한국은 달에 언제 가나요?

심우주지상국 안테나 상량식(지난 11일, 경기도 여주시)/한국항공우주연구원 제공

■ 국내 최대 규모 안테나, 여주위성센터에....달과의 통신수단 마련

지름 35m짜리 안테나 반사판이 지난 11일 경기도 여주시 여주위성센터에 설치됐습니다. 우리나라에 설치된 위성 안테나로는 역대 최대 규모입니다. 무게는 무려 100톤입니다. 이 안테나에는 '심우주(深宇宙, deep space) 안테나'라는 이름이 붙었습니다. 지구 궤도를 도는 일반적인 인공위성과 비교해 10배가량 먼, 지구로부터 384,400km 떨어진 달의 궤도를 도는 인공위성과 통신해야 해서 붙은 이름입니다. 이 심우주 안테나로 통신하는 지상국은 2022년 3월 완공 예정입니다.

달 탐사 궤도선 1/3 모형

■ 한국항공우주연구원, '달 탐사 궤도선' 개발...다음 달 조립 시작

위에 설명한 심우주 안테나는 달 주위를 도는 인공위성과 통신하게 됩니다. 한국항공우주연구원에서는 '달 탐사 궤도선'을 개발하고 있습니다. 심우주 안테나로 통신하는 것은 바로 이 '달 탐사 궤도선'입니다. 달 탐사 궤도선은 현재 제작 단계에 있습니다. 다음 달이면 조립을 시작합니다. 이 궤도선에는 탑재체 6개가 실릴 예정입니다. 각각의 탑재체는 달을 분야별로 달에 대한 탐사를 진행하게 됩니다. 탑재체 6개 가운데 지금까지 3개가 완성됐습니다.

달 탐사 궤도선 탑재용 ‘자기장 측정기’(경희대학교 제작)

위의 사진은 경희대학교가 제작해 납품한 '자기장 측정기'입니다. 빨간 뼈대는 보호 장치입니다. 안쪽의 검은 막대 모양의 장비가 자기장 측정기로 조립 단계에서는 빨간 뼈대를 제거합니다. 이름 그대로 달의 자기장을 관측하는 장비인데 이를 통해 달의 생성 원인을 밝히는 자료를 확보하게 됩니다. 이밖에 항공우주연구원이 개발한 '고해상도 카메라'와 전자통신연구원의 '우주 인터넷 장비'가 지금까지 납품 완료됐습니다. 지질자원연구원의 '감마선 분광기'는 이번 주, 천문연구원의 '광시야 편광 카메라'는 이달 안에 납품 예정입니다. 우리나라의 달 탐사 궤도선에는 미국항공우주국, NASA가 개발한 섀도캠(Shadow Cam)도 탑재될 예정인데요, 내년 6월까지는 납품될 것이라고 합니다. 섀도캠은 달의 극지방 음영 지역을 관측하는 장비입니다.

달 탐사 궤도선 조립동(한국항공우주연구원)

이 관측장비들을 장착하고 달 주위를 돌게 될 '달 탐사 궤도선' 조립은 다음 달 바로 시작됩니다. 조립동에는 현재 일부 탑재체와 장비, 배선들이 탁자 위에 복잡하게 배치돼 있습니다. '본체 가조립' 상태입니다. 입체적인 궤도선을 평면으로 펼쳐 놓은 것이라 생각하면 되겠습니다. 이 상태에서 사전 시험을 통해 발생할 수 있는 불량을 미리 점검하고, 실제 운용 시에는 문제가 발생하지 않도록 시행착오를 미리 이곳에서 거치게 됩니다.

미국 스페이스엑스 발사체/한국한공우주연구원 제공

■ 우리나라 첫 달 탐사 궤도선 2022년 8월 발사 예정

항공우주연구원은 완성된 달 탐사 궤도선을 2022년 8월에 발사하기로 했습니다. 전기자동차 테슬라로 유명한 일론 머스크의 민간 우주 탐사 기업 스페이스엑스의 발사체 팰컨-9에 실려 지구를 출발합니다. 발사 예정일은 2022년 8월 1일부터 9월 초입니다. 기상이변 등 천재지변만 없다면 무난한 기간입니다. 발사 장소는 미국 플로리다주의 케이프캐너배럴공군기지입니다.

달 탐사 궤도선의 예상 달 접근 경로/한국항공우주연구원 제공

■ 달 탐사 궤도선은 태양을 향해...지구 발사 4개월 후 달 궤도 진입 예상

지구를 떠난 달 탐사 궤도선은 처음부터 달을 향해 가지 않습니다. 태양을 향해 갑니다. 태양의 인력을 이용하기 위해서입니다. 이렇게 하면 달로 직접 가는 것보다 연료를 적게 사용할 수 있습니다. 다만 달에 도착하는 시간은 달로 직접 갈 경우 30일 정도 걸리지만, 리본 모양의 빨간 경로를 이용하면 달까지 넉 달 안팎이 소요된다고 합니다. 달에 도착하는 기간은 더 걸리지만 이렇게 절약한 연료로 달에서 관측할 수 있는 시간이 더 확보됩니다. 지구를 떠난 뒤 넉 달쯤 지나 달의 궤도로 진입한 우리의 달 탐사 궤도선은 달로부터 100km 높이에서 1년 동안 관측 임무를 수행할 예정입니다.

일본의 무인 탐사선 '하야부사 2호'가 지난 6일 소행성의 토양 시료를 담아 지구로 귀환했습니다. 중국의 무인 달 탐사선 '창어 5호'도 달에서 채집한 토양 시료를 갖고 돌아오고 있습니다. 물론 부럽죠. 우리 과학자들은 더욱 그럴 겁니다. 이제 달 궤도를 시작하고 있지만, 시작에 머물지 않을 것이라고 응원을 보내고 싶습니다.