화성

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• 한국의 도시 : 화성시
• 수원의 성 : 수원화성
• 음악의 3요소 : 화성학

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• 천문학 관련 정보
• 관련 문서 : 화요일, 화성인, 마르스

태양계

항성

행성

☉ 태양

지구형 행성

목성형 행성

☿ 수성

♀ 금성

⊕ 지구

♂ 화성

♃ 목성

♄ 토성

♅ 천왕성

♆ 해왕성

왜행성

소행성대

카이퍼 벨트

산란 분포대

⚳ 1 세레스

♇ 134340 명왕성

136108 하우메아

136472 마케마케

136199 에리스

한자 : 火星 영어 : Mars 에스파냐어 : Marte 에스페란토 : Marso
기호	♂
구분	외행성 지구형 행성
평균 지름	6,779.0±0.2 km
표면적	1.4437×108 ㎢
질량	6.4174×1023 kg
태양기준거리	1.523679 AU
원일점	1.6660 AU
근일점	1.3814 AU
이심률	0.0934
공전주기	686.971일 (1.8808년)
자전주기	24시간 37분 22초 (1.025957일)
자전축 기울기	25.19°
대기압	0.6~1.0kPa
대기조성	이산화탄소 95.72% 질소 2.7% 아르곤 1.6% 산소 0.2% 일산화탄소 0.07% 수증기 0.03% 일산화질소 0.03%
평균온도	210K(섭씨-63도)
최고온도	303K(섭씨30도)
최저온도	97K~130K(섭씨-143~-176도)
겉보기 등급	+1.6 ~ -3.0
위성	2개 (포보스, 데이모스)

황량한 표면. 잘 보면 화성의 얇은 대기도 보인다.

화성의 남극.

유튜버 CrashCourse의 연작 영상 #15 "화성".

1 소개

태양계의 4번째 행성.

밤하늘에서 불그스름한 빛을 띠는 행성이기 때문에 로마 신화의 전쟁신 마르스(그리스 신화의 아레스)의 이름이 붙었다. 지구의 바로 바깥에 위치한 행성으로, 마지막 지구형 행성이기도 하다. 자전 시간은 약 25시간 정도로 지구와 비슷하고, 공전 시간은 약 두 배 정도 길다. 지구의 위성인 관계로 넘사벽급으로 가까운 달, 그나마 가까운 금성, 그리고 크기가 아주 크고 아름다운 목성, 토성다음으로 밤하늘에서 눈에 가장 잘 띈다. 행성 자체의 토양이 많은 양의 산화철을 포함하고 있어서 행성이 붉게 보이고, 이는 수많은 상상력의 원천이 되었다.

중력은 대략 지구의 3분의 1 정도. 대기는 이산화탄소와 소량의 질소, 아르곤, 그리고 극미량의 산소로 구성되어 있다. 남북의 양극에는 극관이라는 거대한 얼음 덩어리가 있으며, 주성분은 드라이아이스다. 여름에는 작아지고 겨울에는 커진다. 화성 지표의 기압은 0.0063기압밖에 되지 않는데, 이는 화성의 크기가 작기 때문에 중력이 약하고, 그로 인해서 분자량이 작은 기체를 잡을 중력이 부족하기 때문이다. 더 큰 문제는 지구의 1/800밖에 되지 않는 화성의 미약한 자기장. 태양풍에 대기가 날아가는 것을 막을 수 없다.

행성의 자기장은 핵에 존재하는 철 성분이 행성의 자전에 의해 회전하면서 발생하는데, 화성은 자전 속도가 지구와 거의 같으면서도 자기장은 수성이나 금성과 마찬가지로 거의 없다시피 한 상황이다. 이는 핵에 철 성분이 적다는 증거라고 볼 수도 있는데, 화성 탐사선의 고지자기 연구에서 대략 4억 년 전까지는 미량의 자기장이 존재했다고 하는 것을 볼 때 철이 존재는 하나 액체 상태가 아니기 때문일 수도 있다.

화성의 먼지는 미세먼지라고 한다.

행성 표면에 올림푸스 화산이 있다. 지구의 '산' 개념을 쌈싸먹은 듯한 크고 아름다운 지형지물로, 최고 높이는 21~26km로 밝혀졌다. 이게 얼마나 높은 거냐면, 지구에서 가장 높은 에베레스트 산을 무려 두 개 반에서 세 개를 쌓아 놓은 것이라 생각하면 된다. 이 높이는 지구에선 성층권 오존층까지 닿는 높이다! 산 전체의 면적도 한반도를 안에 다 채워넣고도 남을 정도다. 화성이 지구의 대략 1/2인 훨씬 작은 행성이라는 것을 생각하면 좀 많이 무섭다. 사실 중력이 작기 때문에 이렇게 높아지는 것으로, 중력이 크면 자체 질량 때문에 무너져서 이보다 낮아질 수밖에 없는 것이다. 2011년까지는 태양계 최고봉이었는데, 그 해 소행성 베스타의 레아 실비아 크레이터 정상부의 높이가 22km로 확인되면서 그 위상에 흠집이 가기도 했다. 다만 상술한 것과 같이 기준에 따라서는 올림푸스 화산의 높이가 무려 26km까지 치솟을 수 있으므로 완전히 밀렸다고 보기는 어렵다.

한편 이 산의 존재가 화성에는 판 운동이 일어나지 않는다는 유력한 증거가 되고 있다. 이 정도의 용암이 뿜어져 나온 것은 지구에도 있는 열점 때문인데, 판 운동이 있다면 판이 끊임없이 움직이기 때문에 저렇게 높은 하나의 산이 되지 않았을 것이라는 이유.

