 개만이 화성에 도달하여 사진을 찍을 수 있었지만 품질이 좋지 않았고 행성에 대한 많은 정보를 제공하지 못했습니다.

미국 행성간 관측소 마리너 4호

미국 행성 간 정거장 마리너 4 | wikipedia.org

 

최초의 화성 탐사 성공

화성 탐사에 성공한 첫 번째 임무는 1969년 3월 27일 발사되어 1969년 8월 5일 화성에 도달한 미국의 행성간 정거장 마리너 7호(Mariner 7)였습니다. 그녀는 분화구, 능선, 계곡 및 극모를 보여주는 화성 표면의 126개 이미지를 촬영했습니다. 화성 대기의 온도, 압력, 밀도, 조성도 측정해 그 안에 수증기와 이산화탄소가 존재한다는 사실도 밝혀졌다.

이 임무에서는 화성의 질량, 반경, 중력은 물론 자기장과 무선 방출도 결정했습니다. 그녀의 데이터는 화성에 대한 지식을 명확히 하는 데 도움이 되었으며 화성에 대한 일부 신화와 환상을 반박했습니다. 예를 들어, 그녀는 화성에는 운하, 바다, 초목, 생물이 없고 건조하고 춥고 생명이 없는 사막만 있을 뿐임을 보여주었습니다. 또한 화성은 지구와 같지 않고 오히려 달과 비슷하다는 사실도 밝혀졌습니다. 화성은 운석 분화구가 많고 지구 자기장이 없기 때문입니다.

마리너 7호 임무는 화성 탐사의 중요한 단계였으며 미래에 더 복잡하고 발전된 임무를 위한 길을 열었습니다.

미국 행성간 관측소 마리너 7호

미국 행성 간 정거장 마리너 7 | wikipedia.org

 

자동 행성간 스테이션을 이용한 화성 탐사

1970년대는 화성을 지나갈 뿐만 아니라 화성의 궤도에 진입하여 표면에 착륙하는 최초의 자동화된 행성 간 탐사선이 출시되면서 화성 탐사의 새로운 시대를 열었습니다. 이 관측소를 통해 화성에 대한 보다 상세하고 고품질의 이미지를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 다양한 과학 실험과 연구를 수행할 수 있었습니다.

이 관측소 중에는 소련의 Mars-2, Mars-3, Mars-5, Mars-6 및 Mars-7, American Mariner 9, Viking 1, Viking 2 등이 있습니다. 그들은 많은 발견과 성취를 이루었습니다. 이에 대해 논의하겠습니다. 나중에.

 

소련 관측소 Mars-2 및 Mars-3

화성 2호와 화성 3호는 1971년에 화성 궤도에 도달한 최초의 관측소가 되었습니다. 그들은 지형, 지질학, 기후 및 대기를 보여주는 화성 표면의 60개 이상의 이미지를 촬영했습니다. 그들은 또한 화성 표면에 도달한 최초의 물체가 된 착륙선을 발사했습니다.

그러나 화성 2호는 착륙 중 접촉이 끊어져 추락했고, 화성 3호는 화성 표면에 20초만 머물렀다가 접촉이 끊겼다. 그들은 흐릿한 이미지 하나를 제외하고는 화성 표면에서 어떤 데이터도 전송할 수 없었습니다.

소련 자동 행성 간 스테이션 Mars-3

소련 자동 행성 간 스테이션 Mars-3 | wikimedia.org

 

미국의 자동 행성 간 스테이션 마리너 9

마리너 9호는 1971년에 화성 궤도에 도달한 최초의 미국 탐사선이 되었습니다. 그는 화성 표면의 다양성과 복잡성을 보여주는 7000개 이상의 이미지를 촬영했습니다.

그의 이미지는 거대한 화산 지형(예: 태양계에서 발견된 가장 큰 화산인 올림푸스 몬스)과 협곡(이 행성 간 관측소의 과학적 업적의 이름을 따서 명명된 길이가 4000km가 넘는 거대한 협곡 시스템인 Valles Marineris 포함)을 보여줍니다. 또한 이미지에는 마른 강바닥, 분화구, 바람과 물의 침식 흔적, 지층 이동, 기상 전선, 안개 및 더 많은 흥미로운 세부 정보가 표시됩니다.

