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화성에 착륙해 활동에 들어간 탐사로봇 큐리오시티의 가장 중요한 임무는 과거나 현재에 미생물체가 생존할 수 있는 조건이 되었는지를 알아보는 것이다.
이를 위해 큐리오시티는 10개의 첨단 장비를 장착하고 있는데 그 중에는 바위에 레이저를 쏘아 생명체의 구성 요소인 유기화합물을 함유하고 있는지 여부를 분석할 수 있는 알파 입자 X선 분광기(Alpha Particle X-ray Spectrometer)가 포함돼 있다.
큐리오시티가 착륙한 게일 크레이터 지역의 중앙에는 샤프산으로 명명된 높이 5km의 산이 있다. 샤프산의 지층들은 10억년 훨씬 이전부터 화성 환경의 기록을 담고 있을 것으로 추정된다. 큐리오시티는 이들 지층을 하나씩 분석해 붉은 별 화성이 어떻게 변해 왔는지를 파악하게 된다.
화성 궤도를 돌고 있는 위성 정보를 분석한 결과, 샤프산의 밑 부분에서 점토와 황산염의 흔적이 발견됐다. 이들 물질은 물이 있어야 생성되는 것이어서 과거 화성에 물이 존재했을 가능성이 높음을 의미한다.
지구상의 모든 생명체는 물과 관련을 맺고 있기 때문에 큐리오시티는 과거나 현재에 물이 존재했는지를 확인하기 위해 샤프산의 밑 부분을 파서 성분을 분석하는데 많은 시간을 소비하게 된다.
큐리오시티는 또한 샤프산 위쪽의 보다 건조한 지층을 분석하기 위해 높은 지역까지도 올라가게 된다. 이를 통해 과거 비교적 따듯하고 습했던 화성이 왜 몹시 차고 건조한 행성으로 변했는지 이유를 알아내게 된다. 화성의 기후는 먼 과거 따듯하고 습했으나 어떤 이유에서인지 어느 순간 몹시 차고 건조해 졌다.
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이런 기후 변화가 반영돼 샤프산의 지층 아래 부분은 습한 시기에, 윗부분은 건조한 시기에 형성돼 두 지층을 분석하면 화성의 기후 변화를 알 수 있다. 화성에서 과거 어떤 일이 일어났고, 무엇이 그런 일을 촉발시켰으며, 그로 인해 환경적으로 어떤 변화를 초래했는지를 밝혀내는 것은 큐리오시티에 주어진 중요한 임무다.
화성의 습한 시기와 건조한 시기에 형성된 샤프산 지층간의 경계를 넘기 위해 큐리오시티는 지표면에서 700m 높이까지 올라가야 한다. 샤프산의 경사가 완만하기 때문에 큐리오시티에게 이 일은 어려울 것이 없다.
큐리오시티가 실제 이런 탐사 작업을 벌이기까지는 2주에서 한달 정도 시간이 걸릴 것 같다. 큐리오시티가 화성의 환경에서 정상적으로 작동하는지 확인하는 작업이 필요하기 때문이다.
큐리오시티가 토양 샘플을 내부에 설치된 장비에 넣어 분석하기까지는 한달에서 두달 정도가 소요되고, 샤프산을 향해 출발하기까지는 두 달에서 석 달이 걸릴 예정이다.
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