과거 직경 1000km급의 초거대 소행성과 충돌한 적이 있는데, 충돌 에너지는 1메가톤 위력의 수소폭탄 100조 개가 동시에 폭발하는 수준이었다고 한다. 이 충돌은 화성에게 매우 타격이 컸다. 이 때문에 화성의 북쪽에는 보리알리스 크레이터(North Polar Basin, Borealis basin)라는 태양계 최대의 크레이터가 형성되었다. 이것의 면적은 화성 표면적의 약 40%를 차지하고, 화성의 북반구의 평균 고도는 남반구보다 4km 가까이 낮아졌다.

2 화성의 역사

화성도 지구와 비슷한 45억 6000만년전에 태어나 용암바다 시대를 누렸다. 다만 화성은 질량이 작고 밀도가 낮아 방사성 동위 원소들의 양도 지구에 비해 월등히 적다.

45억 3000만년전에 지각이 형성되었으며 44억 6천만년전에는 맨틀분화가 완성되었다.
45억년전부터 43억 5천만년전까지는 온실 화성 시대다. 표면온도가 영상을 유지했기 때문...
44억년전 화성에는 물이 풍부했었고 사마륨-146, 플루토늄-244와 같은 방사성 동위 원소들 덕분에 중심의 온도가 충분히 뜨거워 현 지구의 80%에 해당하는 강력한 자기장이 형성되었고 충분히 대기도 보호할 수 있었다. 44억년전 화성의 대기압은 현 지구의 1.6배였지만 대부분 온실기체였므로 평균 표면은 섭씨 25도로 액체 상태의 물이 존재하였다. 지하에서는 온천수가 쏟아져 나왔으며 바다와 강도 존재했었다.

43억 5천만년전부터는 빙하 시대가 시작되었는데 표면온도가 영하로 내려갔다. 이때부터 지구의 빙하기와 눈덩이 지구 시절때와 같은 풍경이 펼쳐졌다. 이는 45억년전부터 대기압이 꾸준히 줄어들었기 때문이다.
43억년전에는 물의 순환으로 일부 산소와 이산화탄소와 철등의 화학반응으로 대기는 꾸준히 줄어 대기압은 현 지구의 0.7배로 줄었다. (대기가 우주로 빠져나간 것이 아닌 행성 표면의 자체 순환으로 안정적인 적정 대기압으로 줄어든 것이다. 이 때까지는 화성의 자기장이 안정적이라 대기가 우주로 빠져나가지 않았다.)

다만, 대기압이 낮아짐으로 표면온도도 낮아져 평균 표면온도는 43억년전 이후로 영하 15~20도를 왔다갔다 할 수준으로 낮아졌고 이 시기 화성은 눈이 내리고 얼음이 어는 시기가 되었다. (42억 8천만년전 태양의 광도는 현재의 72.7%에 불과.) 이때부터 화성의 중, 고위도 지역은 거대한 얼음이 형성되고 저위도 지역도 영향을 주어 눈이 쌓이는 눈덩이 지구와 같은 현상이 발생하였다. 또한 상대적으로 따뜻한 저위도 지역은 여름에 영상으로 올라가고 물안개도 자욱히 발생했다. 중위도 지역에 쌓인 엄청난 크기의 빙하가 흘러 내려와 녹아서 강이나 호수를 형성하기도 하였다.

41억년전부터 39억년전까지는 극도의 변화 시대라고 한다. 이 시기까지도 자기장의 힘이 유지되어 대기가 소실되지는 않았지만 40억년전 지름 1000km의 소행성이 화성을 강타하여 북반구의 상당부분의 지대가 남반구보다 평균 4.9km나 낮아졌다. 또한 이 때 소행성의 힘으로 인해 짧은 기간이지만 수천년간 영상의 온도를 회복한다. 하지만 41억전에 사마륨-146과 플루토늄-244가 고갈되고 우라늄과 포타슘-40이 지배적인 시대가 되자 화성 내부는 불안정해지고 열의 생산이 약화되었다. 지구는 질량이 크므로 자체 질량으로 인해 스스로 생산되는 열과 방사성 동위체로 인한 생성된 열이 합쳐져 여전히 뜨거운 내부열을 유지했지만 화성은 질량이 작아 자체 질량으로 인해 스스로 생산되는 열의 위력이 약하므로 내부의 방사성 동위체들의 고갈은 치명적이다. 그래도 초기(41억년전~39억년전)때에는 자기장이 약화되기 시작했어도 어느정도 강도는 있었기에 대기를 잃지는 않았다.

39억년전부터 35억년전까지는 급격한 자기장 약화 시대다. 후기 대충돌로 인해 소행성이 충돌한 지역에는 일시적으로 기온이 올라가고 빙하가 녹아 호수를 형성하고 바다에서는 쓰나미를 일으키는 시대였다. 또한 불안정한 지질활동으로 인한 대지진으로 바다에서 거대한 파도가 육지를 강타하기도 하였다. 또한 39억년전 화성의 자기장은 지구의 5%까지 줄어들었고 매우 천천히 대기를 잃기 시작했다. 37억년전의 화성의 자기장은 지구의 2% 이하로 줄었고, 이때부터 대기는 화성 밖을 급격히 빠져나가기 시작하였다.