마리너 9호는 또한 화성의 대기, 구성, 온도, 압력, 구름, 먼지 폭풍 등을 연구했습니다. 화성에는 드라이아이스로 구성된 영구 극모층과 얼음과 얼음으로 구성된 계절성 극모층의 두 가지 유형이 있다는 사실이 발견되었습니다. 눈.

미국의 자동 행성 간 스테이션 마리너 9

미국의 자동 행성 간 스테이션 마리너 9 | wikimedia.org

 

바이킹 프로그램

이 우주 프로그램에는 두 개의 동일한 미국 우주선 Viking 1과 Viking 2의 발사가 포함되었습니다. 이 우주선은 1976년에 화성 궤도와 표면에 도달하여 가장 성공적이고 진보된 우주 정거장이 되었습니다. 그들은 화성 표면의 상세한 패턴과 색상을 보여주는 50000개 이상의 이미지를 촬영했습니다. 그들은 화성 표면에서 고품질 컬러 사진을 전송한 최초의 회사였습니다. 그들은 돌이 흩어져 있는 붉은 흙이 있는 사막 지역을 보여줍니다. 대기 중의 붉은 먼지 입자에 의해 빛이 산란되어 하늘이 분홍색이었습니다.

바이킹 1호와 바이킹 2호도 착륙선을 발사했는데, 이는 화성 표면에 성공적으로 착륙하고 수년 동안 그곳에서 작동한 최초의 물체가 되었습니다. 그들은 화성 표면의 풍경, 식물, 날씨 등을 보여주는 1400개 이상의 이미지를 전송했습니다.

이 장치는 화성 생명체 탐색을 포함하여 여러 가지 과학 실험을 수행했습니다. 그들은 화성의 토양, 공기, 물의 화학적 성질을 측정하고 유기 분자의 존재도 감지했지만 살아있는 유기체의 흔적은 찾을 수 없었습니다. 지진 활동, 자기장, 방사선 등이 연구되었습니다.

바이킹 1호와 바이킹 2호는 화성에 대한 지식을 크게 확장했으며 화성에 대한 추가 탐사를 자극했습니다.

바이킹 착륙선 모델의 미국 천문학자 칼 세이건

바이킹 착륙선 모델을 촬영한 미국의 천문학자 칼 세이건 | wikimedia.org

 

21세기 화성 탐사

로버를 이용한 화성 탐사

20세기 말과 21세기 초, 화성 표면을 이동하며 다양한 장소와 물체를 탐사할 수 있는 탐사선이 최초로 발사되면서 화성 탐사는 새로운 차원에 이르렀다. 이 탐사선에는 카메라, 분광계, 레이저, 드릴, 현미경 등과 같은 다양한 과학 장비가 장착되어 있었습니다. 또한 지구와 통신하고 데이터와 이미지를 전송할 수도 있었습니다.

이 탐사선 중에는 American Spirit, Opportunity, Curiosity, Perseverance 등이 있었습니다. 그들은 많은 발견과 성과를 거두었는데, 이에 대해 지금 간단히 이야기하겠습니다.

 

화성탐사선 스피릿과 기회

스피릿 앤 오퍼튜니티(Spirit and Opportunity)는 2004년 화성 표면에 도달한 최초의 미국 탐사선이 되었습니다. 그들은 화성의 여러 장소에 착륙하여 몇 년 동안 그곳을 탐험했습니다. 그들은 다양한 풍경을 보여주는 화성 표면의 이미지를 300000만 장 이상 촬영했습니다.

탐사선은 화성에서 물, 광물, 운석, 화산 활동 등의 흔적을 발견했으며 화성의 기후, 날씨, 자기장 및 방사선을 연구했습니다. 그들은 또한 화성의 토양과 암석 샘플을 수집하고 분석했으며 여러 가지 과학 실험을 수행했습니다.

