지질학적 중요성: 이곳은 과거에 물이 존재했음을 시사하는 철산화물인 적철광이 풍부하게 발견되어 과학자들의 큰 관심을 받았습니다. 이는 화성의 과거 환경과 생명체 존재 가능성을 연구하는 데 매우 중요한 단서를 제공합니다.

비교적 평탄한 지형: 착륙선이 안전하게 착륙하기에 비교적 평탄하고 장애물이 적은 지형을 가지고 있습니다.

과거 탐사: NASA의 오퍼튜니티 로버가 이곳에 착륙하여 약 14년 동안 탐사 활동을 펼치며 화성의 물 흔적과 지질학적 정보를 성공적으로 수집했습니다.

이곳은 화성의 과거와 현재를 이해하는 데 핵심적인 정보를 제공할 수 있는 흥미로운 착륙지입니다.

큐리오시티 로버-> 선정이유:약 30억 년 전의 지질이 보존되어 있어 고대 화성의 수환경 연구 가능 중앙에 있는 샤프 산(Mount Sharp)은 다양한 층위의 지질 구조를 관찰할 수 있어 화성 기후 변화 추적에 유리하고 비교적 평탄한 지형으로 착륙 안정성 확보

2. 제제로 크레이터 (시리티스 메이저 근처)

   퍼서비어런스 로버 -> 선정이유:약 35억 년 전 고대 삼각주(삼각형 모양 강 하구) 존재 물의 흐름이 있었던 흔적 → 미생물 생명체 존재 가능성 다양한 암석층과 점토 성분 → 유기물 보존 가능성 높음

3. 엘리시움 플라니티아 ( 적도 부근의 평원)

   인사이트 탐사선-> 선정이유:평탄하고 바위가 적어 정착 및 장비 배치에 유리 내부 지진, 열 흐름 측정 등에 적합한 지질 안정성

기계적 지진계 설치 및 시추에 적합한 환경

선정 근거:

* 얕은 지하 얼음 존재 가능성: 최근 연구에 따르면, 아마조니스 평원 중위도 지역의 지표면 아래 약 1미터 이내에 얕은 얼음이 존재할 가능성이 확인되었습니다. 이는 미래 유인 탐사 시 물, 산소, 연료 확보에 필수적인 자원이 될 수 있습니다.

* 태양광 및 온도 조건: 중위도 지역은 태양광 발전에 충분한 일조량을 확보할 수 있으며, 얼음을 보존할 수 있을 만큼 적절한 온도를 유지하여 착륙지로 적합합니다. 극지방에 비해 온화한 기후는 인간 거주에 유리합니다.

* 접근 용이성: 얕은 지하 얼음은 로봇 드릴로 접근이 가능하여 실용적인 자원 채굴이 가능합니다.

예제로 크레이터의 분화구는 화성의 적도 북쪽에 위치하고 있으며 고대에는 델타 강이 흘렀던 것으로 추정되고 있다. 이는 고대 미생물 생명체의 증거를 발견할 가능성이 높다.

미래 화성 착륙 후보지 (향후 유력 후보)

1. 아르카디아 플라니티아 (Arcadia Planitia)

위치: 북반구, 적도에서 조금 북쪽

이유:지하 수빙(얼음) 존재 가능성 높음 → 인간 생존에 필수,평탄한 지형 → 착륙 안정성 높음

태양광 발전 유리, 로켓 연료용 물 자원 확보 가능

2. 데크알리아 플라니티아 (Deuteronilus Mensae)

위치: 북반구와 남반구의 경계 지역 (이른바 “디크로이쿠 이행대”)

이유:빙하 지형 많음 → 얼음 자원 활용 가능

지형 다양성 → 과학 탐사 가치도 높음

NASA에서 인간 탐사 착륙지 후보로 검토 중

3. 프로톤틸라 플라니티아 (Protonilus Planitia)

특징:고대와 현대의 지질 활동 흔적이 혼재

지하 얼음층이 얕게 있음 → 채굴 쉬움

인간 탐사 위한 기지 건설 후보지로도 거론됨

NASA의 ‘아르테미스 다음 단계’에서의 고려 요소: NASA는 2030년대 화성 유인 탐사를 준비하면서, 아래 기준으로 후보지를 추리고 있습니다:

❄ 수빙 자원 지하에 있는 물 얼음 활용 가능성 (연료, 식수, 산소 생산 등)

🌞 태양광 발전 적합성 장기간 임무를 위한 충분한 일사량 확보

🛰️ 통신 가능성 지구 또는 궤도 위성들과 원활한 통신 가능 여부

⛰️ 지형 안전성 착륙, 이착륙에 적합한 넓은 평지 또는 완만한 지형

🔬 과학 탐사 가치 고대 생명체 흔적, 화성 기후 변화, 암석 지질 조사 등

Oxia Planum은 ESA의 ExoMars 탐사선 착륙 예정지로, 화성에서도 가장 오래된 점토 퇴적층이 분포한 곳이다. 습윤한 환경의 흔적이 잘 보존돼 있고, 평탄하고 고도가 낮아 착륙 안정성도 우수하다. 과학성과 기술적 조건을 균형 있게 충족해 최종 착륙지로 선정되었다.