결국 화성은 건조해지고 35억년전부터 32억년전까지 건조화성 시대가 시작된다. 35억년전 화성의 표면온도는 영하 50도까지 내려가고 대기는 0.2기압까지 줄었으며 자기장의 위력은 지구의 0.3%까지 줄어들었다. 이로 인해 32억년전의 대기압은 0.04기압 이하로 내려갔는데 이 때부터는 더 이상 액체 상태의 물이 존재할 수 없게 되었다. 이 시기 얼음층은 모래에 파뭍혀 지하의 얼음층을 형성하게 되어 땅속 수백m~수km 깊이 아래로 파뭍히고 액체 상태의 물은 증발하여 구름을 형성하다가 태양풍에 의해 빠져나갔다. 침식 활동도 현재와 비슷한 수준으로 약해져 이 시기의 화성 표면의 일부 풍경이 지금까지 보존되어 있는 곳도 존재하기도 한다.

다만 32억년전부터 10억년전까지는 극단적인 지질활동이 많이 일어났다. 즉, 32억년전부터 18억년전까지는 극단적 지질활동시대라고 한다. 이때는 내부에 지질활동이 일어나지 않아 열이 많이 쌓였고 이 쌓인 열로 인한 불안정한 금성식 지질활동으로 인한 올림푸스 화산이 생성되었다.
당시 올림푸스 화산은 꾸준히 커져 22억년전에는 높이 35km까지 커졌다.(지금은 침식으로 많이 줄어든 상태) 다만 질량이 작기 때문에 금성처럼 지각이 통체로 녹지는 않고 비정상적인 거대 화산이 많이 폭발하였다. 또한 홍수 현무암 사건도 발생하여 넓은 용암대지가 형성되었다.

20억년전에는 화성 내부의 열원의 힘이 매우 약화되 대규모의 화산 활동은 막을 내리고. 소규모 화산 활동만이 일어났다.

결국 18억년전부터 10억년전까지 소규모 지질활동 시대라고 하며, 올림푸스 화산과 같은 일부 거대 화산이 소규모로 활동하던 시기이며, 약한 소형 화산들이 분출물을 내뿜었다. 10억년전에는 화성의 자기장은 현재와 비슷한 0.012%까지 감소하고 대기압도 현재와 거의 비슷한 수준인 0.007기압까지 줄어든다. 10억년전부터는 현세시대로 이 시기부터 현재까진 미약한 화산 활동만 하고 있다. 지금도 화성은 일부 화산 지대에서 미약한 화산 활동을 보여준다.

화성 자체적으로 보존할 수 있는 대기압까지 감소한 상태라 자기장이 없어도 예전만큼 빨리 대기가 줄지는 않지만, 매우 적은 양이 서서히 쓸리고 있다. 하지만 화성 지표면에서도 휘발성 기체들이 올라와 오히려 현재의 대기 상태를 유지하고 있다. 화성의 침식속도는 물의 의한 침식이 없이 매우 얇은 대기만의 침식만 있기 때문에 지구의 30000배 이상 느리다. 따라서 지구에서는 10만년이면 사라질 지형이 화성에서는 30억년이 지나도 보존될 수 있다.

3 위성

위성으로 포보스(Phobos)와 데이모스(Deimos)가 있다. 하지만 사이즈가 어디서 굴러들어온 돌덩이 수준이라, 이 두 위성은 화성의 인력에 끌려온 소행성으로 여겨진다. 크기가 작아서 지구와 훨씬 더 멀리 떨어져 있는 토성과 목성의 위성이 발견된 이후인 1877년에야 발견되었다. 미국의 천문학자 아사프 홀이 찾다찾다 포기하려 했는데 아내 스티크니의 격려를 받고 겨우 발견했다는 일화가 있다. 그래서 포보스의 크레이터 중 가장 큰 크레이터에 '스티크니'라는 이름이 붙여져 있다고 한다.

둘의 이름은 아레스의 자식들로, 전쟁에 항상 데리고 다녔다는 두 신에서 따왔다. 놀랍게도 이 두 위성은 발견 150년 전에 걸리버 여행기에서 이미 언급된 바가 있는데, 그 속성이 실제와 너무나 비슷해서 당혹스러울 정도.

과거에는 화성과 비교적 가까운 포보스는 화성의 인력에 끌려들어가 3~5천만 년 후에는 화성과 충돌한다고 예상되었으나, 최근 연구 결과에 따르면 포보스는 화성의 조석력을 견디지 못해 2~4천만 년 후에 산산조각이 나서 화성 둘레에 고리를 형성할 것이라고 한다. 포보스는 태양계 전체 위성 중 행성을 공전하는 위성으로서는 모천체로부터 가장 가까이 있다. 두 번째로 가까운 위성이 데이모스. 소련이 이 포보스가 정말 소행성 출신인지 여부 등을 탐사하기 위해 탐사선 포보스 1, 2호를 발사했는데, 아쉽게도 두 탐사선 모두 중간에 통신이 두절되었다.

4 물과 생명체

특히 붉은 색깔 덕분에 눈에 띄는 행성이라 역사적으로 많은 관심이 있었다. 특히 화성인의 존재와 그들의 침공 등은 수십 년 묵은 주장.

