인류의 가장 마지막이자 유일한 유인 달 탐사 임무안 미국의 '아폴로' 계획 이후 50년이 지났다. 그 동안 다른 우주 탐사 임무에 집중하던 미국항공우주국(NASA)은 새로운 달 유인 탐사 임무인 '아르테미스'를 기획하고 그 첫 임무를 준비하고 있다. 우리는 왜 다시 달에 가 닿는 순간을 염원하는 걸까.
최종 업데이트
2023/08/30
(업데이트: 2023년 8월 24일) 인도의 우주 탐사선이 세계 최초로 달의 남극에 무인 탐사선을 착륙시키는 데 23일 오후 성공했습니다.
인도우주연구기구(ISRO)은 이날 오후 5시 32분(현지시간. 한국 시간 23일 오후 9시 32분)인도의 세 번째 무인 달 탐사선인 찬드라얀-3의 착륙선 비크람과 탐사로버 프라기얀이 달의 남극 지역에 속하는 남위 69도 지역에 착륙했다고 밝혔습니다. 찬드라얀-3은 지난 7월 14일 인도 남부 스리하리코타 우주센터에서 발사됐으며, 약 40일간 달 궤도에 접근한 끝에 이날 착륙에 성공했습니다.
인도는 역사상 네 번째로 무인 달 탐사선을 달에 성공적으로 착륙시킨 나라이자, 최초로 달 남극 착륙에 성공한 나라가 됐습니다. 찬드라얀-3은 달 남극에서 약 14일 동안 다양한 과학 관측 임무를 수행할 예정입니다.
(업데이트: 2022년 9월 28일)
아르테미스1 임무를 위해 미국 플로리다주 케네디우주센터 39B 발사대에서 대기중이던 우주발사시스템(SLS)이 플로리다주로 접근해 오는 허리케인 이언을 피해 27일 다시 조립동으로 대피하고 있다. 출처: NASA
미국 동부표준시(EDT) 기준 27일 오전 11시 37분(한국 시간 28일 오전 0시 37분) 재개할 예정이었던 아르테미스1 임무가 기상 악화로 다시 한 번 연기됐다. 이 과정에서 발사체가 대피한 건물(조립동)에서 원인 모를 전기 스파크가 발생해 기술진이 대피하는 소동이 발생했다. 미국항공우주국(NASA)은 참여 기술진은 안전하게 대피했으며, 발사체 및 우주선의 피해도 없었다고 밝혔다.
NASA는 재발사 예정일 하루 전인 26일, 아르테미스1 임무 우주선 오리온과 발사체 우주발사시스템(SLS) 의 발사를 연기하기로 했다고 밝혔다. 강력한 바람을 동반한 허리케인 '이언'이 발사장이 위치한 미국 플로리다주에 접근해 와 발사에 기상 상황이 악화된 것이 원인이었다. NASA는 케네디우주센터 39B 발사대에 기립해 있던 SLS를 곧바로 조립동으로 회수했으며, 27일 새벽 안전하게 조립동에 도착했다고 밝혔다.
다만 이 과정에서 SLS와 오리온이 대피해 있던 조립동에서 작은 전기 스파크가 발생하는 사고가 발생해 NASA가 긴급 점검 및 원인 규명에 나섰다. 27일 NASA에 따르면, 이날 오전 11시 45분(한국 시간 28일 오전 0시 45분) 조립동 3층 전기 패널에서 갑작스러운 불꽃이 발생했고 작업 영역을 표시하는 밧줄에 불이 붙어 작업자들이 경보를 발생시키는 사고가 발생했다. 기술진은 안전하게 대피했으며, SLS 및 우주선에도 영향은 없다고 NASA는 밝혔다.
