생명체 탐색, 화성에 띄울 새 항공기 ‘매기’ 개발 계획

화성 인간 정착 가능성 연구

시속 300km의 고정익기

[객원 에디터 6기/안현호 기자] 미국 항공우주국 NASA는 ‘NASA 혁신 진보 개념 연구(NIAC, NASA Innovative Advanced Concepts)’ 프로그램을 통해 우주 탐사와 연구에 기여할 가능성과 상용화 잠재력이 있는 연구에 지원하고 있다. ‘매기(MAGGIE, Mars Aerial and Ground Intelligent Explorer)라 불리는 우주 탐사용 무인 항공기 콘셉트가 NASA가 지원하는 2024 NIAC 프로그램에 선정되었다.

NASA는 이달 초 지구 밖 탐사용 무인 항공기 ‘매기(MAGGIE)’의 개발 계획을 발표했는데, NASA는 회전익보다 비행 능력이 우수한 고정익 비행기 매기를 통해 화성 탐사 연구에 속도를 높이고자 한다고 밝혔다. 글라이더처럼 생긴 매기는 수직으로 이착륙하도록 설계된 태양열 항공기이다.

매기의 가장 큰 특징은 동체 양옆으로 팔처럼 긴 날개가 움직이지 않고 붙어있는 고정익 비행기라는 것이다. 현재 화성에는 2021년 4월 NASA가 개발한 ‘인제뉴어티(Ingenuity)’가 3년 가까이 운행 중인데, 이 비행기는 동체 꼭대기에서 날개가 돌아가는 헬리콥터 형태의 ‘회전익’ 비행기라 볼 수 있다.

고정익 비행기인 매기는 고도 1000m까지 상승 가능하지만 인제뉴어티는 최고 상승 기록이 24m로 매기가 42배나 높이 비행할 수 있다. 배터리를 완전히 충전하면 179km를 착륙 없이 이동할 수 있어 인제뉴어티의 최장 이동 거리 705m의 254배나 멀리 날 수 있는 특징이 있다. 또한, 인제뉴어티의 최고 시속은 36km인 반면, 매기의 속도는 시속 306km로 매우 빠르다. 고정익은 회전익보다 항공역학적으로 양력을 만들기도 속도를 끌어올리기도 쉬운 편이라 더 높이, 멀리, 빨리 날 수 있다는 특징을 지녔다. 

또한, 매기는 날개에 14개의 프로펠러가 달렸다. 이 프로펠러는 날개와 동채를 덮은 태양광 전지판에서 생산하는 전기로 돌리는데, 다수의 프로펠러의 회전력이 양력을 극대화한다. 고정익에 프로펠러까지 더해져 1.2m짜리 회전익 2개로 하늘을 나는 인제뉴어티보다 훨씬 뛰어난 성능을 가지고 있다. 

매기는 세 가지 임무를 계획 중이다. 하나는 화성에서 물을 찾는 것이고, 나머지는 화성 자기장의 근원에 대한 연구와 생명체의 비밀을 알려줄 메탄과 같은 특정 기체를 찾아내는 것이다. 화성에서 생명체의 흔적을 찾고 인간의 정착 가능성을 확인하는 것이다. NASA는 공식 자료를 통해 “메탄 같은 특정한 기체의 발생원을 조사하고 지하에 묻힌 얼음 분포를 알아내게 될 것”이라고 밝혔다.

지구에서 생명체가 메탄을 뿜는 일이 많다. 특히, 메탄 농도와 발생원 등을 확인한다면 화성 생명체 연구에 가속도가 붙을 것으로 보인다. 또한, 얼음을 찾아 식수 활용 가능성을 연구한다면 화성 개척 계획에 큰 디딤돌이 될 것이다. 

매기를 개발한 미국 민간기업 ‘코플로우 제트(Coflow Jet)”는 “이 콘셉트는 실현 가능한 것으로 보이지만, 지구의 해수면보다 1%도 안 되는 화성 대기 조건에서 추가 연구가 필요하다”라고 밝혔다. 

NASA는 “매기가 화성 표면의 거의 모든 부분을 탐사할 수 있는 능력을 혁신적으로 향상할 것이며, 대담하고 다양한 환경에서 탐사할 수 있어서 많은 대중의 관심을 받을 것”이라고 설명했다.