6月 21日 韓國型 發射體 누리號가 全南 高興 羅老宇宙센터에서 힘차게 솟아올라 計劃된 軌道에 人工衛星을 安着시켰다. 宇宙開發 30年 만에 發射體 技術을 確保한 것이다. 다음은 ‘달’ 探査다. 韓國은 누리號 發射 成功을 契機로 달 探査를 推進하고 있다. 두 달 뒤 달探査 軌道船을 宇宙로 쏘아올리고, 2030年까지 달着陸線을 누리號에 실어 보낸다는 計劃이다.

韓國 宇宙開發은 1992年 8月 첫 人工衛星 ‘우리별 1號’를 쏘아올리면서 始作됐다. 2020年 11月 最初 液體 推進 로켓 KSR-II를 發射했으며, 세 次例 挑戰 끝에 2013年 1月 韓國 最初 宇宙發射體 羅老號를 發射했다. 當時 羅老號는 러시아와 合作 開發한 것으로 아쉬움이 컸지만, 누리號는 純粹 國內 技術로 만든 宇宙發射體다. 누리號 發射 成功으로 韓國은 美國과 러시아, 유럽聯合, 中國, 日本, 印度에 이어 自體 實用級 衛星 發射 技術을 確保한 世界 7番째 國家가 됐다.

누리號 成功에 힘입어 올여름에는 우리 技術로 만든 첫 番째 달探査船 ‘다누리號’가 宇宙로 向한다. ‘다누리’는 ‘달을 모두 누리라’는 뜻이다. 

다누리號는 開發 作業을 마치고 特需 컨테이너에 실려 7月 5日 美國 플로리다州 宇宙軍基地로 옮겨진다. 그리고 한 달假量 後인 8月 3日 午前 8時 20分(韓國時間) 宇宙로 發射될 豫定이다. 넉 달 半 旅程으로 달 軌道에 進入하면 2023年 2月부터 1年間 달探査 任務를 遂行하게 된다.

다누리號 크기는 가로세로 約 2m다. 太陽電池板을 펼치면 6m까지 늘어난다. 무게는 678㎏. 外部는 太陽風을 막는 검은色 特殊 素材로 감싸여 있다. 韓國航空宇宙硏究院의 高解像度 카메라, 韓國天文硏究院의 광시야 偏光 카메라, 경희대의 磁氣場 測定器, 韓國地質資源硏究院의 감마선 分光器, 한국전자통신연구원의 宇宙 인터넷 搭載體, 美國 航空宇宙局(NASA)의 섀도캠(陰影카메라) 等 6가지 探査機器를 搭載하고 있다.

NASA 섀도캠 싣고 간다

50餘 年 前 달에 着陸한 아폴로 11號는 사흘 만에 달에 到着한 反面, 다누리號는 넉 달 半이라는 時間이 걸린다. 그 理由는 달에 가는 航路가 다르기 때문이다. 달에 가는 航路는 달까지 直進하는 直接轉移軌道와 地球 軌道를 돌면서 高度를 차츰 높여 달 軌道에 進入하는 位相轉移軌道, 그리고 이番에 多누리號가 擇한 彈道型 달前이(Ballistic Lunar Transfer·BLT)軌道가 있다.

BLT軌道는 地球와 太陽 等 天體의 끌어당기는 힘을 利用해 에너지를 最少化하는 經路다. 地球와 달 周圍를 리본 模樣으로 빙 돌아가기 때문에 移動距離가 길지만, 燃料는 25%假量 節約된다. 다누리號 무게는 本來 550㎏이었으나, NASA가 섀도캠을 搭載하자고 要請하면서 全體 무게가 120㎏ 以上 늘었다. 이로 因해 燃料를 아끼는 BLT軌道를 擇한 것이다.

다누리號는 NASA와 첫 하드웨어的 協力이라는 點에서도 意味가 크다. NASA의 섀도캠은 太陽 빛이 닿지 않아 우리가 볼 수 없었던 달의 ‘永久陰影地域’인 極地方을 撮影하기 위한 카메라다. 一般 카메라에 비해 200倍 以上 感度가 높은 特需 高感度 카메라라서 빛이 닿지 않는 地域을 撮影할 수 있다.

달의 極地方은 生命 活動에 必須的인 얼음이 남아 있는 것으로 推定돼 誘引 探査 候補地로 꼽히는 곳이다. 다누리號는 섀도캠을 달까지 運搬하고, NASA는 우리에게 다누리號와 交信할 수 있는 衛星 데이터를 提供하게 된다. 섀도캠은 달 有人 着陸에 적합한 候補地를 探査할 豫定이다.

이와 함께 다누리號는 宇宙에서 實驗을 위해 BTS(防彈少年團)의 뮤직비디오를 싣고 간다. 韓國電子通信硏究院이 開發한 宇宙 인터넷 搭載體는 宇宙에서 實時間으로 메시지, 파일, 動映像을 電送하도록 設計된 宇宙 인터넷 裝備다. 發射팀은 音源 著作權 協議를 거쳐 宇宙에서 BTS ‘다이너마이트’ 뮤직비디오를 쏜다는 計劃을 밝혔다.

다누리號를 싣고 가는 로켓은 일론 머스크가 設立한 스페이스엑스의 ‘팰컨9’이다. 팰컨9은 알려진 대로 再活用 로켓이다. 이미 5番이나 人工衛星 等을 쏘아올린 뒤 돌아왔고, 이番에 여섯 番째 任務로 다누리號를 發射하게 된다. 參考로 總 15番 程度 쓸 수 있다.

