유인 달 탐사 미션 '아르테미스'의 상상도.
NASA
제공.
“현재
19
개국과 유럽우주국에서
106
개의 달 궤도 및 달 관련 프로젝트가 진행 중이다.”
한국 최초의 달 궤도선 '다누리(
KPLO
)'가 지난 5일 성공적으로 발사된 후 이상률 한국항공우주연구원장이 한 인터뷰에서 한 말이다.
달 탐사에 대한 세계 각국의 관심이 얼마나 큰지 알 수 있는 대목이다.
동시에 우주산업에서 달 탐사가 차지하는 규모가 결코 작지 않다는 것을 시사하는 것이기도 하다.
이 원장은 과거의 달 탐사는 일회성으로 탐사 그 자체가 목표였다면 현재 진행되는 달 탐사는 달에 인간이 장기 체류할 수 있는 기지를 건설하고 지원을 채굴하는 등 지속적 가치를 추구하는 것으로 탐사의 목표가 바꿨다고 했다.
그러면 다누리를 제외하고 현재 전 세계에서 어떤 달 탐사 프로젝트가 진행되고 있는 것일까.
주목할 만한 프로젝트를 소개한다.
캡스톤 미션
달 궤도를 도는 초소형 위성 '캡스톤'의 상상도.
NASA
제공
캡스톤(
CAPSTONE
)은 미항공우주국(
NASA
)의 후원을 받아 제작한 소형 인공위성으로
2022
년 진행된 첫 달 탐사 미션이다.
미국 우주기업 테란 오비털(
Terran
Orbital
)이 위성을 제작했고 소유권과 운영권은 콜로라도에 있는 어드밴스드 스페이스(
Advanced
Space
)가 갖고 있다.
전자레인지 크기에 무게가
25
㎏ 정도인 캡스톤은 지난 6월
28
일 뉴질랜드에 있는 발사장에서 로캣랩이 만든 일렉트론 로켓에 실려 발사된 후 현재 달을 향해 날아가고 있다.
멀리 돌아가지만, 연료를 절약할 수 있는 ‘탄도형 달 전이 방식’(
BLT·Ballistic
Lunar
Transfer
) 궤적을 택한 덕분에 캡스톤은
11
월 중순이 돼야 달 궤도에 진입할 것으로 보인다.
이는 다누리가 비행하고 있는 궤적이기도 하다.
캡스톤의 임무는
NASA
가 ‘아르테미스’ 달 탐사 프로그램의 일환으로 달 궤도에 건설하려는 유인 우주정거장 ‘게이트웨이’의 궤도를 미리 비행하면서 점검하는 것이다.
게이트웨이의 궤도는 지구와 달의 중력 균형을 이용해 적은 연료로 비행하면서 지구와 지속적으로 통신할 수 있는 길쭉한 타원 모양의 ‘수직 헤일로’(
NRHO
) 궤도다.
옆에서 보면 달 남극과 북극을 직선으로 통과하는 것처럼 보인다. 이 궤도는 달을 한 번 도는 데 일주일이 걸린다.
2009
년부터 달 궤도를 돌고 있는
NASA
의 달 정찰 궤도선(
LRO
)을 좌표로 삼아 4만
7000km
거리에서 달 남극 상공을,
3400km
거리에서 달 북극 상공을 통과한다.
비행 속도는 남극을 지날 때 가장 느리고, 북극을 지날 때 가장 빠르다.
이전에 비행한 적이 없는 전혀 새로운 궤도여서, 운용에 앞서 안정성을 점검하는 것이 캡스톤의 역할이다.
페레그린 미션
아스트로보틱스(
Astrobotics
)가 개발한 달 착륙선 ‘페레그린' 상상도. 아스트로보틱스 제공
미국의 우주기업 아스트로보틱스(
Astrobotics
)가 개발한 달 착륙선 ‘페레그린'(
Peregrine
)은 올 4분기 유나이티드 론치 얼라이언스(
ULA
)의 차세대 발사체 ‘벌컨 센타우르’에 실려 발사될 예정이다.
단 발사체의 첫 시험발사가 아직 진행되지 않은 상태라 탐사선의 구체적 발사일은 정해지지 않았고 발사가 연기될 가능성도 있다.
페레그린의 크기는 가로
2.5m
x 세로
1.9m
로, 총
14
개(무게
90
㎏) 탑재체를 달의 최대 분화구인 ‘죽음의 호수’(
Lacus
Mortis
)까지 운송하는 역할을 맡는다.
착륙에 성공하면 페레그린은 아폴로 달 탐사 프로그램(
1961-1972
) 이후 달 표면에 착륙하는 미국의 첫 착륙선이 된다.
탑재체 중에는 신발 상자 크기의
SEAL
이라는 것도 있는데, 착륙선이 달 표면에 착륙하는 과정에서 자체 추진체를 가동했을 때 달 표면에 있는 먼지에 어떤 영향을 주는지 확인하는 장비다.
이를 통해 수집된 정보는 향후
NASA
가 달 표면에 우주선 이·착륙장을 건설하는 데 유용하게 사용될 것으로 보인다.
아스트로보틱스는 또 다른 달 착륙선 ‘그리핀’(
Griffin
)도 개발하고 있다.
2024
년 발사 예정인 이 착륙선은 직경
5m
에 최대
500
㎏ 화물을 달 표면까지 운송할 수 있도록 설계됐다.