망원경 발견 초기, 표면에 존재하는 줄무늬를 물이 흐른 듯한 흔적으로 본 적이 있다. 본래 이탈리아 천문학자인 조반니 스키아파렐리가 화성 관찰 논문에서 물이 흐른 흔적을 가리킬 때 '자연적인 수로'란 뜻의 이탈리아어 'Canali'를 사용했는데, 이것을 프랑스 천문학자가 '운하(canal)'라 번역했다. 그리고 그것을 미국의 천문학자 퍼시벌 로웰이 24인치 굴절 망원경으로 화성을 관찰한 뒤 '운하, 인공적인 수로'란 의미의 영어 Canal로 받아들여 '1895년 화성'이란 책을 발표하면서 인공적인 운하를 건설한 화성인의 존재를 주장했다. 졸지에 '화성에는 인공적으로 만들어진 수로가 존재한다.'는 이야기가 된 오역의 레전드급 사건이 되었다.

화성의 지형을 계산하여 대기가 지금보다 더 두텁고 바다가 형성된 것을 가상으로 만든 이미지. 둘 다 화성이다.

많은 과학 탐사 결과 화성에 생명체의 증거는 아직 발견되지 않았지만 실제로 먼 과거에는 표면에 물이 흘렀던 것으로 밝혀졌다. 화성 표면에서 물이 사라진 이유는 화성의 미스터리 중 하나로, 금성만큼 뜨겁지 않고 오히려 지구보다 춥기에 차라리 표면에 얼은 상태로 남았다면 모를까 물이 증발할 리가 없기 때문이다. 중력이 작아서 기압이 낮으니까 쉬이 증발할 수 있다고 해도 지금처럼 화성이 바싹 마를 이유가 없다는 것이다. 증발이 되더라도 기체는 대기 내에 존재하기 때문이다.

하지만 화성이 지구보다 중력은 물론 자기장도 약하기 때문에 태양풍에 의해 수분이 쓸려나갔다는 것이다. 자기장이 없으면 대기가 그대로 쓸려나간다. 또한 기압이 낮아 화성 표면은 섭씨 0.4도만 되어도 물이 끓어 증발한다. 그리고 이 물은 대기가 쓸려나가면서 우주로 쓸려 나간다. 하지만 의외로 화성의 물은 많이 쓸려나가지 않았다. 화성이 급격히 차가워지면서 화성 표면의 물은 얼어붙었고 화성의 모래 폭풍에 의해 파묻혔다. 지하 수백m 깊이의 모래 속에 과거의 물이 얼어있는 상태로 다량 존재한다.

2008년 8월 1일 NASA에서 화성의 물 발견을 공식적으로 발표했다. 물론 이는 공식적 발표일 뿐 물로 인한 지형(심지어 계절성 지형 변화), 물에 의해 만들어지는 광석, 지하의 수소(H) 전파신호 등으로 이미 많은 증거들이 쌓여있었다. 지구의 생명체에게는 물이 필수적이므로 화성에 생명체가 존재하는지 또는 존재했는지에 대한 탐사가 활기를 띠게 되었다. 물론 다세포 생물 이상은 그리 기대하지 않는다.

게다가 화성에 물이 존재한다는 것은 전기분해를 통해 수소와 산소를 얻을 수 있다는 뜻인데, 이는 화성이 거대한 연료 탱크로 물을 실어 나를 필요 없이 바로 자급자족이 가능한 최적의 우주비행기지국이 될 수 있음을 시사한다.

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화성을 테라포밍하여 산소를 만들고 인류가 살 공간을 만든다는 계획도 있다. NASA, 디스커버리, 내셔널 지오그래픽이 공동 연구로 추산한 바에 따르면 기간은 약 480년, 금액은 약 3조 9천억 달러가 든다고. 하지만 어려움은 한두 가지가 아니다. 일단 자기장의 부재로 인해 태양 방사선을 막아줘야 하고 또 대기의 지속적인 손실도 보충해줘야 한다. 상상을 초월하는 모래폭풍은 애교로 느껴질 정도. 근데 이 정도 조건이 태양계에서 가장 만만하다.

4.1 흐르는 물의 존재?

현지 시각으로 2015년 9월 28일, 조지아 공대 등에 소속된 과학자들은 과학 잡지인 '네이처 지오사이언스'에 화성에 액체 상태의 소금물 개천이 지금도 있다는 내용의 논문을 발표했다. 참고

물론 실제 흐르는 걸 본 건 아니고, 그러한 작용으로 인해 나타난 지형을 확인했다는 것. 한 곳에서만 발견한 것이 아니고 여러 군데가 있다. 이러한 지형을 RSL(Recurring Slope Lineae)이라 한다. 이 소금물은 영하 23도 이상으로 올라가면 생겼다가 사라지는 것으로 보인다. 스펙트럼 분석 결과 나트륨과 마그네슘 등의 염류가 포함되어 있어 영하 23도까지 내려가도 물이 얼지 않을 수 있는 것이다. 만약 정말로 흐르는 물을 보기 위해서는 인간이 직접 가거나(!) 탐사선을 보내야 겠지만 이 지형은 주변지형이 험준한 산지라 일반적으로는 탐사선을 보내기는 어려운 곳이다. 그렇다고 해서 포기하기에는 이르지만.

이 외에도 지구 미생물의 살균 문제도 강하게 대두되고 있다. 탐사선이 해당 지역에서 탐사하던 도중 탐사선에 붙어있던 지구 미생물들이 화성을 오염시킬 수도 있기 때문이다. 이에 대해 나사에서는 혹시 붙어있을지 모를 지구 미생물이 화성에서 살아남을 수 있느냐에 대해 격론이 벌어지는 것으로 알려젔다.

