생명체
액체상태의 물의 존재를 가지고 생명가능성을 논의합니다. 이러한 생명가능성을 논하는 곳은 생명가능지대의 안에 존재하는 곳입니다. 태양의 생명가능지대는 금성을 넘은 곳부터 시작하여 화성 부근까지 존재합니다. 화성은 근일점에 도착하였을 때, 이 지대 안으로 들어가게 됩니다. 하지만 화성의 옅은 대기가 액체상태의 물이 화성의 표면에 존재하는 것을 막습니다. 화성의 과거 물의 흐름은 생명거주의 가능성을 보여줍니다. 최근 연구는 화성에 존재하는 물은 너무 염도가 높거나 산도가 높아 생명체가 존재할 수 없다는 것을 보여주었습니다.
화성에는 자기권이 없기 때문에 강렬한 태양풍을 막을 수 없습니다. 또한 화성의 옅은 대기로 인한 낮은 대기압으로 화성의 표면에 액체상태의 물의 형태가 유지 될 수 없습니다. 지질학적으로 화성의 화산 활동은 종결되어 화성의 내부 화학물질이 화성의 표면으로 순환이 되지 않습니다. 이러한 이유로 인하여 화성의 생명체의 존재 가능성은 희박하다고 할 수 있습니다.
여러 증거로부터 미루어 볼 때 화성이 과거에는 지금보다 더 생명이 살기에 적합한 환경이었던 것으로 추정되었으나, 지금까지는, 실제 화성에 생명이 존재한 적이 있는가 하는 질문에 대해서는 아직 확실한 답을 얻지 못하고 있습니다. 바이킹 탐사선은 70년대 중반에 화성 표면에서 미생물을 탐지하기 위한 실험을 수행하여, 과학자들 사이에서 많은 논쟁이 되고 있습니다. 존슨 우주센터 연구소는 화성에서 날아왔을 것으로 추정되는 운석 AL 빨리 분해되기 때문에 소량의 이들 분자는 화성에 생물이 사는 증거로 여겨질 수 있으나, 이들 원소는 화산이나 사문암화작용 같은 지질학적 작용에 의해서도 공급될 수 있습니다.
화성은 생물이 살기에 부적합한 특성 역시 가지고 있습니다. 화성의 위치는 태양의 거주 가능 지대보다 0.5 천문단위정도 멀리 떨어져 있고 물은 얼어 있습니다.
물론 과거에 물이 흘렀던 적이 있기는 합니다. 화성에는 또한 자기권이 없으며 대기가 희박하며, 지각 열류량은 매우 적으며, 외부의 운석 또는 소행성들과의 충돌 또는 태양풍으로부터 보호받지 못합니다. 낮은 대기압 때문에 얼음은 액체상태를 거치지 않고 곧바로 기화해버리며, 지질학적으로 사실상 완전히 죽은 행성으로 봅니다. {화산 활동이 없기 때문에 표면과 행성 내부 사이의 화학 물질과 광물의 순환이 일어나지 않습니다.}
다른 한 편으론, 아직 생명체가 존재하고 있다는 주장의 근거로, 대기에서 메탄의 검출을 듭니다.
그러나, 이는 지질활동이 멈춘 화성의 환경에서 자연적으로 발생할 수 없으며, 생명활동에 의해서만 공급되므로, 안면석이나 화성 피라미드와 같은 음모론적인 가설도 있으나 과학적인 의미로 주목받지는 못합니다.
화성 탐사
무인 탐사선
지금까지 인류는 다수의 로봇 탐사선을 화성에 보냈고, 그중 몇몇은 대단한 성과를 거두었지만, 탐사의 실패율은 매우 높았습니다. 실패 사례 중 몇은 명백한 기술적 결함에 따른 것이었지만, 많은 경우 연구자들은 확실한 실패 이유를 찾을 수 없었습니다. 그래서 이런 사례는 지구-화성 "버뮤다 삼각지대" 혹은 화성탐사선을 먹고사는 은하귀신(Ghoul)이라는 농담을 낳았습니다. 화성 로봇 탐사의 역사를 이해하기 위해서는, 발사 시간대가 약 2년 남짓(화성의 공전 주기)의 기간을 주기로 발생한다는 사실을 알아두어야 합니다.
1960년 소련은 두 기의 탐사선을 화성궤도를 지나쳐 돌아오는 계획으로 발사하였으나, 지구궤도에 도달하는 데에 실패합니다. 1962년 소련은 세 기를 더 시도하지만, 실패했습니다. 두 기는 지구 궤도에 머물렀고, 나머지 하나는 화성을 돌아오는 동안 지구와의 교신이 끊어졌습니다. 1964년에 또 한번의 시도가 실패합니다.
1962년에서 1973년 사이에, NASA(나사)의 제트 추진 연구소(Jet Propulsion Laboratory)는 내태양계(inner solar system)를 탐험할 10개의 매리너 우주선을 설계·제작하였습니다. 이 우주선은 금성, 화성, 수성을 최초로 탐사하기 위해서 만들어졌습니다. 매리너 우주선은 비교적 작은 로봇 탐사선으로 아틀라스 로켓에 실려 발사되었습니다. 각 우주선의 무게는 500 kg를 넘지 않았습니다.
