화성에서 헬리콥터를 날리는데 필요한 것
2021-04-20 07:25

미 항공우주국(NASA)은 19일 오후 7시53분(한국시간) 화성에서 무인 헬리콥터인 ‘인저뉴어티(Ingenuity)'가 첫 시험비행에 성공했다고 밝혔다.

인류가 외계에서 '제어가 되는 동력체'를 비행시킨 것은 이번이 처음이다. 이륙 후 초속 1m로 약 3m 높이까지 상승해 30초간 정지비행을 하고 착륙한 것으로 알려졌다.

그렇다면 인저뉴어티는 어떻게 화성을 날 수 있는 걸까. 헬리콥터는 기본적으로 공기를 밀어서 떠오르는 힘(양력)을 발생시킨다. 하지만 화성의 대기는 지구의 1%에 불과, 추진에 필요한 분자가 적다. 화성의 중력은 지구의 38% 밖에 안 된다는 장점도 있지만, 대기가 희박하다는 단점에는 훨씬 못 미친다.

따라서 화성 헬리콥터는 가벼워야할 뿐더러 날개는 지구보다 빠른 속도로 회전해야 한다. 인저뉴어티는 무게가 1.8㎏에 불과하며, 탄소 섬유 날개는 높이가 48cm인 본체 보다 훨씬 큰 1.2m나 된다. 날개의 회전 속도는 분당 2500회로 지구상에서 양력을 일으키는 데 필요한 450RPM의 5.6배에 달한다. 

화성 표면은 -83℃까지 떨어지기 때문에 히터를 따로 갖춰야 한다. 더욱 중요한 것은 인저뉴어티는 실시간으로 조종할 수 없다. 지구에서 화성까지 명령이 전달되려면 15분 이상이 걸리기 때문에, 비행 명령은 미리 전송된다.

이런 점으로 인해 NASA는 화성에서 헬리콥터를 띄우기 위해 집약된 기술과 8500만달러(약 947억7500만원)의 비용을 투입했다.

인저뉴어티의 임무 <사진=NASA>

사실 이 헬리콥터의 임무는 1300만 화소의 카메라를 이용해 사진을 촬영하는 것이 대부분이다. 또한 데이터를 지구로 전송하는 것 등은 탐사 로버인 퍼시비어런스의 도움 없이는 이뤄지지 않는다. 그래서 이번 비행은 실질직인 탐사 용도보다는 외계에서 비행이 가능하다는 것을 입증하는 데 초점이 맞춰져 있다. 이를 바탕으로 향후 외계 탐사에서 더욱 발전된 비행체를 개발한다는 목표다.

인저뉴어티는 앞으로 한달 동안 최대 4번의 추가 비행이 계획돼 있다. 2차 및 3차에서는 지상에서 최대 5m 높이로 최대 50m까지 날아갈 예정이다. 이를 완벽하게 수행하면 마지막 두 차례는 '모험적인' 시도를 할 것이라고 NASA는 밝혔다.

채유진 기자 eugene@sputnik.kr

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