현재 탐사중인 큐리오시티와 2020년에 발사 예정인 로버에서 이러한 점을 어떻게 극복할지가 쟁점이다. 큐리오시티는 살균 등급이 국제우주연구회가 규정한 기준에 미치지 못하는 것이 큰 문제다. 일단, 큐리오시티 근처에는 이러한 지형이 없는 것으로 알려젔으나 차후 탐사 경로에서 있을 가능성이 있는 것으로 알려졌다. 그렇다고 해도 큐리오시티의 능력으로는 이런 경사면을 올라가기는 어려울 것으로 보이는데다, 큐리오시티는 생명감지장치가 없기 때문에 굳이 접근하지 않을 가능성이 크다. 다만, 2020년에 발사 예정인 로버에 대해서는 살균 처리까지 하려면 시간이 부족할 수 있다는 우려가 제기되고 있는 상황이다.

여담으로 화성에서 물이 발견되었다는 소식이 전해지고나서 천조국 누리꾼들은 다음과 같은 개드립을 치기도.

나사가 화성에 집착하는 이유.jpg

화성 : 좀 와 봐.(Come over.)

NASA : 너 5,460만km나 떨어져 있잖아.(You're 33.9 million miles away.)
화성 : 나 젖었어.(I'm wet.)
NASA : 지금 감.(I'm coming over.)

(...)

5 탐사

태양계를 통틀어 화성 탐사가 가장 많이 시도되고 있다. 내행성인 금성은 과거에 많은 탐사가 있었으나 베네라 14호 이후 거의 보내지 않는 편. 금성의 환경이 생명체가 살 수 없는 환경이라 화성보다 중요성이 떨어진 것이 한몫했다. 수성은 사실 접근하기도 어렵고 태양과 가까운데다 뚜렷한 지형적 특성이 적어 탐사선을 보낼 메리트가 크지 않고, 목성 바깥쪽에는 엔켈라두스나 타이탄 등의 매력적인 위성은 많지만 너무 거리가 멀어 많은 탐사선을 보내기 어럽다. 이렇듯 지구에서 거리도 가깝고 탐사선이 지상에서 활동할 만한 환경이기 때문에, 그나마 지구 이외의 행성이나 위성급 중에서는 화성이 탐사하기 가장 유리한 환경을 갖추고 있는 셈이다.

NASA의 화성 탐사는 1965년 경의 매리너 프로젝트부터 시작했다. 과거에 매리너가 보내온 이미지는 지금 보면 '어딜 봐서 저게 화성인가...'라고 할 정도로 화질이 형편없었으나 그때 당시에는 정말 대단한 발견이였다. 1965년이면 베트남 전쟁이 한창일 시기이다. 2015년에는 화성 탐사 50주년을 맞아 나사의 제트추진연구소에서 특별 기념 영상을 제작하기도 하였다. 영상 보기

현재 임무 수행중인 화성 탐사선	우주기구	발사 날짜	활동 개시로부터
큐리오시티 로버	NASA	2011년 11월 26일	약 5년 경과
오퍼튜니티 로버	NASA	2003년 7월 7일	약 13년 경과
MAVEN	NASA	2013년 11월 18일	약 3년 경과
2001 마스 오디세이	NASA	2001년 4월 7일	약 15년 경과
마스 익스프레스	ESA	2003년 6월 2일	약 13년 경과
화성 정찰위성	NASA	2005년 8월 12일	약 11년 경과
망갈리안	ISRO	2013년 11월 5일	약 3년 경과

러시아의 화성 탐사선	발사 날짜	성공 여부
마스닉 1호 (Mars 1960A)	1960년 10월 10일	실패
마스닉 2호 (Mars 1960B)	1960년 10월 14일	실패
스푸트니크 22호 (Mars 1962A)	1962년 10월 24일	발사 직후 폭발
마르스 1호	1962년 11월 1일	화성 접근 전 파괴
스푸트니크 24호 (Mars 1962B)	1963년 1월 19일	지구 궤도 탈출 실패
존드 1964A호	1964년 6월 4일	발사 실패
존드 2호	1965년 5월	통신 두절
마르스 1969A호	1969년 3월 27일	발사 실패
마르스 1969B호	1969년 4월 2일	발사 실패
코스모스 419호	1971년 5월 12일	발사 실패
마르스 2호	1971년 11월 27일	화성 표면에 충돌
마르스 3호	1971년 12월 2일	착륙은 성공적이었으나 수 초 후 화염에 휩싸임
마르스 4호	1974년 2월 10일	근접에 성공하였으나 궤도 진입 실패
마르스 5호	1974년 2월 21일	궤도 진입 후 9일 만에 통신두절
마르스 6호	1974년 3월 12일	착륙 후 통신두절
마르스 7호	1974년 3월 9일	착륙 탐사선 조기 분리되어 태양 궤도로 향함
포보스 1호	1988년 9월 2일	궤도 진입 중 통신 두절
포보스 2호	1989년 3월 27일	진입후 일부 데이터 전송하였으나 착륙 시행 직전 통신 두절
마르스 96호	1996년 11월 17일	궤도 진입/착륙 발사 실패
포보스-그룬트 (Phobos-Grunt)	2012년 1월 15일	지구 궤도 진입 실패, 태평양에 추락

보면 알겠지만 러시아의 탐사선은 성공했다고 볼 만한 게 한 건도 없다. 수십 개의 탐사선을 발사했음에도 불구하고 대부분 실패로 돌아갔고, 그나마 나은 게 마르스 5호 정도. 심지어 2012년에 발사한 포보스-그룬트 호마저 추락하면서 "러시아의 화성 탐사를 외계인들이 방해하고 있다!"는 우스겟소리도 나오고 있다. 오죽하면 '노빈손 미스터리 별 화성 구출 대작전 2'에서는 녹색 종족이 포보스 2호를 격침시켰다는 이야기도 있다. 실제로 포보스 2호가 마지막으로 보낸 사진엔 화성에 드리운 거대한 시가 모양의 그림자가 찍힌 것도 있다고 한다.