地上에서는 京畿 驪州에 位置한 審(深)宇宙 地上안테나와 任務運營센터가 統制센터 役割을 한다. 이곳에 約 60名의 運營 人員이 參加해 多누리號의 軌跡 修正, 軌道 進入 等 ‘運航’을 맡는다.

韓國 NASA 아르테미스 프로젝트 參與

다누리가 目標로 한 달 軌道에 安着하면 한 달間 搭載體와 本體가 正常的으로 作動하는지 點檢한다. 以後 1年 동안 달 觀測과 高解像度 映像 撮影, 地質과 資源 探査, 宇宙 環境 硏究 같은 任務를 遂行한다. 이를 通해 2030年까지 달着陸線을 發射할 着陸 候補地를 定하는 데 必要한 重要 데이터를 蒐集할 것으로 보인다.

다누리號 發射가 成功하면 韓國은 달에 到着한 7番째 國家가 된다. 달 軌道船을 보낸 國家는 只今까지 6個國이다. 中國은 2007年 달 軌道船을 보낸 데 이어 2013年에는 달 着陸에도 成功했다. 日本은 2007年, 印度는 2008年 달 軌道船을 發射했다.

2019年 들어서는 달에 對한 人類의 挑戰이 더 活潑해지면서 成功과 失敗가 이어졌다. 1月에는 中國 嫦娥 4號가 달 뒷面에 人類 最初로 着陸했다. 4月에는 이스라엘의 民間 달 探査船 베레시트가 달 軌道에 進入했지만 着陸을 試圖하다 墜落했다. 같은 해 9月 引渡의 無人 달探査船 찬드라얀 2號는 着陸 過程에서 交信이 끊겼다.

NASA는 아르테미스 프로젝트를 통해 2025年까지 달에 有人 宇宙船을 보내는 것을 目標로 하고 있다. 다누리號를 開發한 韓國도 英國, 이탈리아, 日本 等과 함께 아르테미스 프로젝트에 參與하고 있다. NASA는 이 프로젝트를 위해 스페이스엑스, 블루 오리진 等 民間 商業 宇宙企業과도 協力 中이다. 이 企業들은 달 基地 建設과 觀光事業 開發 等을 目標로 이番 프로젝트를 推進하고 있다.

全 世界가 달探査에 熱을 올리는 理由는 무엇일까. 달의 엄청난 科學的 價値에 그 答이 있다. 달이 40億 年 前 地球에 生命體가 생겨난 時期 宇宙에서 어떤 일이 벌어졌는지를 알아내는 重要한 端緖가 될 수도 있다. 달에는 空氣가 없기 때문에 數年間 모든 것이 變하지 않은 채 그대로 保存돼 있다. 마치 地質學的 타임캡슐과도 같은 것이다. 太陽系에서 小行星과 彗星이 繼續해서 攻擊해온 痕跡인 噴火口가 地球上에서는 바람과 물에 依한 浸蝕으로 사라져갔다. 그러나 달에는 噴火口가 保存돼 있다. 科學者들은 이 噴火口를 硏究함으로써 過去 太陽系에서 무슨 일이 있었는지 行星들의 歷史를 推論한다.

달, 地質學的 타임캡슐

달은 科學뿐 아니라 技術的·經濟的 價値도 지니고 있다. NASA는 1969~1972年 6番의 아폴로 任務를 통해 382㎏의 달 巖石, 코어 샘플, 자갈, 모래, 먼지를 가져왔다. 옛 蘇聯은 1970~1976年 3次例에 걸친 로봇 샘플 任務를 통해 約 300g의 샘플을 地球로 가져온 바 있다. 그 後 2020年 中國 嫦娥 5號가 1.731㎏의 달 샘플을 싣고 地球로 돌아왔다. 오늘날에도 全 世界 硏究室에서 달 샘플을 硏究하며 달 誕生에 對한 解答을 찾아가고 있다. 달과 宇宙에는 地球에 不足한 稀土類나 核融合에너지의 原料인 헬륨3, 우라늄 等이 豐富하다. 또 달의 劇에서 發見된 얼음은 먼 未來에 달이 人類의 새로운 棲息地가 될 境遇 다양한 資源으로 活用될 可能性이 있다.

달의 豐富한 資源과 함께 地球와의 近接姓은 우리가 火星에 進出하는 것을 包含해 深宇宙(地球와 달 사이 距離와 같거나 그것보다 먼 距離에 있는 宇宙 空間) 探査에 必要한 技術의 훌륭한 試驗臺가 된다. 火星이나 더 먼 宇宙로 進出하려면 가까운 달부터 征服해야 한다는 것이다. 特히 달은 重力 障壁이 낮기 때문에 太陽系 全體에 걸쳐 人間의 領域을 擴張할 수 있는 基盤이 될 수 있다.

美國 센트럴플로리다대 루나 벌칸 이미징 및 分光學 探索機 硏究팀의 首席硏究員 케리 도널드슨 해너는 ‘포브스’를 통해 “달은 行星과 太陽系 歷史를 理解하도록 도움을 주는 知識의 寶物倉庫”라면서 “달의 重力은 深宇宙 放射線에 依해 DNA가 어떻게 損傷될 수 있는지 計算하는 等 探査 情報를 얻는 데 도움이 될 것”이라고 說明했다.

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