[아하! 우주] 금성의 하늘을 날아다닐 NASA 탐사선 ‘에어로봇’ 공개

금성은 지구의 이웃 행성이자 태양계에서 지구와 가장 크기가 비슷한 형제 행성이다. 하지만 표면 환경은 너무나 다르다. 이산화탄소에 의한 극단적인 온실효과로 표면 온도는 섭씨 460도가 넘고 기압은 지구의 100배에 가까운 극단적인 환경이다. 따라서 화성과 달리 지표에 탐사선이 착륙해도 탐사 시간과 범위가 극도로 짧다. 과학자들이 금성에 대해 알아낸 것은 화성과 비교하면 초라한 수준이다.

미 항공우주국(NASA)의 과학자들은 이 문제를 극복하기 위해 여러 가지 연구를 진행 중이다. 그중 하나가 금성에 고고도 풍선이나 비행성을 띄우는 것이다. 아무리 금성이라도 높은 곳에서는 기온과 기압이 내려가 탐사선은 물론 우주 비행사도 오래 버틸 수 있다.

NASA 제트추진연구소(JPL) 과학자들은 최근 네바다주 사막에서 금성 풍선 탐사선의 프로토타입인 에어로봇(aerobot)의 비행 테스트를 진행했다. 지름 15m의 헬륨 풍선인 에어로봇은 금성의 고온 고압 환경에서 견딜 수 있는 특수 소재로 되어 있다. 참고로 축소 모델이며 풀 스케일 모델은 3배 정도 크기로 개발 중이다. 프로토타입인 에어로봇은 지구에서 1㎞ 정도 높이까지 비행했지만, 금성에 보낼 탐사선은 지표에서 52~62㎞ 높이까지 상승해 누구도 가본 적이 없는 금성 상층 대기를 직접 탐사한다. 금성의 대기는 압력과 밀도가 높기 때문에 같은 크기의 풍선이라도 지구보다 높이 비행하는 데 유리하다. 그리고 이 고도에서는 압력과 온도가 지구와 비슷해 탐사선이 몇 달 이상 생존할 수 있다.

금성 풍선 탐사선의 목표 탐사 기간은 100일 이상으로 두꺼운 금성 구름 위에서 비행하기 때문에 태양 에너지를 쉽게 구할 수 있어 동력원 확보는 어렵지 않을 것으로 예상된다. 화성처럼 태양광 패널이 먼지로 더러워질 위험도 없고 태양에서 가까운 만큼 같은 크기라도 더 많은 에너지를 생산할 수 있다. 에어로봇의 내부에는 별도의 헬륨 저장용 풍선이 있어 고도를 조절할 수 있다.

사실 금성 하늘에 풍선을 띄우려는 시도는 NASA가 최초가 아니다. 이미 구소련 시절 베가 1호와 베가 2호가 작은 풍선을 46시간 정도 띄운 적이 있다. 하지만 당시 기술적 한계로 수집할 수 있는 정보는 한계가 있었다. NASA의 차세대 금성 풍선 탐사선은 훨씬 많은 정보를 장기간에 걸쳐 수집할 수 있다. 누구도 가보지 못한 금성의 구름 위를 비행할 풍선 탐사선이 현실이 될지 주목된다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com