화성의 위성 포보스로 향하는 화성 위성 탐사기(MMX)를 탑재한 H3 로켓이 20일 일본 가고시마현 미나미타네의 다네가시마 우주센터에서 발사되고 있다. 사진=로이터
화성의 위성 포보스로 향하는 화성 위성 탐사기(MMX)를 탑재한 H3 로켓이 20일 일본 가고시마현 미나미타네의 다네가시마 우주센터에서 발사되고 있다. 사진=로이터
일본이 화성의 위성에서 모래와 토양을 채취해 지구로 가져오는 탐사 임무에 나섰다. 소행성 탐사기 하야부사 시리즈로 축적한 시료 회수 기술을 화성권으로 확대한다는 구상이다. 2031년 시료를 지구로 가져오는 데 성공하면 세계 최초 기록을 세우게 된다.

20일 NHK 등에 따르면 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 이날 오전 4시 41분께 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 화성 위성 탐사기 MMX를 탑재한 H3 로켓 10호기를 발사했다.

로켓은 보조로켓 4개와 1단 등을 차례로 분리하며 상승했다. 발사 약 1시간 11분 뒤에는 MMX를 분리해 예정된 화성행 궤도에 투입했다.

포보스 모래 채취해 2031년 지구로

MMX의 목적지는 화성의 위성인 포보스다. 내년 8월께 화성 부근에 도착해 약 3년간 포보스 탐사와 시료 채취 등을 진행한 뒤 2031년 시료를 지구로 가져오는 것을 목표로 한다.

포보스는 지름 약 20~30㎞의 작은 위성이다. 형성 과정을 놓고는 화성 근처를 지나던 소행성이 화성의 중력에 붙잡혔다는 설과, 다른 천체가 화성에 충돌하면서 발생한 파편이 모여 만들어졌다는 설 등이 있다. 모래와 토양의 성분을 정밀 분석하면 위성의 기원을 밝힐 단서를 얻을 수 있다.

포보스 표면에는 화성에서 날아온 먼지와 토양도 미량 섞여 있을 것으로 예상된다. 이 물질을 분석하면 화성의 형성과 변천 과정을 연구하는 데 도움이 될 수 있다. 화성 토양의 성분을 파악하는 것은 장기적으로 화성 이주를 위한 연구개발로 이어질 가능성도 있다.

일본은 소행성 탐사기 하야부사와 하야부사2를 통해 천체의 시료를 지구로 가져오는 ‘샘플 리턴’ 기술을 확보했다. MMX는 이 기술을 활용해 화성권 시료 회수에 도전한다.

H3 열 번째 발사…성공률 80%로

탐사기를 우주로 보낸 H3는 JAXA와 미쓰비시중공업이 2014년부터 개발한 일본의 차세대 주력 로켓이다.

초호기 발사에 실패한 뒤 5회 연속 성공했지만 지난해 12월 다시 실패했다. 이후 지난 6월 발사를 재개한 뒤에는 성공을 이어가고 있다. 열 번째인 이번 발사에 성공하면서 전체 발사 성공률은 약 78%에서 80%로 높아졌다.

일본은 이번 임무를 통해 주력 로켓의 신뢰성을 높이는 동시에 강점을 가진 시료 회수 분야에서 우주 탐사의 국제적 존재감을 강화한다는 구상이다.

도쿄=최만수 특파원 bebop@hankyung.com