Spirit과 Opportunity는 화성 탐사선의 동일한 모델입니다. 태양광 패널을 청소하는 화성의 자연풍 덕분에 계획보다 훨씬 오래 지속되었습니다. 이 탐사선은 화성에 대한 지식을 크게 증가시켰으며 역사상 가장 오래 살고 가장 성공적인 탐사선이 되었습니다.

2009년 5월 1일, 스피릿 탐사선이 모래 언덕에 갇혔습니다. 이것은 탐사선과 관련된 최초의 상황이 아니었고 다음 8개월 동안 그를 구출하기 위한 작업이 수행되었습니다. 2010년 1월 26일, NASA는 탐사선의 발사가 연약한 땅에 있다는 이유로 인해 방해를 받았다고 발표했습니다. 2010년 3월 22일까지 로버는 고정 플랫폼으로 계속 사용되었으며 이후 통신이 중단되었습니다. 2011년 5월 24일, NASA는 로버와의 연락을 복구하려는 노력이 실패했으며 침묵을 지켰다고 발표했습니다. 스피릿 로버의 작별식은 NASA 본부에서 열렸으며 NASA TV를 통해 방송되었습니다. 스피릿은 계획보다 21.6배 긴 6년 2개월 동안 화성에서 일했다.

오퍼튜니티 로버는 화성에 머무르는 동안 45km 이상을 이동했으며, 이때는 태양전지판에서만 에너지를 받았습니다. 2018년 6월 12일, 길고 강력한 먼지 폭풍으로 인해 태양광 패널에 빛이 닿지 못해 로버가 절전 모드로 전환되었습니다. 그 이후로 그는 다시 연락하지 않았습니다. 2019년 2월 13일, NASA는 로버 임무 종료를 공식적으로 발표했습니다. 기회는 화성에서 14년 8개월 동안 운영되어 계획된 서비스 수명을 55배 초과했습니다.

화성 탐사선 스피릿 또는 기회

화성 탐사선 스피릿 또는 기회 | wikimedia.org

 

호기심 탐사선

큐리오시티는 2012년에 화성 표면에 도달한 가장 크고 복잡한 미국 탐사선이 되었습니다. 그는 게일 크레이터(Gale Crater)에 착륙했고 여전히 그곳을 탐험하고 있습니다. 그는 화성 표면의 상세한 패턴과 색상을 드러내는 500000만 장 이상의 이미지를 촬영했습니다.

Curiosity는 이전 화성 탐사선보다 몇 배 더 크고 무거운 자율 화학 실험실입니다. 그는 화성에서 생명의 기원과 관련이 있을 수 있는 유기 분자의 흔적을 발견했습니다. 그는 또한 화성 대기의 화학적 조성, 온도, 압력, 습도 및 기타 매개변수를 측정했습니다. 그는 지질학, 지구화학, 광물학, 수문학 등을 공부했습니다. 탐사선은 화성의 토양과 암석 샘플을 수집하고 분석했으며 여러 가지 과학 실험도 수행했습니다.

큐리오시티는 화성에서 자화상(셀카)을 찍은 최초의 로버이자 화성에서 소리를 녹음한 최초의 로버가 되었습니다. 계속해서 화성을 탐사하고 데이터와 이미지를 지구로 전송합니다.

큐리오시티 로버 카메라로 찍은 자화상

Curiosity 로버 카메라로 찍은 자화상 | wikimedia.org

성공적인 모든 화성 탐사선 모델 비교: Sojourner, Spirit/Opportunity, Curiosity

성공적인 모든 화성 탐사선 모델 비교: Sojourner(가장 작음), Spirit/Opportunity(중간), Curiosity(가장 큼) | wikimedia.org

 

인내 로버

Perseverance는 2021년에 화성 표면에 도달하는 최신이자 가장 발전된 미국 탐사선이 되었습니다. 그는 Jezero Crater에 착륙했고 현재 그곳을 탐험하고 있습니다. 그는 화성 표면의 사진을 많이 찍고 정찰 작전을 수행했습니다. 2024년 1월 현재, 탐사선은 40km 이상을 주행했습니다.