한편 러시아는 유럽우주국과 합작해 엑소마스 가스추적궤도선을 화성을 보내기 위해 시도했으며 지구에서의 발사는 성공적으로 이뤄젔다. 그러나 탐사선이 착륙하는 도중 통신이 두절되었다고 한다.

화성탐사는 유독 실패율이 높다. 그보다 더 먼거리에 있는 목성 토성 등의 탐사보다 더 실패율이 높다. 미국은 그래도 실패가 30% 정도지만 러시아는 무려 91%가 실패했다. 유럽도 그리 성적이 좋지않다. 전체적으로 60%가 실패했다. 그래서 이를 "화성(인)의 저주"라고 부르기도 한다. 가끔 이를 소재삼아 화성인들이 탐사를 방해한다는 풍자글이 실리기도 한다. 사실은 NASA와 러시아 우주국에 지구인으로 위장한 화성인 스파이가 사보타지 하는 거다.

5.1 탐사용 로버

NASA에서는 1997년 소저너를 보내서 재미를 많이 보았다. 월면 탐사에 쓰인 로버의 직계 후손이라고 볼 수 있을 듯. 이로 인해 그 뒤로 몇 년 간격으로 로버를 보내고 있다. 2003년에는 스피릿과 오퍼튜니티라는 쌍둥이 로봇을 보냈는데, 기존 활동 계획은 3개월이었으나 스피릿은 6년 2개월을 버텼고 오퍼튜니티는 아직도 돌고 있다. 활동 계획을 3개월로 설정한 이유는 화성의 모래폭풍으로 주 동력원인 태양전지판이 화성의 모래에 뒤덮여서 3개월 정도면 작동을 멈출 것으로 예상했기 때문이다. 하지만 이 모래폭풍 덕분에 오히려 태양전지판에 쌓여있던 모래가 씻겨 날아가기도 해서 오랫동안 활동을 하고 있다.

xkcd 1504화 번역 출처

그런데 스피릿과 오퍼튜니티에는 상술했듯 시간이 지나면 배터리가 방전되어 저절로 종료될 것이라 생각했기 때문에 '임무 종료'라는 커맨드를 입력해 두지 않았다. 아주 치명적인 고장이 날 때까지, 아니면 후대의 인류가 스피릿과 오퍼튜니티를 찾아서 인위적으로 작동을 멈출 때까지는 영원히 임무를 수행해야 한다고... 참고로 2015년 12월 현재 오퍼튜니티는 지구 시간 기준으로 11년째 작동 중이다.

스피릿은 모래구멍에 빠진 이후 탈출이 불가능해졌고 이로 인해 전력 소모와 재충전 등에 문제가 생겨서 결국 NASA는 2011년 5월에 공식적으로 '포기'를 선언했다.

2011년 12월 다음 세대의 로버 큐리오시티가 발사되었다. 이번에는 지프차 크기로 총 미션 비용은 25억 달러 정도. 8개월 후인 8월 6일 오후 2시 11분에 화성에 도착, 착륙 과정을 잘 이겨냈으며 많은 과학적 탐사를 수행할 예정이다. 이번엔 크기도 충분히 크기 때문에 원자력 전지를 싣고 갔다.

6 대중매체에서의 화성

지구와 가깝고 가장 비슷하다는 점, 과거와 현재에 걸쳐 물의 존재 등의 논란이 계속 이어져 왔다는 점 등으로 인해 SF 작품 소재로 많이 쓰인다. 에드거 라이스 버로스의 1912년작 화성의 공주가 그 시작. 이 작품은 100주년 기념으로 2012년에 존 카터: 바숨 전쟁의 서막라는 제목으로 영화화되기도 했다.

특히 화성 관련 SF중 레전드는 미국에서 만들어진 소설과 라디오 드라마 '화성침공'으로 화성 외계인이 널리 알려졌다. 라디오 드라마를 페이크 다큐멘터리 비슷하게 실제 상황처럼 묘사했는데, 너무 리얼했던 나머지 방송 중 화성 우주선 착륙지로 알려진 지역에선 대규모 도피 소동이 났고, 결국 이 대걸작은 소송까지 갔던 역사가 있다. 그때의 디렉터가 제법 유명한 오슨 웰스. JTBC 뉴스룸의 한 코너에서 짤막하게 소개하기도 했다.

"화성 침공"의 원작은 허버트 조지 웰즈의 우주전쟁. 그래서 화성 = 외계인 사는 곳으로 이미지가 거의 굳혀질 뻔 했지만 2015년에 화성에 갇힌 한 지구인의 이야기가 영화화되었다!

자세한 것은 화성/대중매체 참조.

7 논란

화성은 인류의 탐사선이 방문한 적이 제법 많기 때문에, 상당한 데이터가 축적되어있다. 그런데 그 와중에 화성 표면에서 도저히 자연적인 생성물이라고는 보기 힘든 게 사진에 잡힌 경우가 여럿 있었다. 시각적 착시일 가능성이 상당히 높지만 논란이 되는 것은 사실이기 때문에 언젠가 인류가 화성에 직접 발을 딛을 때까지 이런 얘기는 계속 나올 듯하다.

