[그래픽 뉴스 | 과학] 화성의 로봇, 아직 살아있다
화성에는 두 명의 연로한 지질학자가 있다. 한 소녀가 스피릿(Spirit)과 오퍼투니티(Opportunity)라고 이름 붙인 쌍둥이 로봇이 바로 그들이다. 2004년 1월 이들이 화성에 내렸을 때 예상했던 수명은 화성시간으로 불과 90일(화성의 하루는 지구보다 40분이 길다)이었다. 스피릿은 지난 1월 4일로 만 3년이 됐고, 오퍼투니티는 1월 25일로 3년이 되지만 아직도 정정하다.
이번 로봇 탐사의 책임연구원인 스퀴어스 코넬대학 교수는 “사고가 없어도 태양전지판에 먼지가 쌓여 점차 기력을 잃을 것으로 생각했다”며 “당초 90일에서 최고 길어야 180일 정도를 운행할 것으로 예상했다”고 말했다. 실제로 먼지가 쌓여감에 따라 전력생산이 점차 줄어 절반 이하로 힘이 떨어지기도 했다. 그러다 전력생산량이 갑자기 처음과 비슷하게 회복됐다. 로봇의 위로 돌풍이 불면서 태양전지판의 먼지를 쓸어버린 것이다.
밤낮으로 160도씩 극한으로 오가는 온도 변화는 모터와 전자장비를 수축시켰다가 이완시켜 고장을 일으킨다. 로봇의 컴퓨터와 배터리는 단열이 되고 히터가 있는 몸체 안에 있어서 큰 지장이 없지만 특히 외부 장비는 오래 견디기 힘들다. 오퍼투니티는 로봇 팔의 모터와 관절에 이상이 생겼고 광물질 분석기가 일부 고장났다. 스피릿은 암석을 뚫는 드릴이 닳아버렸다. 또 오른쪽 앞바퀴에 이상이 생겨 나머지 5개 바퀴로만 구동하기도 했는데 다행히 3개월 뒤에는 정상으로 돌아왔다. 스피릿은 화성 도착 직후에 이틀간 연락이 두절되고 소프트웨어 결함을 복구하느라 수십 번 껐다 켰다를 반복하며 10여일간 꼼짝을 못하기도 했으며 오퍼투니티는 모래언덕에서 빠져나오는 데 5주가 걸리기도 했다.
난관 속에서도 로봇이 의외로 잘 버텨내자 NASA의 연구원은 로봇의 부속품에 대한 내구성 실험 기록을 면밀히 살펴보았고 최대 4년까지 버틸 수도 있다는 결론을 새로 내렸다.
게다가 두 로봇은 점점 더 똑똑해지고 있다. 활동기간이 길어짐에 따라 차기 로봇에 쓸 예정인 소프트웨어로 업그레이드 했기 때문이다. 그 동안은 찍은 사진을 모두 보내 필요한 것을 사람이 골랐지만 이젠 스스로 이미지를 분석해 구름이나 돌풍 등 특정한 사진을 보낼 수 있게 됐다. 로봇 팔을 어디에 뻗어야 안전할지도 스스로 판단한다. 전에는 이미지를 보고 지구의 과학자가 분석해 다음날에야 명령을 내렸지만 이젠 바로 작업을 시작할 수 있게 된 것이다. 나사의 존 칼라스 박사는 “지형분석 능력도 향상돼 더 멀리 내다보고 장애물을 피할 수 있게 됐다”며 “2009년에 보낼 차세대 로봇에 대한 소프트웨어를 미리 실험해보는 셈”이라고 말했다.
골프카트 크기인 두 로봇은 각각 화성의 정반대편에서 돌아다니며 암석과 흙을 분석하고 있다. 로봇의 최고 속도는 초속 5㎝이지만 안전을 위해 평균 1㎝/초의 속도로 10초간 움직이고 20초간 상황을 분석하는 식으로 움직인다. 지금까지 스피릿은 총 6.9㎞를, 오퍼투니티는 9.8㎞를 이동하며 각각 8만여장씩의 사진을 지구로 보냈다.
오퍼투니티는 물이 흘러 생긴 지표의 지질학적 증거를 찾아냈고 퇴적암의 단층을 분석해 화성의 환경변화를 알아내는 데 기여했다. 스피릿은 흙과 암석의 성분이 물에 의해 변한 흔적을 발견했고 모래돌풍을 연속촬영해 화성 대기 분석에 일조했다.
1999년 화성으로 보낸 인공위성이 불타버리고 곧이어 극지방에 내리려던 착륙선이 실종된 뒤에 얻은 성과이기에 두 로봇의 장수는 더욱 값지게 여겨진다.
그들은 언젠가 수명이 다하겠지만 669일이 1년인 화성에서 겨울에는 구름이 많이 끼고 봄에는 맑아지며 여름에는 돌풍이 부는 사계절을 처음으로 살아서 겪은 로봇으로 기록될 것이다.
| 화성 탐사의 역사 (총 38번의 시도 중 23번은 실패)
1960년 소련 코라블4호 첫 화성 탐사 시도. 지구 궤도에 다다르지 못해 실패.
1964년 미국 마리너4호 화성 도달해 사진 21장 전송.
1971년 소련 마스3호 8개월간 화성 궤도 돌며 자료 전송.
첫 화성 착륙 시도해 20초간 자료 전송.
1975년 미국 바이킹1호 착륙 성공.
1996년 미국 패스파인더호 착륙해 로봇 소저너 6주간 탐사활동.
2003년 6월 10일 ‘스피릿’태운 로켓 발사, 7월 7일에 ‘오퍼투니티’발사.
2004년 1월 4일 ‘스피릿’ 약 6개월 비행 끝에 화성에 착륙,
‘오퍼투니티’는 1월 25일에 화성의 반대편에 착륙.
3월 23일 나사 “화성에 물이 있었던 흔적 찾았다”발표.
2005년 4월 26일 오퍼투니티, 모래언덕에 바퀴 빠져 5주 만에 탈출.
8월 21일 스피릿, 4.8㎞ 이동 끝에 허즈번드 힐 정상에 오름.
2006년 9월 27일 오퍼투니티, 빅토리아 크레이터에 도달.
글 = 박준동 주간조선 기자 jdpark@chosun.com
그래픽 = 한재연 주간조선 기자 waycool@chosun.com
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