아르테미스는 미국이 주도한 유인 달 탐사 프로젝트다. 아폴로 임무 이후 50여 년 만인 2025년까지 여성 및 유색 인종 우주인을 포함한 인류를 다시 달에 보내고, 화성 등 심우주 탐사 기술의 초석을 닦는 게 목표다. 이를 위해 다목적 우주선 오리온 및 대형 발사체 SLS를 개발했고, 올해 그 첫 임무인 아르테미스1 임무를 통해 달 궤도까지 무인 왕복 비행을 시험할 예정이다. 8월 말 첫 발사를 시도했으나 기술적 문제로 두 차례 미뤄져 9월 말~10월 초로 발사가 연기됐다. (업데이트: 9월 14일)
미국항공우주국(NASA)은 유인 달 탐사 임무 '아르테미스'의 첫 번째 임무 재시도 날짜를 결정했다고 12일(현지시간) 밝혔다. 9월 27일 오전 11시 37분(한국 시간 28일 오전 0시 37분) 발사 예정이며, 예비 발사일은 10월 2일이 유력하다.
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미국의 달 탐사 임무 '아르테미스'를 기념해 미국항공우주국(NASA)가 제작한 포스터. 출처: NASA
2022년, 인류는 다시 달에 주목하고 있다. 1960~1970년대에 유일하게 달 유인 탐사 임무를 수행했던 미국은 50년 만에 새로운 유인 달 탐사 임무 '아르테미스'를 시작했다. 비록 첫 임무인 올해에는 무인 우주선을 달 궤도에 보내지만, 이후 2~3년 사이에 사람을 달 궤도 및 표면에 보낸다는 계획이다.
한국은 첫 달 탐사선 '다누리'를 8월 달 궤도로 보냈다. 먼 거리를 돌아가는 독특한 궤도를 택해 바로 달에 닿지는 않지만, 발사 약 한 달이 지난 지금도 착실히 달을 향해 나아가고 있다. 도착한 다누리는 국내에서 개발한 관측장비 및 미국항공우주국(NASA)의 장비를 싣고 달의 비밀을 밝힐 단서 사냥에 나설 예정이다.
인류가 달의 비밀에 새삼 관심을 가지는 이유는 무엇일까. 과학자의 시선에서 아직도 충분히 밝혀지지 않은 달의 비밀을 밝혀 보고, 이를 해결하기 위한 최근의 노력을 정리했다. 또 새로운 달 탐사 임무를 가능케 한 미국의 새로운 발사체 엔진 기술을 현장 연구자의 시선에서 짚었다.
(윤신영 alookso 에디터) 1. 가장 가까운 천체, 하지만 우리는 아직 달을 모른다 심채경 행성과학자·한국천문연구원 선임연구원 오늘날 인류가 굳이 달에 관심을 갖는 이유를 묻는 질문에, 달을 연구하고 탐사를 기획하는 전문가는 '무지'를 꼽았다. 지구와 가장 가까운 천체이자 유일하게 인류가 발을 디뎌본 천체임에도 정작 인류는 달에 대해 잘 모른다는 것이다. 과학자의 겸손함 때문에 나온 답은 아니다. 실제로 우리는 탄생부터 진화, 현재의 표면 및 내부 특성까지 달에 대해 모르는 것투성이다. 이 말은, 달 이외의 우주에 대해서는 더욱 무지하다는 사실이다. 우리가 달에 다시 관심을 갖는 이유는, 더 멀고 큰 우주를 향한 궁금증이 그만큼 크고 깊어졌기 때문이다. 달을 연구하고 탐사를 기획하는 행성과학자이자 에세이집 '천문학자는 달을 보지 않는다'의 저자 심채경 한국천문연구원 선임연구원이 달 과학의 현주소를 짚었다.