NASA
는 이 착륙선을 이용해 달 표면에서 얼음을 찾는 로버 ‘바이퍼'(
VIPER
)를 달 남극 근처에 있는 노빌 크레이터(
Nobile
Crater
)에 보낼 예정이다.
M1
미션
일본도 올해 말 달 착륙선을 발사할 예정이다.
일본의 우주기업 아이스페이스(
ispace
)의 달 착륙선 ‘미션
1’
(
Mission
1,
M1
)이 주인공으로, 착륙선은
10
월부터
12
월 사이 플로리다에 있는 케네디 우주센터에서 스페이스X의 팔콘 9 로켓에 실려 우주로 발사될 예정이다.
일본 민간기업이 개발한 첫 달 착륙선이다.
M1
은 달 탐사 로버 2기를 포함해 정부와 기업이 의뢰한 탑재물을 싣고 달의 북동쪽에 있는 꿈의 호수(
Lacus
Somniorum
)로 탑재물을 운송할 예정이다. 발사 후 달 도착까지 3개월 소요될 것으로 보인다.
탑재될 로버 2기 중 하나는 아랍에미리트의 첫 달 탐사 로버 '라쉬드(
Rashid
)'다.
아랍국가가 만든 첫 번째 달 탐사 로버다.
라쉬드는 가로
50cm
, 세로
50cm
, 높이
70cm
에 무게
10
㎏인 작은 로버로 달의 토양과 지형, 먼지의 움직임, 달 표면의 플라스마 상태와 광전자 등을 조사할 예정이다.
지난 7월 아이스페이스가 발표한 자료에 따르면 이 회사의 두 번째 달 착륙선
M2
에 실릴 탑재물은 이미 선정이 완료됐고 그다음 착륙선인
M3
에 실을 화물에 대한 협상이 진행되고 있다고 한다.
노바
-C
미션
미국의 우주기업 ‘인튜이티브 머신즈’(
Intuitive
Machines
)가 만든 달 착륙선 '노바
-C
(
Nova-C
)'도 발사를 기다리고 있다.
올해 말 스페이스X의 팰컨 9에 실려 발사된다고 알려져 있지만, 아직 구체적 일정이 발표되지는 않았다.
NASA
와 상업용 탑재물을 실은 착륙선은 달의 북위
25
˚, 동경
15
˚에 위치한 ‘맑음의 바다’(
Mare
Serenatis
)에 착륙할 예정이다.
NASA
의 연구용 탑재물을 제외하고 영국 기업 ‘스페이스빗’(
Spacebit
)이 제작한 소형 탐사 로버와 독일 우주청(
DLR
)이 의뢰한 우주 자외선 측정기도 실릴 예정이다.
루나
-25
미션
러시아가 올해
10
월 달 남극에 보낼 탐사선 루나
25
호. 로스코스모스 제공
러시아가 만든 달 착륙선 루나
-25
(
Luna-25
)도 발사를 기다리고 있다.
올해 여름에 발사될 예정이었지만, 우크라이나 전쟁으로 러시아와 유럽 간 우주협력이 무기한 중단되면서 발사도 연기됐다.
특히 유럽우주국(
ESA
)이 루나
-25
에 지원한 파일럿
-D
(
PILOT-D
)라는 착륙 지원장비를 돌려줄 것을 요청하면서 상황이 복잡해졌다.
루나
-25
는 연료 포함 최대
1000
㎏을 탑재할 수 있다.
원래 계획에 따르면 루나
-25
는 연구용 장비 9기를 싣고, 러시아 우주기지인 보스토치니에서 소유즈 로켓에 실려 발사되어 달의 남극 근처에 있는 보구슬라프스키(
Boguslavsky
) 크레이터에 착륙할 예정이다.
착륙 후 1년간 달 토양을 구성하는 물질과 달이 극지방 표면의 플라스마와 먼지의 구성물질에 대한 조사를 실시할 계획이다.
드래퍼 미션
NASA
는 지난달 달 후면 탐사를 위한 착륙선 개발에 착수했다.
미국의 우주기업 드래퍼(
Draper
)와
7300
만 달러 규모의 달 착륙선 ‘시리즈
-2’
(
SERIES-2
) 개발 계약을 체결한 것이다.
NASA
는 이 착륙선을 통해
2025
년 달 후면에 연구용 장비를 보낼 예정이다.
지금까지 달 후면에 착륙한 것은
2019
년 착륙한 중국의 창어 4호(
Chang’e
4)가 유일하다. 창어 4호에서 분리된 로버 '위투
-2'
는 아직 작동하고 있다.
시리즈
-2
는 가로
4.2m
, 세로
3.5m
크기로 달 착륙선
M1
을 개발한 일본 기업 아이스페이스와 ‘시스티마 테크놀로지스’(
Systima
Technologies
)가 공동으로 제작한다.
NASA
는 이 미션을 통해 달 후면에 지진 데이터를 수집하고, 지면에 구멍을 뚫어 지표면 아래에 온도와 전자기적 특징 등에 대한 정보를 수집할 예정이다.
한국 최초 달 궤도선 '다누리(
KPLO
)' 가 5일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 미 우주군 기지에서 발사됐다. 과기정통부 제공
(비밀상점)
대용량 일회용 전자담배 비밀특가!
(7049)
과학/우주 월간 추천 