Perseverance는 Ingenuity 헬리콥터를 화성에 가져온 최초의 탐사선이 되었으며, 이는 다른 행성에서 비행한 최초의 항공기가 되었습니다. 또한 화성에서 영상을 녹화한 최초의 탐사선이자 화성에서 바람을 녹음한 최초의 탐사선이 되었습니다. 계속해서 화성을 탐사하고 데이터와 이미지를 지구로 전송합니다.

캘리포니아 주 패서디나에 있는 NASA 제트 추진 연구소의 Perseverance 탐사선

캘리포니아 주 패서디나에 있는 NASA 제트 추진 연구소의 인내 화성 탐사선 | wikimedia.org

 

궤도 관측소를 이용한 화성 탐사

21세기에도 화성 주위를 비행하며 화성 사진, 측정, 분석을 촬영하는 궤도 관측소의 도움으로 화성 탐사도 계속됩니다. 이 관측소를 사용하면 화성에 대한 전역적이고 역동적인 그림을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 행성 표면의 탐사선 및 헬리콥터와의 통신을 유지할 수 있습니다. 이 방송국 중에는 다음이 있습니다.

  • 미국: 2001 Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter(MRO), Mars Atmosphere and Volatile Evolution(MAVEN);
  • 유럽: Mars Express, ExoMars 추적 가스 궤도선;
  • 인도: 화성 궤도선 임무;
  • 아랍에미리트: Emirates Mars Mission;
  • 중국어: Tianwen-1.

그들은 많은 발견과 성취를 이루었습니다. 이제 그 중 일부에 대해 간단히 이야기하겠습니다.

 

궤도 관측소 "2001 Mars Odyssey"

2001년 마스 오디세이(Mars Odyssey)는 2001년에 화성 궤도에 도달한 최초의 미국 궤도 관측소가 되었습니다. 그는 지형, 광물학, 열 관성 등을 보여주는 화성 표면의 이미지를 300000장 이상 촬영했습니다.

이 관측소는 화성에서 물, 얼음, 수산기 및 과산화수소의 흔적을 발견했습니다. 그녀는 또한 화성의 방사선, 자기장 및 플라즈마를 측정했습니다.

2001 Mars Odyssey는 계속해서 화성 궤도를 돌며 데이터와 이미지를 지구로 전송합니다. 2025년 말까지 운행할 수 있을 만큼 연료가 충분할 것으로 추정된다.

궤도 정거장 2001 화성 오디세이

궤도 관측소 "2001 Mars Odyssey" | wikimedia.org

 

궤도 정거장 "화성 정찰 궤도선"

화성 정찰 궤도선은 2006년에 화성 궤도에 도달한 가장 강력하고 진보된 미국 궤도선이 되었습니다. 그는 화성 표면의 상세한 사진을 보여주는 5천만 장 이상의 이미지를 촬영했습니다. 이 궤도선에는 화성의 지형, 층위학, 광물 및 얼음을 분석하는 데 사용되는 카메라, 분광계, 레이더와 같은 다양한 과학 장비가 포함되어 있습니다.

화성의 날씨와 표면에 대한 연구, 착륙 가능한 장소 검색, 그리고 정거장의 새로운 통신 시스템은 미래 우주선을 위한 길을 열어줍니다.

화성 정찰 궤도선 통신 시스템은 이전의 모든 행성 간 탐사선을 합친 것보다 더 많은 데이터를 지구로 전송하며 다른 연구 프로그램을 위한 강력한 궤도 중계 역할을 할 수 있습니다.

화성 정찰 궤도선(MRO)

궤도 정거장 "화성 정찰 궤도선" | wikimedia.org

 

궤도 정거장 "화성 익스프레스"

Mars Express는 2003년에 화성 궤도에 도달한 최초의 유럽 궤도 정거장이 되었습니다. 그는 지형, 지질학, 광물학 등을 보여주는 화성 표면의 사진을 천만 장 이상 찍었습니다.

