유럽우주국(ESA)은 자사의 화성 탐사 로버 '로잘린드 프랭클린'에 방사성 동위원소의 붕괴를 이용한 '원자력 히터'를 탑재하기로 하면서, 화성의 가혹한 환경에서도 지속적인 임무 수행이 가능해질 전망이다. 이 혁신적인 계획은 태양광에 의존하지 않고도 로버가 활동할 수 있는 능력을 제공한다.

21일(현지시간) 국제학술지 네이처의 보도에 따르면, ESA는 최근 미국 항공우주국(NASA)과의 협업을 통해 로잘린드 프랭클린 로버의 구체적인 운영 계획을 발표했다. 원래 ESA는 러시아 우주국 로스코스모스와 협력해 화성 탐사 프로젝트를 추진하고 있었지만, 2022년 러시아의 우크라이나 침공으로 인해 협력을 중단하고 새로운 파트너로 NASA를 선택하게 되었다.

로버에 장착될 방사성 동위원소 히터 장치(RHU)는 방사성 원소가 붕괴하면서 발생하는 열을 활용하여 로버 내부 장비를 저온으로부터 보호하는 역할을 한다. 이는 태양광 패널에 의존하지 않고도 열을 공급할 수 있어, 태양광이 닿지 않는 화성의 밤이나 그늘진 지역에서도 로버가 안정적으로 작동할 수 있게 한다.

ESA는 2009년부터 자체적으로 RHU를 개발해왔으며, 미국과 러시아가 사용 중인 플루토늄-238 대신 아메리슘-241을 사용한다. 아메리슘-241은 플루토늄보다 더욱 풍부하게 확보할 수 있으며, 비용 절감 효과도 기대된다. ESA는 또한 2030년대 초에 달 탐사 임무를 수행할 때 사용할 수 있는 아메리슘 기반 배터리도 개발할 계획이다. 이 배터리는 방사성 동위원소의 붕괴로 발생한 열을 열전 발전기를 통해 전기로 변환하는 시스템이다. 영국 국립원자력연구소는 영국 내 민간 발전소의 사용후핵연료를 활용해 필요한 아메리슘 펠릿을 제조할 예정이다.

원자력 동력원을 탑재한 로버는 더욱 넓은 탐사 범위를 가지게 될 것으로 예상된다. 오슨 서덜랜드 유럽우주연구기술센터(ESTEC) 화성 탐사 그룹 리더는 "그늘진 지역이나 화성의 밤 동안에도 시스템을 가동할 수 있어 로버가 이전에는 접근할 수 없었던 곳을 탐사하고, 임무 기간도 연장될 것"이라고 밝혔다.

로잘린드 프랭클린 로버는 원래 2018년에 발사될 예정이었지만, 기술적 문제와 코로나19 대유행, 러시아와의 협력 중단 등으로 인해 발사 일정이 지연되었다. 현재 NASA와 협력하여 2028년 발사를 목표로 하고 있으며, 화성에 도착하면 2미터 깊이의 드릴을 사용하여 표면을 탐사하고 고대 생명체의 흔적과 화성의 지질학적 역사를 연구할 계획이다.