2011년 발사된 미국의 달 중력관측위성 그레일(GRAIL)의 데이터를 바탕으로 미국 연구팀은 2014년 달의 숨은 지형과 그 생성 과정을 밝혔다. 달 앞면 서쪽에서 볼 수 있는 달의 가장 큰 바다 지형인 '폭풍의 대양'을 관측한 결과, 가시관선 관측 결과나 지형 데이터로는 측정되지 않는, 한 변이 2600km에 이르는 거대한 사각형 계곡 지형이 발견됐다. 연구팀은 이 지형이 고대 달의 내부 마그마에 의해 형성됐다고 봤다. 이는 이 지형의 형성을 설명하던 기존 가설인 운석 충돌설을 부정하는 증거가 됐다. 이렇게 달 관측 연구는 달의 역사와 특성에 관한 새로운 사실을 알려준다. 출처: NASA
2. 아르테미스의 발사체 SLS, 그리고 경쟁자 스타십 민태기 에스엔에이치 연구소장 50년 만에 다시 시도되는 미국의 유인 달 탐사 임무 ‘아르테미스’ 계획에는 또 하나의 주역이 있다. 바로 미국항공우주국(NASA)이 새로 개발한 초대형 발사체 우주발사시스템(SLS)다. 2011년 퇴역한 우주왕복선 이후 NASA가 오랜만에 선보이는 발사체이기도 한 SLS는 과거 유인 달 탐사 프로젝트인 아폴로 계획을 가능케 했던 기존 발사체를 대체할 수 있을지 주목받는다. 또 최근 저궤도 발사체 시장을 장악한 기업 스페이스X와의 경쟁 구도도 관심을 끈다. 한국이 독자 개발한 발사체 누리호 부품 제작에 참여한 기업의 엔지니어이자 과학책 ‘판타레이’의 저자 민태기 에스엔에이치 연구소장이 SLS의 공학적 의의를 짚었다.
50년 만에 달 유인 탐사에 도전하는 미국항공우주국(NASA)이 임무에 사용될 새 대형 발사체 SLS를 준비하고 있다. SLS의 상단괴 멀리 목적지 달의 모습이 한 사진에 담겼다. 출처: NASA
3. 화성 문턱에서 달을 다시 찾다 윤신영 alookso 에디터 8월 말~9월 초 시도됐던 미국의 달 탐사 프로젝트의 첫 발사가 9월 말 이후로 미뤄졌다. 이번 임무를 위해 새롭게 개발한 발사체의 오류 때문이다. 문득 궁금증이 인다. 달 탐사가 무엇이기에 새롭게 발사체와 우주선까지 개발하며 갑작스럽게 모험을 재개할까. 이미 50여 년 전에 우주인을 보냈는데 추가로 달에 사람이 갈 이유가 있을까. 한국도 8월 달 탐사선 ‘다누리’를 날려 보냈는데, 달에 관한 이런 전 세계적 관심이 겹친 것은 단순히 우연일까. 궁금증을 풀려면 달이나 달을 가리키는 손가락을 봐선 안 된다. 보다 먼 천체, 화성을 봐야 한다.
달에 착륙해 달 표토를 만져보는 우주인을 상상한 그림이다. 50년 만에 달에 사람을 보내려는 미국 주도의 유인 달 탐사 프로젝트 '아르테미스' 임무가 시동을 걸었다. 8월 말 및 9월 초 첫 무인 탐사 임무는 미뤄졌지만 9월 중 다시 시도할 예정이다. 이 프로젝트의 진정한 목표는 달이 아닌 화성이다. 출처: NASA
4. [인포그래픽] 50년 만의 달 탐사, 어떻게 이뤄지나 유두호 · 윤신영 alookso 에디터 미국 주도로 50년 만에 시도되는 유인 달 탐사는 하나의 임무가 아니다. 여러 차례의 임무를 통해 단계적으로 달에 접근한다. 첫 임무는 지난 8월 말~9월 초 발사를 시도했던 아르테미스 1 임무로, 새롭게 개발한 발사체와 우주선의 성능을 시험하고 달까지 접근하는 궤도를 점검한다. 9월 말 발사를 다시 시도한다. 실제 유인 궤도 진입 및 착륙 임무는 각각 2024, 2025년에 이뤄질 예정이다. 아르테미스 1 임무가 어떤 발사체 및 우주선을 이용하는지, 달에 가는 경로는 어떻게 되는지 인포그래픽으로 정리했다.
alookso 유두호
