한국항공우주연구원

NASA의 MAVEN(Mars Atmosphere and Volatile Evolution) 화성탐사선 과학연구팀은 화성 주위를 둘러싼 희박한 산소, 수소, 탄소의 코로나와 화성 대기 오존지도를 보여주는 자외선 이미지로 화성에서의 고에너지 태양입자폭풍을 처음 관측하였다.

9월 21일 화성궤도에 진입한 탐사선은 현재 고도를 낮추고 탑재체 테스트를 하고 있다. 2013년 11월에 발사된 MAVEN은 대기의 대부분이 손실된 화성의 미스터리를 풀기 위한 임무를 띠고 있다. MAVEN의 연구책임자인 Jakosky는 탐사선의 모든 탑재체들이 임무 초기에 걱정했던 것보다는 훨씬 좋은 자료를 제공하고 있고, 현재 모두 정상적으로 작동한다고 전했다.

SEP(고에너지태양입자현상)은 태양 플레어나 CME(코로나질량방출)과 같은 폭발적인 태양활동 동안 태양에서 불어나오는 고속의 입자흐름을 말한다. SEP 폭풍은 지구 근처 인공위성의 민감한 전자 장비를 손상시킬 수 있고, 화성에서는 대기 손실을 일으키는 하나의 기작으로 여겨진다. 9월 26일 발생한 플레어로 태양 양쪽 가장자리에서 발생한 CME가 29일에 화성에 도착할 것으로 예측되어 MAVEN의 SEP 측정기가 이에 맞추어 작동되었다. SEP 탑재체 개발팀의 Larson에 의하면 행성 간 공간을 이동한 이 고에너지 입자들은 대부분 양성자로 이루어졌고 화성의 고층대기에 이들의 에너지를 전달한다고 한다.

화성의 수소 및 산소 코로나는 화성의 대기가 우주공간과 만나는 가장자리인 고층대기가 희박하게 띠를 이루는 공간이다. 여기서 표면 근방의 이산화탄소 또는 물 분자의 일부분이었던 원자들이 우주로 탈출할 수 있다. 이런 분자들은 기후를 변화시키는데, 이를 추적하면 과거 따뜻하고 습했던 화성의 기후가 40억 년이 흐른 지금 춥고 건조한 기후로 변한 과정을 연구할 수 있다.

MAVEN은 원자들에서 반사되는 태양빛을 감지하는 IUVS(적외선 영상분광기) 탑재체로 화성대기 가장자리를 관측했다. IUVS는 또한 분자에 의해 흡수되는 자외선을 측정하여 화성 대기의 오존 맵을 만들었다. 지구의 경우 냉장고 프레온 가스에 의해 오존이 파괴되어 극지방에 오존홀을 생긴다. 화성의 경우 태양 자외선에 의해 수증기가 쪼개지면서 오존이 쉽게 파괴되므로 오존을 추적하면 화성대기에서 광화학 과정이 얼마나 중요한지 알 수 있다.

MAVEN이 과학임무를 시작하기 위한 추가 검보정 및 테스트가 약 2주 정도 걸릴 것이다. 화성 표면의 큐리어시티 로버와 지구 사이의 자료 전송을 위한 MAVEN 탐사선의 Electra 원격통신 릴레이 테스트도 포함된다. 본격적인 과학 임무는 11월 초-중순에 시작하는 것을 목표로 하고 있다.

[그림] MAVEN의 IUVS로 측정된 화성에서 탈출하는 대기
(이미지 제공:NASA/콜로라도 대학)

※ 이 글은 아래의 링크 기사를 참조하여 작성하였습니다.
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4334