2021년 3월 중국 주룽 로버(오른쪽)와 톈원-1호의 화성 표면 '셀카' 사진. / CNSA

미국 항공우주국 NASA의 화성샘플반환(MSR) 임무가 차질을 빚는 가운데 중국의 발걸음이 빨라지고 있다.

중국 국가항천국(CNSA)과 유니버스투데이닷컴 등은 ‘톈원(天问)3호(Tianwen-3)’ 임무 로켓이 2028년 화성으로 발사될 것이라고 밝혔다. 당초 계획보다 2년이나 앞당겨졌다. 이 임무는 화성 표면에 착륙하여 샘플을 채취한 후 다시 이륙하여 궤도상의 반환 우주선에 도킹하게 된다. 또한 중국은 2030년에 목성으로 향할 또 다른 임무인 '톈원4호(Tianwen-4)'와 지구 근처 소행성에 대한 방어 테스트를 위한 개념 계획까지 발표했다.

중국의 화성 탐사 임무의 수석 설계자인 류지중(刘继忠)은 국제심우주탐사학회에서 화성 토양 약 600g을 회수할 계획이라고 발표했다. 중국의 시도가 성공하면 토양 샘플은 2031년 7월까지 지구로 돌아오게 된다.

중국은 톈원3호 궤도선에 국제 탑재물을 위한 25kg의 공간을 제공, 달과 화성 탐사에 다른 국가들과 협력할 의향을 나타냈다. 화성 표면의 토양을 수집하기 위해 다점 표면 퍼내기, 고정 지점 심층 시추, 로버 기반 샘플링의 세가지 방법이 사용될 예정이다. 톈원3호 임무는 화성 표면 샘플링, 화성 궤도 랑데부, 행성 보호 등 13단계로 구성되며, 매우 복잡하고 기술적으로도 도전적인 작업이다.

NASA의 MSR 임무는 눈덩이로 늘어난 비용과 2040년까지 잠재적 지연 때문에 불확실성에 직면해 있다. NASA는 항공우주 기업을 대상으로 프로세스를 가속화하고 비용을 줄이기 위한 방안 제안을 요청한 상황. 어쨌든 샘플을 2030년대에 지구로 가져오겠다는 심산이다.

화성의 샘플을 분석하는 것은 행성 및 태양계에 대한 이해를 확장하는 데 중요하다. 미국과 중국 모두 화성에서 암석을 가장 먼저 회수하려 경쟁하고 있다. 중국은 생명의 흔적을 찾는 것이 톈원3호의 주요 과학적 목표라고 밝혔다. 또한 오염을 방지하고 샘플 무결성을 보존하기 위해 행성의 보호에 관한 국제 협약을 준수할 것도 약속했다. 중국은 또 국제 협력을 통해 여러 국가의 기술과 데이터를 활용해 임무의 성공 가능성을 높이려 한다.

중국이 톈원3호 임무에 성공하면, 2045년까지 화성에 연구 기지를 설립하고 인간 화성 프로그램을 가속화할 계획이다. 중국은 앞서 톈원1호 임무로 2021년 2월 화성에 도착했고 달 탐사선 '창어(嫦娥)6호'가 올해 6월 사상 최초로 미지의 공간이었던 달 뒷면에서 채취한 암석 샘플을 싣고 지구로 귀환하는 데 성공했다. 인도와 유럽우주국(ESA)도 앞으로 몇 년 내에 화성에 착륙할 자체 임무를 발표한 바 있다.