실제로 일전에 오컬트계에서는 NASA의 전송사진에서 집터나 성터, 다른 동물의 흔적처럼 보이는 지질 현상 등을 분석하며 지구에 인류가 살기 이전에 인류가 살았다는 가설을 내놓기도 하였다. 그야말로 끼워 맞추기 수준으로 뭔가 흐릿한 그림자만 봐도 지구의 물건과 비슷하다고 우기는 수준이다. 가장 유명한 것은 아래에서 언급할 '화성의 얼굴' 사진으로, 이는 착시로 판명났다. 나사에서 일부러 다시 가서 사진을 찍어 가설을 박살냈다. show me the money

이 화성의 얼굴은 '사이도니아 평원'이란 곳에 있기 때문에 '사이도니아 얼굴'이라고 불렸다. 바이킹 우주선이 찍은 사진에서는 바위에 커다란 사람 얼굴 형상이 조각된 것처럼 보여서 외계인의 흔적이라고 여겼으나, 1990년대 재탐사 과정에서 더 좋은 화질의 사진을 찍어서 보니 그냥 바위의 울퉁불퉁한 모습에 햇빛의 그림자가 겹쳐 얼굴처럼 보였을 뿐이라는 것을 확인하였다. 사실 애초에 나사가 이 사진을 공개한 이유도 외계인과는 관계 없이 '어라? 우연히 재미있는 사진이 찍혔네?'라는 의미 정도로 공개했다고 한다. 외계인 드립으로 예산 타내려고 공개한 건 아니고? 근데 그게 외계인 논란으로 커진 것. 외화 X파일에서 한 에피소드 주제로도 나왔으며 영화 미션 투 마스는 이 얼굴이 진짜 외계인의 흔적이라는 가정을 플롯으로 삼고 있다. 고화질 사진을 찍을 수 있는 탐사로봇을 화성에 보냈으니 논란이 일어나면 확실하게 판명할 수 있겠지만 큐리오시티가 보내는 사진을 보고도 이런 소리가 나오니 뭐 안될거야 아마.

이와 더불어 같은 사이도니아 평원에 D&M 피라미드라는 것이 있다. 이는 5각형 모양의 피라미드로, 같은 지역에 있는 상술한 얼굴 모양 바위와 거리 차이가 별로 나지 않는데 이렇게 전혀 다른 모양의 형태가 나올 수 없다고 여러 화성 외계인 실존을 주장하는 사람들이 의문을 제기했다. 실제로 사이도니아 평원의 대기 상태로 추적해보면 나올 수 없는 그림이기도 하다. 얼굴 바위가 자연의 장난이라는 것이 밝혀졌지만 이쪽은 소식이 없다. 이름의 유래와 현재 추가로 밝혀진 것이 있으면 추가바람.

8 다리우스 달력

미래에 화성으로의 유인 미션을 위해 디자인된 달력이다. 이 달력은 항공우주 엔지니어 토마스 강게일이 자신의 아들 다리우스의 이름을 따 1985년에 만들었다. 한 해는 24달로 되어 있으며 보통은 한 달에 28일이나, 여섯 달에 한 번씩은 윤일을 제외하면 27일이다. 요일은 지구와 같으나, 라틴어로, 그리고 로마 신화에 나오는 신들의 이름을 따서 되어 있다. 매 달의 이름은 궁수자리, 염소자리 등등의 12좌를 라틴어와 산스크리트어(간혹 힌두어)로 번갈아가며 사용한다. 우리로써는 숫자로 달을 표시하니 의미가 없으려나...

그런데 화성으로 유인 미션을 간다고 해도 어차피 지구와 통신을 유지하면서 지상 인력들의 백업을 받을 것이므로 우주선도 당연히 지구 시간을 사용할 것이다. 아예 화성에 영구 정착한다면 모를까... 그나마 화성은 자전주기가 지구랑 비슷해서 비록 퍼포먼스용이라도 달력의 제작은 일단 그럴싸하다. 달 미션에 쓴다고 달용(...) 달력을 만든다면 1년이 고작 12일 남짓일 것이며 수성은 한 술 더 떠서 1년이 꼴랑 1.5일이 된다. 1월 1일, 1월 1/2일 끝 심지어 금성의 경우는 1년이 1일보다 짧다.(!)

9 기타

2012년 2월, 화성궤도에서 임무를 수행중인 MRO(Mars Reconnaissance Orbiter)가 회오리바람 현상을 촬영했다. 관련자료

위 그림과 같이 화성은 지구와 반대로 석양이 푸른색이다. 이유는 대기층이 너무 얇아서 낮이나 저녁이나 장파장이 산란되지 않으므로 단파장에서 나타나는 푸른색만이 계속해서 남기 때문이다.

파일:Attachment/nasa.jpg
사실 화성에는 외계인이 사는데 외계인들이 우리를 속이고 있다. 잠깐 저 외계인 그런 외계인이 아니잖아

사실 우리나라도 화성 식민지 개척 중이라고 한다. 물론 믿으면 골룸...

유인 화성 탐사가 워낙 우주공학적으로 큰 이야기이다 보니 그와 관련된 사기도 몇 번인가 인터넷을 달군 바 있다.

2010년 11월 6일 NASA가 화성에 정착할 지구인 4명을 모집 중이라고 발표했다는 기사가 나왔다. 더 심각한 충격과 공포급 문제는 귀환 불가를 조건으로 걸었다는 것. 그런데도 전세계에서 400명이나 지원했다고 한다. 화성에_뼈를_묻으려는_우주덕들의_위엄.txt 하지만 사실 단순히 '장래에 4명 정도 뽑아서 화성에 보내볼 계획이다.'는 것을 찌라시 뉴스에서 구라친 것.