미래 유인 화성 탐사의 유력한 착륙지 후보

1. 위치와 지형적 특징

위치: 화성 북반구, 적도 위쪽에 위치한 중위도 지역

지형: 넓고 평탄한 용암지대

→ 화산 활동의 흔적으로 형성되었으며, 거친 바위가 적고 로버·착륙선 주행에 유리

2. 지표 아래 얼음 존재

NASA와 ESA의 레이더 탐사 결과

→ 지표 아래 불과 30cm~1m 깊이에 물 얼음층이 존재

2019년 NASA 연구

→ 아르카디아 평원은 표면 가까이에 넓게 분포된 수십억 톤의 얼음을 보유

3. 착륙과 체류에 유리한 환경 조건

• 넓고 평탄한 지형: 착륙선·기지·로버 운용에 안전하고 안정적

• 적도 부근 위치: 태양광 확보량이 충분 → 태양광 발전에 유리

• 중위도 기후: 극지보다 덜 춥고, 방사선 노출도 상대적으로 낮음

• 대기 밀도 적당: 이착륙시 공기 저항 이용 가능 → 연료 절약 효과

> 바이킹 1호 착륙지 (1976)

착륙 탐사선: 바이킹 1호 (NASA)

위치: 화성 북위 22.3도, 서경 48도 / 적도 북부에 위치한 충돌로 형성된 넓은 분지

선정된 이유

• 평탄하고 바위가 적어 초기 착륙 기술로도 비교적 안전

• 과거 홍수 지형과 연결되어 있어 물의 흐름이 있었던 흔적 추정

• 생명체 존재 가능성 조사 → 최초의 생명 탐사 실험(Labeled Release 등) 시도

성과 및 의의

• 화성 토양의 화학 성분 분석

• 생명 존재 여부에 대한 실험 결과 논란 제공 → 이후 생명 탐사의 방향에 큰 영향

• 화성 착륙 탐사의 첫 성공 사례

메리디아니 평원 (Meridiani Planum)

> 오퍼튜니티 로버 착륙지 (2004)

착륙 탐사선: 오퍼튜니티 로버 (MER-B, NASA)

위치: 화성 적도 부근, 시리티스 메이저 지역 인근

선정된 이유

• 적철석(hematite) 광물이 위성 관측에서 발견된 지역

• 적철석은 일반적으로 수성 환경에서 형성되기 때문에, 고대 물 존재 가능성이 높음

• 평탄한 지형이 착륙 및 로버 이동에 유리

성과 및 의의

• 다양한 암석층 관측 → 과거의 습윤 환경 증거 다수 발견

• 모래언덕, 크레이터, 지층 노출 지대 등을 통해 풍화 및 침식 과정을 연구

• 계획보다 60배 이상 활동하며 화성의 물과 기후 변화에 대한 연구에 큰 기여

평탄한 지형과 얕은 얼음층이 특징인 지역으로, SpaceX의 유인 탐사 후보지 중 하나이다. 자원 활용 가능성이 높아 미래 기지 건설지로 주목된다.

2. Acidalia Planitia (조니스 평원)

NASA Pathfinder가 착륙한 지역으로, 평탄하고 안정적인 지형을 갖춰 초기 화성 탐사에 적합했던 곳이다.

3. Deuteronilus / Protonilla Planitia

화성 북반구의 평원 지역으로, 일부 연구에서 언급되지만 과학적 자료가 부족해 정식 후보지로는 미확정 상태이다.

4. NE Syrtis Major

점토, 탄산염, 황산염 등이 복합적으로 분포한 열수 환경 지역으로, 고대 생명체 흔적 탐사에 유망하다.

5. Oxia Planum

ESA ExoMars 착륙 예정지로, 고대 점토 퇴적층과 평탄한 지형을 갖춰 과학성과 착륙 안정성이 모두 우수하다.

6. Mawrth Vallis

점토광물 다양성과 하천 지형이 뛰어난 지역으로, 과학적 가치는 높지만 지형 위험성으로 최종 후보에서 제외되었다.

지형이 전반적으로 평탄하고 고도가 낮아 착륙 안정성도 우수하다. 평균 경사가 8° 이하로 탐사 장비 운용에 적합하며, 단단한 기반암이 가까이 노출되어 있어 시료 채취도 용이하다. 이러한 과학성과 기술적 조건의 균형을 고려해 Oxia Planum을 최종 후보지로 선정하였다.

1971년 최초로 착륙에 성공한 소련의 마스 3호부터 나사의 바이킹 1~2호, 패스파인더와 미국의 스피릿, 오퍼튜니티, 피닉스, 큐리오시티, 인사이트, 퍼서비어런스, 중국의 톈원 1호까지 총 11대이다.

이 탐사선들은 '시레눔 테라'부터 '제제로 분화구'까지 총 10개의 착륙지(시레눔 테라, 크리셰 평원, 아레스 협곡, 유토피아 평원, 구세프 분화구, 메리디아니 평원, 바스티아스 보레알레스, 게일 분화구, 엘리시움 평원, 제제로 분화구)에 착륙에 성공하였다.

이중 최초인 '시레눔 테라'에는 고산지대로, 밑에는 '마딤 벨리스 호수'가 있었던 흔적이 있어 생명체가 있었을 가능성이 있었다.

가장 최근인 '제제로 분화구', '유토피아 평원'은 각각 한때 물로 가득 차있었을 거라고 예상되던 거대 분화구로 점토가 풍부하고,

유토피아 평원은 태양계를 포함해 가장 큰 분지로 거대하게 파인 부분은 영구동토층의 분해와 토양을 통해 위로 올라와 증발하는 광물 용액에 의해 생긴것으로 추정되어 탐사할 가치가 충분한 지역을 기준으로 안정성과 기술 문제 등의 이유를 종합하여 선정된다.

Arcadia Planitia - 131

Utopia planitia - 96