행성탐사 장비 '로버'

　행성이란 무엇일까요. 태양계에 속하는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등을 말합니다. 하지만 태양계 밖에도 행성이 있죠. '행성탐사'는 바로 이러한 우주공간의 행성들을 탐사하는 것이죠. 과학자들은 앞으로 우리가 살아가는 데 꼭 필요한 자원을 행성에서 찾고 있습니다. 또한 인간이 살 수 있는 '제2의 지구'를 찾기 위해 행성을 탐사하기도 합니다.

　행성탐사는 우주인이 직접 행성으로 가서 탐사하는 유인탐사와 탐사장비를 보내 원격으로 행성을 탐사하는 무인탐사로 나눌 수 있습니다. 행성탐사에서 빠질 수 없는 것이 바로 '로버(Rover·사진)'입니다. 로버란 행성의 환경, 자원 등을 탐사하는 장비로 행성탐사에 빠질 수 없는 핵심 기술입니다. 로버의 사전적 의미는 방랑자(유랑자)인데요, 머나먼 우주의 행성을 탐험하고 돌아다니기 때문에 붙은 이름이 아닐까요?

　우선 로버의 주행장치에 대해 알아보겠습니다. 로버가 탐험해야 할 행성의 땅은 큰 돌로 덮여 울퉁불퉁할 수도 있고, 고운 모래로 덮인 모래사장일 수도 있죠. 큰 장애물이 로버의 앞을 가로막을 수도 있어요. 로버의 주행장치는 어떠한 지형환경에서도 행성 표면울 돌아다니며 탐사할 수 있도록 튼튼한 바퀴 혹은 다리, 트랙 등으로 만들어지는데 이 중에서 바퀴형태가 가장 많이 쓰입니다.

바퀴형태 로버는 구조가 간단하고 이동하기 쉬우며 쉽게 장애물을 극복할 수 있습니다.

　그렇다면 로버의 조종은 어떻게 할까요. 로버는 지상에서 원격으로 조종하는 것이 원칙이지만 우주공간의 행성에 있는 로버를 실시간으로 원격 조종하는 것은 쉽지 않습니다. 통신환경에 따라 다르지만 국제우주정거장(ISS)으로부터 지상까지는 거의 실시간으로 통신이 가능하며 달 표면에서는 3초 정도, 화성에서는 4~21분의 시간 차이가 생깁니다. 따라서 지상에서 원격으로 제어하는 것 외에 로버가 자동 운행되기 위해서는 로버가 스스로 움직이는 자율주행 프로그램과 지구에서 전송한 명령에 따라 임무를 수행하도록 하는 것이 필요합니다. 로버가 수집한 사진 등 행성정보는 로버 하드디스크에 저장되어 지구로 보내도록 설계되어 있습니다.

　로버는 자율 주행을 위해 스스로 지도(Map)를 제작하고 자기 위치를 확인할 수 있는 기능이 있습니다. 로버에 탑재된 스테레오 카메라로 지형을 탐지, 스테레오 영상을 만들어 낸 다음 3차원 지도를 만들고 이 지도를 통해 지역을 판단하게 됩니다.

　로버의 수명은 임무목적에 따라 다릅니다. 화성에 보낸 오퍼튜너티(Opportunity)의 임무수명은 약 3개월이었지만 2004년 화성에 도착한 후 지금까지도 활발히 활동하고 있습니다.

　로버의 전력은 일반적으로 로버에 장착된 태양전지판에서 만들어지는데 이는 과학 연구용 장비의 작동, 자료 전송 등에 사용됩니다. 로버는 탑재된 과학 장비를 이용해 행성의 토양이나 암석을 관찰하고 성분을 분석해 지구로 보내주죠.

　최근 미국, 유럽, 일본, 중국, 인도 등 우주선진국들이 행성탐사에 대한 연구를 활발히 하고 있습니다.

다음 호에서는 우리나라를 비롯한 세계 각국이 행성 탐사를 위해 어떤 로버를 개발하고 있는지 알아보겠습니다.

한국항공우주연구원 임영미

[e-mail] 허현아 기자