인류 역사상 최강의 우주발사체로 불리는 ‘스페이스 론치 시스템(SLS)’이 29일 오전 8시 30분(한국 시간 29일 밤 9시 33분) 달로 향한다. 1972년 아폴로 17호의 착륙 이후 50여 년 만에 달에 돌아가는 미국의 유인 달 복귀 계획 ‘아르테미스’가 첫발을 떼는 것. 아르테미스 프로그램과 한국의 역할, 세계 각 나라의 달 탐사 경쟁 등을 알아본다. 유럽우주국(ESA)이 내년 말 발사 예정인 우주 우산 ‘바이오매스’소식도 전한다.
△아르테미스 미션
‘아르테미스(Artemis)’프로그램은 미국항공우주국(NASA)의 달 복귀 계획(미션)이다. 1969년 우주비행사 닐 암스트롱이 아폴로 11호를 타고 달에 첫 발을 내디딘지 56년이 되는 2025년 다시 한번 달에 착륙하는 것을 목표로 한다.
이번 SLS 발사는 ‘아르테미스 미션-1’. 우주선 ‘오리온’을 SLS에 실어 달 궤도에 올린 다음 10월에 귀환시키는 임무를 맡았다. 비행사를 태우는 오리온이 2760℃에 가까운 온도를 견디며 지구 진입과 바다 착륙 등을 정상적으로 수행하는지도 검증한다. 이번에는 사람이 아닌 남성과 여성용 마네킹이 실린다. 달 표면에서 물과 자원을 탐사할 큐브샛 10개도 함께 실어 보낸다. SLS는 발사 후 80~90분이 지나면 오리온이 달로 향하는 궤적에 진입한다. 이후 지구에서 45만 km 떨어진 지점에 도달해 42일간 임무를 수행한다. 달 방사선 환경 조사와 우주비행 스트레스 평가다. 앞으로 오리온이 비행사를 태우고 이 지점에 이르면 역사상 지구에서 가장 멀리 비행한 기록을 세우게 된다. 첫 임무 후 10월 10일 지구로 복귀할 예정이다.
△‘아르테미스 미션-2’와 ‘미션-3’
‘아르테미스 미션-2’는 2023~2024년 진행된다. 실제 사람을 태우고 달 궤도를 돈 다음 돌아온다. 2025년에는 여성을 포함한 우주비행사가 달에 착륙해 일주일 정도 연구를 수행하게 된다.
이를 위해 NASA는 최근 달 착륙 후보지 13곳을 발표했다. 아르테미스 계획은 이같은 활동을 바탕으로 달에 인간이 오래 머무는 유인 기지를 건설하고, 더 나아가 화성 등 다른 행성 탐사를 위한 전초 기지로 활용한다는 목표를 갖고 있다. 달 표면에 기지를 세우는 한편, 달 궤도에 달 및 화성 탐사를 지원할 우주정거장 ‘게이트웨이’를 올릴 계획이다.
△최강의 우주발사체 ‘SLS’
SLS는 미국항공우주국(NASA)이 개발한 차세대 2단 우주로켓이다. 달과 화성 등 심우주 탐사를 위해 개발됐다. 높이 111.25m로, 30층 건물에 맞먹는다. 지구 저궤도에 143t의 탑재체를 올려보낼 수 있어 지금껏 인류가 개발한 로켓 중 최고의 추력을 지녔다. 1960~70년대 아폴로 미션에서 활용한 로켓인 ‘새턴Ⅴ’크기(110.6m)보다 작지만 최대 추력은 15% 이상 높다. 길이 54m에 이르는 고체 로켓 부스터 2개가 코어 스테이지 측면에 붙여진 형태로 구성됐다. 2014년부터 개발에 들어가 약 230억 달러(약 30조 8085억 원)이 투입됐다.
△아르테미스는 국제 프로젝트?
아르테미스 프로젝트는 미국이 주도하고 있다. 이 임무에는 한국을 포함해 유럽과 일본 등 20개국이 합류했다. 우리나라는 한국 달 탐사선 ‘다누리’를 통해 아르테미스 미션 3의 착륙지 결정을 돕게 된다. NASA의 요청으로 다누리에 실린 ‘섀도캠’은 해가 들지 않아 관측이 어려운 달의 극 지방을 관측해 관련 정보를 모으게 된다.
△왜 달일까?
중국은 2027년 달에 유인기지 건설 계획을 내놨다. 러시아도 중국과 2029년쯤 우주 공간에 달 연구기지를 건설할 예정이다. 이렇게 세계가 달 탐사에 주목하는 이유는 달이 화성 등 심우주(지구 궤도 밖의 우주) 탐사의 전초 기지로 활용될 수 있기 때문이다. 쉽게 말해 달을 넘어 더 먼 우주로 가기 위해서다. 지구는 중력이 커서 심우주로 나갈 대형 우주선 발사가 어렵다. 하지만 중력이 지구의 1/6가량인 달에 인프라가 갖춰지면 우주선 발사는 훨씬 쉬워진다. 여기에 달 남극에서 확인된 얼음을 이용하면 식수와 산소, 이동에 연료로 활용할 수소를 얻을 수 있다.
유럽우주국(ESA)가 지구의 숲 관측 임무를 지닌 위성 ‘바이오매스’를 2023년 말 우주로 쏘아올린다. 남아메리카 프랑스령 기아나우주센터에서 베가 로켓에 실려 발사될 이 위성은 고도 660km 지구 저궤도에서 6개월 간격으로 5년 이상 동안 데이터를 모을 계획이다. 바이오매스는 우산을 펼치듯 가로 12m, 세로 15m 크기의 레이더를 펼쳐 숲을 관측한다. 위성에 실린 P대역 레이더는 마치 컴퓨터 단층촬영을 하는 것처럼 숲 내부를 꿰뚫어볼 수 있다. 약 70cm 해상도로 숲의 잎사귀나 줄기까지 탐지가 가능하다. 약 70 X 70cm의 물체를 식별할 수 있다는 뜻이다.
