화성 탐사의 힌트, 헨젤과 그레텔
1. 용암동굴을 탐사하는 방법
헨젤과 그레텔은 1881년 출간된 동화책입니다. 다들 헨젤과 그레텔에서 남매가 숲속에서 길을 잃지 않기 위해 빵 부스러기를 떨어뜨리며 길을 표시하는 방법을 다들 기억하실 것입니다. 집으로 가는 길을 다시 돌아갈 수 있도록 이정표를 설치하는 역할을 한 것입니다.
이 방법을 이용한 화성 탐사를 진행하는 방법이 있다고 합니다. 헨젤과 그레텔에 나오는 빵 부스러기 대신에 작은 중계기를 설치하는 방식입니다.
미국 애리조나대 볼프강 핑크 교수 연구진은 "화성 탐사에 나선 로버가 작은 중계기들을 가는 길에 떨어뜨려 임시 무선 통신망을 구축할 수 있다"고 밝혔습니다. 또한 이번 연구 결과는 국제 학술지인 '첨단 우주 연구'에도 게재가 확정되었다고 합니다.
미 항공우주국인 나사의 목표는 우주인들이 거주할 수 있는 기지를 세우는 것입니다. 지구와 사는 환경이 비슷한 '화성'에 이를 설치하는 목표를 세웠습니다. 화성에서도 가장 좋은 후보지는 용암동굴입니다. 화성에도 용암동굴이 있다는 사실이 정말 신기할 것입니다. 사실 용암동굴이 최적의 위치가 된 이유는 따로 있습니다. 용암동굴은 방사선을 막을 수 있기 때문에 화성 내 인간이 거주할 건물을 찾는다면 용암동굴이 가장 최적의 장소가 되는 것입니다. 또한, 최근에는 용암동굴이 많이 발견되고 있다고 합니다. 하지만 문제는 용암동굴 탐사 시 외부와 통신이 끊길 위험이 크다는 점입니다. 이를 해결하기 위해 애리조나대 연구진은 많은 고민을 했습니다.
그리고 바로 '헨젤과 그레텔'에서 그 해답을 찾았습니다. 일종의 가장 우두머리인 모선 역할을 하는 대형 로버가 동굴 입구까지 진입합니다. 이후에 작은 로버들이 해당 로버에서 나오며 용암동굴 내부를 탐색하는 방식입니다. 작아진 형태의 로버는 개개인으로 나뉘어 동굴 내부를 탐사합니다. 그리고 무선으로 신호를 주고받으며 동굴 깊은 곳까지 진입할 수 있는 것입니다. 만약 여기서 신호가 약해지게 되는 경우에는 소형 로버가 거리에 상관없이 중계 센서를 빵조각을 떨어뜨리듯 놓습니다. 이때 각각의 센서들은 임시로 무선통신을 할 수 있는 망을 구축하게 되는 것입니다. 이제 소형 로버들은 이를 통해 다시 원래 모선으로 돌아갈 수 있습니다. 그러면 각자 수집한 정보를 대형 로버에 전달하며 정보를 안전하게 보관할 수 있는 것입니다. 소형 로버는 이때 개별적인 명령을 받지 않습니다. 명령을 내리기 위해서는 신호가 지속해 이뤄져야 하기 때문입니다. 대신 소형로버는 신호가 약해질 때마다 스스로 판단하여 센서를 배치합니다. 연구진은 무선 기능을 갖춘 센서 시제품도 개발했습니다. 핑크 교수는 "우리 탐사 시나리오에서 소형 로버에 탑재된 소형 센서들은 빵 부스러기 역할을 한다"고 말하며 "로버들이 이 센서를 따라 길을 되돌아가는 것이 아닌 정보가 센서를 따라 모선 역할을 하는 대형 로버로 가는 길을 찾는 것"이라 말했습니다.
또한 연구진은 이 아이디어를 동화 '헨젤과 그레텔'에서 아이디어를 얻게 되었다며 논문 제목을 '헨젤과 그레텔 빵 부스러기 방식의 능동적 전개 통신 네트워크'로 표시했습니다. 논문에 동화 제목이 들어간다니 조금은 귀여운 발상인 것 같기도 합니다. 동화에서도 이런 과학적 지식을 끌어올 수 있다니 헨젤과 그레텔 이외에도 동화에 나오는 다양한 방식들을 구상해보는 것도 재미있을 것 같습니다.
2. 탐색 방법의 확장
위에서 말한 탐사 방법은 화성에만 적용되는 것은 아닙니다. 토성의 위성인 타이탄 탐사에도 해당 방식을 이용해 볼 예정이라고 합니다. 타이탄의 경우 화성보다는 조금 까다롭습니다. 지구의 사해 같은 염분이 강한 바다가 있을 것으로 추정되는 공간입니다. 바다와 같은 수중탐사 구조에서 해당 방법을 운영하는 방식을 모색해 나가야 합니다. 애리조나대 연구진의 경우 위에서 보인 화성 탐사 로버들처럼 소형 잠수정들이 빵 부스러기 중계기와 함께 탐사하면 압력, 염도, 수온 등의 정보를 수면 위의 착륙선이나 기구, 궤도선으로 보내며 통신망을 구축할 수 있을 것이라 말했습니다. 해당 방식은 이외에도 다양한 우주, 지구 탐사에 활용될 계획이라고 합니다.
다양한 탐색 방법의 확장으로 우리가 알지 못하는 세계로 지식이 확장되는 것을 기대 해 봅니다.