매리너 3호와 4호는 동일한 기체로, 최초로 화성을 지나치며 관찰하도록 설계되었습니다. 매리너 3호는 1964년 11월 5일 발사되었으나, 우주선의 윗부분을 덮은 뚜껑이 적당히 열리지 않았고, 화성에 도달하지 못했습니다. 3주 후 1964년 11월 28일 매리너 4호는 성공적으로 발사되어 8개월의 항해를 시작합니다.
매리너 4호는 1965년 6월 14일 화성을 지나며, 다른 행성의 근접 사진을 최초로 찍어냈습니다. 오랜 기간 동안 작은 테이프 레코더에 기록된 그 사진들은 달 모양의 분화구들을 보여 주었습니다. 그 분화구 들 중 몇몇은 서리가 덮여 추운 화성의 밤을 보여주었습니다.
NASA는 계속해서 매리너 계획을 수행했습니다. 그들은 다음 발사 시간대에 근접 비행 시험을 또다시 수행하였습니다. 이 비행선들은 1969년에 화성에 도달하였습니다. 다음 발사 때 매리너 계획은 두 대의 비행선 중 한 대를 잃는 사고를 겪었습니다. 살아남은 매리너 9호는 성공적으로 화성 궤도에 진입하였습니다. 매리너 9호가 화성에 도달했을 때, 그것과 두 대의 소련 인공위성은 행성 전 영역에 걸쳐 먼지 폭풍이 일어나고 있는 것을 발견하였습니다. 그 폭풍이 가라앉는 것을 기다리는 동안 화성 표면의 사진을 찍는 것은 불가능하였으므로, 매리너 9호는 포보스의 사진을 찍었습니다. 폭풍이 화성의 표면 사진을 찍기에 충분할 만큼 가라앉았을 때, 전송된 사진은 이전 임무의 결과로 온 사진보다 더 높은 품질을 가지고 있었습니다. 이 사진들이 화성에 한때 액체 형태의 물이 있었을는지도 모른다는 것을 증거 하는 첫 번째 사진이었습니다.
1976년에 두 대의 바이킹 호가 화성 궤도에 들어가 각각 착륙 모듈을 내려 화성 표면에 내려 앉았습니다. 이 임무를 통해 인류는 첫 번째 컬러 사진과 더욱 확장된 과학적 정보를 얻을 수 있었습니다.
소비에트 연방의 화성 탐사 계획에서 발사한 우주선들은 바이킹보다 몇 년 일찍 수많은 착륙을 시도했습니다. 그러나 매리너 계획이 수행했던 것보다 성공적인 결과를 얻지는 못했습니다.
마스 패스파인더는 1997년 7월 4일에 화성에 착륙하여, 소저너라는 매우 작은 원격 조정체를 움직여 착륙 지점 주위의 몇 미터를 여행하고, 화성의 환경 조건을 탐색하고 표면의 돌들을 수집해 왔습니다.
다음 탐사는 마스 글로벌 서베이어(Mars Global Surveyor)에 의해 이루어졌습니다. 이 임무는 20여 년간의 화성 탐사역사에서 첫 번째로 성공적인 것이었고, 1996년 11월 7일에 발사되어 1997년 9월 12일에 화성 궤도에 도달하였습니다. 1년 반 정도가 흐른 후, 회전 궤도가 타원형에서 원형으로 자리를 잡았고, 우주선은 1999년 3월부터 기초적인 매핑 임무에 돌입했습니다. 우주선은 화성을 화성력으로 1년, 지구력으로는 거의 2년간 저고도에서 관찰했습니다. 마스 글로벌 서베이어호는 최근인 2001년 1월 31일 그 기초적인 임무를 완료하고 현재는 2단계 임무를 수행하고 있습니다.
이 탐사는 화성 표면, 대기권, 그리고 내부에 대한 전체적인 연구를 수행하고, 지난 탐사 계획에서 거둬들인 모든 결과물보다 더 많은 데이터를 가져왔습니다. 이 가치있는 데이터들은 마스 글로벌 서베이어: MOLA에서 찾아볼 수 있습니다.
2008년 7월 31일 미국 국립항공우주국은 화성탐사선 피닉스가 화성에 물이 존재함을 확인하였다고 발표했습니다. 피닉스는 2008년 11월 10일 임무가 종료되었습니다.
2021년 2월 퍼서비어런스(Perseverance) 화성 탐사차가 화성착륙에 성공하였습니다. 퍼서비어런스는 화성 탐사차로 2020년 7월 30일 지구를 떠나 2021년 2월 18일 화성에 착륙하였습니다. 이로써 인간이 어떤 조건으로 착륙해야 되는지 등을 탐색하는 등 유인 탐사선 계획 등에 주요한 정보를 제공하였습니다.