마스 원이라고 하는 정체불명의 재단에서 유인화성탐사 인원을 모집하기도 했다. 2023년 예정이며 우주인은 TV 오디션 형식으로 선발 예정. 두 번 다시는 지구로 돌아올 수 없다지만 2013년 9월 무려 20만 명이 지원했다고 한다. 그 중 실제로 등록비를 내고 영상물 제출을 한 사람은 2,782명. 2014년에는 이들 중 1,058명을 후보자로 선정하였고, 2015년에는 이들 중 100명을 추려 추후 24명을 최종 선발할 예정이라고 한다. 그러나 결국 이들을 우주로 보내려면 NASA와 동급, 혹은 뛰어넘는 수준의 우주기술을 갖춰야 하는데 온라인으로 티셔츠나 팔아먹는 재단이 무슨 수로 그런 역량을 갖출 수 있을지 의문. 때문에 언론으로부터 주목받아 유명세를 타려는 게 목적이 아니냐는 비판이 있으며, 실제로 이들 계획이 제대로 이루어 질 것인가에 대해서도 많은 사람들이 의심하고 있다는 것이다. 관련기사 그 한 예로, 현재 마스 원 재단에서 예상한 총 이주 비용이 60억 달러인데, 전문가 대다수가 저 금액은 마스 원 재단의 현 이주 계획을 현실화하기에 너무 부족하다는 지적을 하고 있다. 실제로 예전에 NASA에서 화성에 유인 기지를 건설하는 계획을 세운 적이 있었는데 당시 예상 비용은 최소 1,000억 달러로 계산되었다. 거기다 화성에 보낼 대원 선발도 서류 심사와 간단한 인터뷰가 전부로 부실하기 짝이 없고, 이런 저런 이유를 대면서 계획이 계속해서 늦춰지고 있어서 의혹이 증폭되고 있다.

2015년 6월은 화성에 있는 궤도선, 로버를 포함한 모든 발사체와의 교신이 불가능하다고 하는데, 이유는 태양. 태양이 지구와 화성의 딱 가운데에 위치하여 왕복하는 전파를 손상시켜 정확한 명령 전달과 정보 수신이 불가능하다고 한다.

천문학자 이강환 박사의 화성 오디오 강의PLAY

NASA에서 2016년 화성으로 발사될 Insight 탐사선에 자신의 이름이 실리기를 원하는 사람의 신청을 받았다. 화성에 내 이름 실어보내기 링크된 사이트로 들어가 New Flyer란에 성과 이름, 거주국가와 이메일 주소를 기입하면 되는데 등록 마감은 미국 현지시각으로 2015년 9월 8일 동부시각 밤 11시 59분이다. 등록을 마치면 자신의 이름이 실리게 된다는 증명을 항공기 탑승권과 같은 방식으로 표식해서 보여주는데 프린트도 가능하다! 마치 본인이 직접 화성으로 가는 듯한 기분을 받을 수 있으며 지구에서 화성까지의 거리가 첫 마일리지로 주어진다. 아울러 이 사이트는 차후 NASA에서 계획하는 차기 유사 우주개발 프로그램 참여 프로그램에도 쓸 수 있도록 꾸며져 있어서 많은 이들의 호기심을 자극할 수 있을 것으로 보인다. 뿐만 아니라 미국 국내 및 전세계 국가들의 신청 인원 현황을 지도의 색으로 보여주는데 짙을수록 많은 인원이, 옅을수록 적은 인원이 신청했음을 알 수 있다. 신청 종료 후 한국에서만 1만 4천 1백 18명이 신청한 것으로 나타나 있다.

2015년 8월 28일부터 NASA에서 화성 유인 탐사를 위한 일환으로 하와이에서 1년간 6명의 참가자들이 고립생활 실험을 시작했다. 지름 11미터, 높이 6미터의 원형돔에서 사생활없이 지냈고 실제로 화성에서 사용할 장비들만을 가지고 생존실험을 진행했다. NASA와의 통신도 화성과의 거리를 반영하여 20분간의 차이가 있었고, 가족들과 연락도 제한되는 등 실제 화성과 유사한 환경을 만들기 위해 노력했다. 실험 종료 후, 참가자들의 심리 상태를 조사하게되고, 이는 화성 유인 탐사 계획을 세울 때 활용된다.

2016년 4월 28일에 NASA가 화성에 있는 로버가 촬영한 사진한장을 업로드했다.
NASA

미국의 민간 우주 기업 스페이스X는 2018년에 화성에 무인 탐사선을 보내고 2022년에는 유인 탐사를 실시하는 계획을 추진하고 있다. 아폴로 달 탐사처럼 잠깐 구경하고 돌아오는 수준을 넘어서 대량의 인원을 보내 인간이 장기 체류 가능한 시설을 건설하는 것을 목표로 삼고 있다. 이를 위해 역대 최대 규모의 우주발사체와 우주선을 개발하는 중.

10 화성의 미래

태양이 더 뜨거워지면서 화성의 대기는 팍팍 날아가기 시작하여 지구만큼 태양열을 받게 되는 50억년 뒤면 수성처럼 대기가 전혀 없는 행성이 되게 된다. 이후 70억년 후 태양이 적색거성이 되면 이미 태양이 거성 단계일때부터 지구는 멸망한다 지하 수백m 깊은 흙속에 파묻혀 있던 물들이 지상으로 나와 화성을 빠져나가게 된다.