화성을 가는데 얼마나 걸릴까?
인간은 수십 년 동안 화성 여행을 꿈꿔왔습니다. 인간이 발을 디딘 곳은 달뿐입니다. 달은 인류의 가장 큰 도전 중 하나이지만 NASA는 1969년 아폴로 11호 우주 비행사가 달 표면에 발을 디뎠을 때 달을 극복했습니다. 아폴로 프로그램이 끝난 이후 NASA는 인간을 화성에 보내는데 필요한 기술을 천천히 개발해 왔습니다. 국제 우주 정거장의 주요 목적 중 하나는 우주 여행이 인체에 미치는 장기적인 영향을 연구하는 것입니다. 인간은 결국 화성에 가서 우주에서 오래 살아남아야 하는데 화성에 가려면 얼마나 걸릴까요?
화성까지의 거리
화성은 금성 다음으로 지구에서 두 번째로 가까운 행성이지만 여전히 멀리 떨어져 있습니다. 평균적으로 화성과 지구 사이의 거리는 약 1억 4천만 마일입니다. 로켓의 속도에 따라 그 거리를 이동하는데 몇 달 또는 몇 년이 걸릴 것입니다. 그러나 화성과 지구 사이의 거리는 실제로 다양합니다. 화성과 지구는 모두 타원으로 태양을 공전합니다. 즉, 공전함에 따라 태양과의 거리가 변합니다. 지구가 태양에서 가장 멀고 화성이 가장 가까울 때 두 행성도 가장 가깝습니다. 화성과 지구가 올바른 방향으로 정렬되면 3,400만 마일 떨어져 있을 수 있습니다. 이것은 두 행성 사이의 평균 거리보다 훨씬 작기 때문에 두 행성이 서로 가장 가까울 때 인간을 화성에 보내는 것이 합리적입니다. 불행히도 이 정렬은 자주 발생하지 않습니다. 기록된 지구와 화성 사이의 가장 가까운 거리는 2003년으로 두 행성이 서로 3500만 마일(5600만 킬로미터) 이내에 도달했을 때였습니다. 이와 같은 사건은 수백 년마다 발생하며 다음으로 가장 가까운 사건은 2237년에 발생할 것으로 예상됩니다.
화성과 지구는 거리를 최소화하기 위해 거의 정렬되지 않지만 천문학자들은 여전히 궤도의 특정 지점에서 화성과 지구가 평균보다 가깝다는 사실을 이용합니다. 26개월마다 화성과 지구는 우주선을 화성에 보내는 가장 효율적인 방법으로 줄을 섭니다. 이는 26개월마다 하나의 화성 발사대를 의미합니다.
로켓 속도
화성까지의 거리 자체가 화성에 도달하는데 걸리는 시간을 결정하는 유일한 요소는 아닙니다. 우주선이 얼마나 빨리 움직이는지도 여행의 길이를 결정합니다. 과거 화성 탐사에는 128일에서 거의 1년이 걸렸습니다. 현재 기술과 로켓 설계를 통해 NASA는 인간을 화성으로 운반하는 최초의 로켓이 시속 24,600마일(시속 39,600km)의 속도에 도달할 것으로 추정합니다. 이 속도로 이동하면 화성 표면에 도달하는데 약 7개월이 걸립니다.
속도를 더 높이면 어떨까?
기술이 충분히 발전했다고 가정하면 얼마나 빨리 화성에 도달할 수 있을까요? 현재 인간이 만든 가장 빠른 물체는 시속 364,660마일(시속 586,860km)의 속도에 도달한 파커 태양 탐사선입니다. 이 속도로 이동하면 지구에서 평균 거리인 화성에 도달하는데 약 2주가 걸립니다. 단 2주 만에 화성을 여행하는 것은 놀라운 일이지만 안타깝게도 현재 기술로는 불가능합니다. 파커 태양 탐사선은 태양 주위를 여러 번 공전함으로써 이러한 극한의 속도를 달성할 수 있었습니다. 먼 미래에 인간이 빛의 속도에 근접하는 기술을 개발한다면 5분 안에 화성까지 갈 수 있을 것입니다. 현재 화성에 가는 첫 번째 우주 비행사들은 화성에 도달하기 전에 몇 달 동안 우주에서 기다려야 할것입니다.