그 도움으로 처음으로 대기 중 수증기와 오존의 함량과 분포 지도가 동시에 측정되었습니다. 금성에서는 알려져 있지만 이전에 화성에서는 관찰되지 않았던 일산화질소의 밤빛이 감지되었습니다. 행성의 대기를 고도 70~100km까지 채우는 작은 에어로졸 입자가 발견되었습니다. 얼음은 화성의 여름이 끝날 무렵 남극관에서 처음 발견되었습니다.

Mars Express는 화성 대기에서 메탄을 발견했는데, 이는 지구상에 생명체가 존재함을 나타낼 수 있습니다(메탄은 오랫동안 화성 대기에 남아 있을 수 없으므로 미생물 활동의 결과로 또는 다음과 같이 보충됩니다. 지질학적 활동의 결과).

궤도 관측소는 행성 표면에 그림자를 드리우고 심지어 기후에도 영향을 미치는 촘촘한 드라이아이스 구름을 발견했습니다.

지구에서 테스트 중인 화성 익스프레스(Mars Express) 궤도 정거장

지구에서 테스트 중인 궤도 정거장 "화성 익스프레스" | flickr.com

우주에 있는 화성 익스프레스(Mars Express) 궤도 정거장

우주의 궤도 정거장 "화성 익스프레스" | wikipedia.org

 

화성 탐사에 대한 전망

화성 탐사는 막대한 노력과 자원, 기술이 필요한 장기적이고 대규모의 작업입니다. 화성 탐사에는 사람을 화성에 보내는 것뿐만 아니라 이 행성에 영구적인 기지, 식민지, 문명을 건설하는 것도 포함됩니다. 화성 탐사에는 과학적, 경제적, 정치적, 문화적 등 다양한 동기가 있습니다. 화성 탐사 역시 기술적, 재정적, 법적 등 다양한 문제와 위험에 직면해 있습니다.

현재 화성 탐사는 이 목표를 달성하기 위한 다양한 계획과 프로젝트를 개발하고 실행하는 많은 국가와 조직의 주요 목표이자 목표 중 하나입니다. 이러한 계획과 프로젝트 중 가장 야심 찬 것은 다음과 같습니다.

 

NASA

NASA는 화성탐사 및 탐사에 있어 오랜 역사를 가지고 있는 미국의 우주기관이다. NASA는 많은 우주선, 탐사선, 헬리콥터를 화성으로 발사하여 많은 발견과 성과를 거두었습니다. NASA는 또한 화성에 대한 추가 연구와 최초의 인류를 화성에 보내기 위한 준비를 목표로 하는 새로운 화성 임무를 개발 및 준비하고 있습니다.

NASA는 2030년대에 최초의 우주 비행사를 화성에 파견하고, 화성에 추가 탐사를 위한 발판 역할을 할 영구 기지를 건설할 계획입니다. NASA는 또한 화성 탐사 및 개발에 관한 국제 협력의 일환으로 유럽 우주국(ESA), 캐나다 우주국(CSA), 러시아 우주국(Roscosmos) 등 다른 국가 및 조직과 협력하고 있습니다.

 

스페이스 엑스

SpaceX는 화성 탐사에 대한 큰 야망과 계획을 가지고 있는 미국의 민간 우주 회사입니다. SpaceX는 사람과 화물을 화성으로 그리고 지구로 운반할 수 있는 자체 로켓, 우주선 및 위성을 설계하고 제작합니다.

SpaceX는 화성 탐사의 주요 차량이 될 Starship 초중 로켓 시스템을 개발 및 테스트하고 있습니다. SpaceX는 2024년에 화성에 최초의 무인 임무를 보내고, 2026년에는 최초의 유인 임무를 화성에 보낼 계획입니다. 이 회사는 또한 수백만 명의 주민이 거주하고 지구로부터 독립할 대규모 식민지를 화성에 건설할 계획입니다.

SpaceX는 화성 탐사 및 개발을 위한 상업 및 과학 협력을 위해 NASA 및 일본 항공우주 탐사국(JAXA), 호주 우주국(ASA)과 같은 기타 조직과 협력하고 있습니다.