바람 타고 움직이는 탐사 로버, 화성 탐사 혁신할까 [우주로 간다]

바람을 타고 이동하는 공 모양 탐사 로버 ‘텀블위드' 시제품 풍동 테스트를 성공적으로 마쳤다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 최근 보도했다.

보도에 따르면 네덜란드 델프트 공과대학 소속 과학자 제임스 킹스노스는 지난 9월 핀란드 헬싱키에서 열린 유럽행성과학총회(EPSC) 및 미국천문학회(AAS) 행성과학국 공동 회의에서 텀블위드 연구 결과를 발표했다.

오르후스 대학에서 풍동 테스트를 진행 중인 소형 텀블위드 로버 시제품 중 하나 (출처=Team Tumbleweed)

킹스노스는 “이제 우리는 텀블위드 로버가 실제로 화성에서 작동하며, 과학적 데이터를 수집할 수 있다는 것을 실험적으로 검증했다”라고 밝혔다.

텀블위드 프로젝트는 바람을 타고 움직이면서 화성 표면의 넓은 지역을 커버할 수 있는 저비용 로버를 대량 생산하는 것이다. 가스를 채운 풍선 모양 로버 내부에는 탐사 장비를 매달 수 있는 줄이 달려 있다. 목표 지점에 도달하면 가스를 일부 방출해 정지한 뒤 주변을 탐색하고, 다시 가스를 주입해 이동한다.

네덜란드 마스트리히트 채석장에서 진행된 테스트 (출처=Team Tumbleweed)

텀블위드 로버의 지름은 약 5m로 설계됐으나 지난 4월 연구진은 네덜란드의 폐채석장에서 절반 크기의 시제품을 제작해 테스트했다. 실험 결과, 로버가 지형을 구르며 이동하며 시중에서 구할 수 있는 범용 장비만으로 환경 데이터를 수집할 수 있다는 사실이 입증됐다.

이어 지난 7월 연구진은 덴마크 오르후스대학교 시설에서 ▲30cm ▲ 40cm ▲50cm 크기의 소형 로버 시제품을 테스트했다. 돛을 단 구형 와이어 프레임 구조의 시제품은 풍동 실험을 통해 모래·자갈·바위 지형 등 다양한 표면에서 성능을 평가 받았고, 화성 환경을 재현하기 위해 낮은 기압과 다양한 풍속 조건에서도 실험이 진행됐다.

그 결과 초속 9~10m의 낮은 바람에도 로버는 잘 움직였고 탑재된 센서는 로버가 회전 중 데이터를 성공적으로 수집했다. 특히 시제품 로버는 바람의 힘 만으로 11.5도의 경사면을 오를 수 있었는데, 이는 지구에서는 완만한 경사지만 화성의 저중력 환경에서는 30도 경사에 해당한다고 연구진은 설명했다.

연구진은 "오르후스 대학 실험 결과는 기존 모델링을 뒷받침한다. 모델링에 따르면 일반적인 텀블위드 로버는 화성 표면으로부터 100솔(SOL, 화성의 하루 단위·24시간 37분 23초) 동안 약 422km 거리를 이동할 수 있으며, 평균 속도는 시속 약 0.36km다”며, "조건이 양호하다면 최대 2천800km까지 이동할 수 있다"고 밝혔다.