지구에서 화성까지 얼마나 걸릴까요?

만약 당신이 화성으로 여행을 가고 싶다면, 얼마나 걸릴까요? 해답은 행성의 위치에서부터 당신을 그곳으로 이끌 수 있는 기술에 이르기까지 몇 가지 요인에 달려 있습니다.

나사에 따르면, 화성으로의 직선 비행은 약 9개월이 걸릴 것이라고 합니다. 만약 여러분이 왕복 여행을 하고 싶다면, 지구와 화성이 집으로 돌아가기 위한 적절한 위치에 있는지 확인하기 위해 화성에서 약 3개월을 기다려야 하기 때문에, 모두 약 21개월이 걸릴 것입니다.

우리는 이용 가능한 기술을 사용하여 붉은 행성으로의 여행이 얼마나 오래 걸릴지 살펴보고 여행 시간에 영향을 미칠 몇 가지 요인들을 살펴보겠습니다.

 

지구에서 화성까지
 화성에 도착하는 데 얼마나 걸릴지 결정하기 위해서는 먼저 두 행성 사이의 거리를 알아야 합니다.
화성은 태양으로부터 네 번째 행성이자 지구에서 두 번째로 가까운 행성입니다. 하지만 지구와 화성 사이의 거리는 그들이 태양 주위를 여행하면서 끊임없이 변합니다. 왜냐하면 지구도 태양을 주변을 돌고 있고, 그와 동시에 화성도 태양 주위를 돌고 있기 때문이지요.

이론적으로 지구와 화성이 서로 가장 근접할 때는 화성이 태양과 가장 가까운 지점(주위)에 있고 지구는 가장 먼 곳(원심)에 있을 때일 것입니다. 이로 인해 두 행성은 불과 5,460만 킬로미터 떨어져 있는 순간이 생길 것입니다. 하지만, 이것은 기록된 역사상 한 번도 일어난 적이 없습니다. 두 행성 중 가장 근접한 접근은 2003년에 일어났는데, 이때 두 행성은 불과 5천6백만 킬로미터 떨어져 있었던 것이 전부이지요.

 두 행성은 둘 다 태양으로부터 가장 멀리 떨어져 있을 때, 별의 반대편에 있을 때 입니다. 이 시점에서, 그들은 2억 5천만 마일 떨어져 있을 수 있습니다. 따라서 지구와 화성 사이의 평균 거리는 1억 4천만 마일입니다.
 물론, 이전의 계산의 문제점은 그들이 두 행성 사이의 거리를 직선으로 측정한다는 것입니다. 지구와 화성의 가장 먼 곳을 통과하는 여행은 태양을 직접 통과하는 여행을 수반하는 반면, 우주선은 태양계 별 주위의 궤도에서 움직여야 합니다.

 

 비록 이것이 가장 가까운 접근에는 문제가 되지 않지만, 행성들이 태양의 같은 쪽에 있을 때, 또 다른 문제가 존재합니다. 또한 두 행성이 일정한 거리를 유지한다고 가정해 보면 즉, 두 행성이 가장 가까운 곳에 있는 동안 지구에서 탐사선이 발사될 때, 화성은 탐사선이 여행하기 위해 39일 동안 같은 거리를 유지하게 됩니다.

 

 나사 고다드 우주 비행 센터의 웹사이트에 따르면, 화성으로의 발사를 위한 이상적인 라인업은 대략 9개월 안에 여러분을 화성에 데려다줄 것입니다. 샌디에이고 캘리포니아 대학의 패튼 교수는 이렇게 말했습니다.
"지구가 태양을 공전하는 데는 1년이 걸리고 화성이 태양을 공전하는 데는 약 1.9년이 걸립니다. 지구에서 화성으로 여러분을 데려다 주는 타원 궤도는 지구의 궤도보다 길지만 화성의 궤도보다는 짧습니다. 따라서, 우리는 지구의 궤도와 화성의 궤도의 길이를 평균함으로써 이 궤도를 완성하는 데 걸리는 시간을 예측할 수 있습니다. 따라서, 타원 궤도를 완성하는 데는 약 1년 반이 걸릴 것입니다."

"화성에 도달하는 데 걸리는 9개월 동안, 화성은 궤도상에서 상당한 거리를 이동하는데, 이는 태양 주위의 약 8분의 3 거리입니다. 여러분은 Mar의 궤도 거리에 도달할 때쯤, 화성이 여러분이 있어야 할 곳이라는 것을 확실히 하기 위해 계획을 세워야 합니다! 사실상, 이것은 지구와 화성이 적절하게 일렬로 서 있을 때에만 여행을 시작할 수 있다는 것을 의미합니다. 이것은 26개월마다 일어납니다. 즉, 26개월마다 한 번씩만 발사 기간을 갖습니다."

여기까지는 오직 지구에서 화성까지의 여행을 위해 계산하고 준비하고 예측해야 하는 것들의 극히 일부분 입니다. 지구와 화성이 태양 공전 중에 가장 가까워지는 시기에 맞추어 출발한다는 가정하에 그나마 소요되는 기간을 단순히 '예측'만 해볼 수 있는 거겠지요. 지구 상의 언어로는 표현이 불가능한 우주입니다.