‘섀도우캠’은 1월 달 북극 영구음영지역을 촬영했다. 이번에 촬영한 곳은 '로즈데스트벤스키 분화구' 안에 있는 작은 분화구로 직경 12km 크기다.

<섀도우캠이 촬영한 달 북극 분화구 영구음영지역>
-출처 NASA/KARI/애리조나주립대

사진상 위에서 아래쪽으로 가파르게 경사진 모습으로, 분화구 벽을 타고 어두운 퇴적물이 미끄러져 내려온 흔적을 볼 수 있다. 사진 아래쪽으로는 비교적 평평한 바닥이 확인된다.
또, 섀도우캠은 달 앞쪽에 있는 '브루스 분화구' 내부도 촬영했다. 브루스 분화구는 달 서부에 있는 곳으로 영구음영지역은 아니지만, 섀도우캠의 민감도를 측정하기 위해 촬영했다.

<'섀도우캠'이 촬영한 브루스 분화구>
-출처 NASA/KARI/애리조나주립대

촬영된 사진을 보면 분화구 벽을 따라 오른쪽에서 왼쪽으로 토양이 미끄러져 내려온 흔적을 볼 수 있다.

<NAC(왼쪽) 사진과 섀도우캠 사진>
-출처 NASA/KARI/애리조나주립대

2009년 발사된 미 나사 달 궤도선 LRO에 탑재된 카메라 NAC가 촬영한 브루스 분화구 사진과 이번 섀도우캠 촬영 사진을 비교한 사진이다. NAC는 태양빛을 직접 받고 있는 상태에서 촬영했고, 섀도우캠은 태양빛을 받고있지 않고 지구의 반사광(earthshine)만을 받는 상태로 촬영했다.

다누리의 고해상도카메라는 시운전 기간, 달 상공 약 100km 임무 궤도에서 달 표면을 시험 촬영했다.

이는 카메라 성능을 확인하는 검보정 작업으로, 우리나라가 달에서 촬영한 최초의 달 표면 사진이다.

<1월 5일 촬영한 레이타 계곡. 레이타 계곡은 여러 개의 크레이터가 모여 형성된 협곡으로, 400km에 이른다.>
-출처 한국항공우주연구원

<1월 10일 촬영한 비의 바다. 비의 바다는 1970년 인류 최초의 월면차인 옛 소련의 루노호트 1호를 비롯해 미국(1971), 중국(2013)의 월면차가 탐사한 지역이다.>
-출처 한국항공우주연구원

<1월 13일 촬영한 폭풍의 바다. 달에서 가장 거대한 바다로 길이가 2,500km에 이르고 한반도 크기의 약 18배에 이른다.>
-출처 한국항공우주연구원

< 다누리가 처음 촬영한 달 표면의 지점. 고해상도카메라의 최대 관측 폭은 10km여서, 공개된 사진은 해당 지역의 일부를 촬영한 것이다. >

이와 함께 다누리의 고해상도카메라는 달 임무 궤도에서 지구를 촬영했다.

약 한 달간(1.6~2.4) 매일 한 번씩 지구를 촬영한 사진으로, 지구에서 보는 달처럼 지구가 이지러지고 차오르는 모습을 볼 수 있다.

< 달 임무 궤도에서 한 달간 관측한 지구의 위상 변화 >
-출처 한국항공우주연구원

다누리의 섀도우캠은 1월 9일 달 남극 영구음영지역인 섀클턴 분화구(Shackleton crater) 내부를 촬영했다.

태양 빛이 전혀 들어오지 않는 영구음영지역 분화구의 내부 모습이 구체적으로 광학 촬영된 것은 이번이 처음이다.

<1월 9일 촬영된 섀클턴 분화구의 내부. 화살표가 표시된 지점이 바위가 흘러내린 흔적>
- 출처 NASA/KARI/애리조나주립대

사진 상단에는 섀클턴 분화구의 가파른 벽이 찍혔고, 사진 대부분은 작은 구릉으로 굴곡진 분화구의 바닥 모습이다. 벽에는 지름 5m의 바위가 구른 흔적도 남아있다.

섀클턴 분화구는 21km로 상대적으로 작은 규모다. 여름에는 사진에 찍힌 대부분 지역이 얼음이 안정적으로 존재하는 온도인 절대온도 110K(섭씨 영하 163.15℃)보다 올라간다.

이 사진에서 서리나 얼음이 발견되지 않았지만, 연구진은 이 분화구에서 온도가 더 낮은 어딘가에 서리나 얼음이 있을지도 모른다고 설명했다.

다누리의 고해상도카메라는 12월 24일 크리스마스 이브, 2022년 마지막날인 12월 31일, 2023년 새해 첫날인 1월 1일 달에서 본 지구를 촬영했다.

달 표면 위로 지구가 솟아오르는 이른바 ‘지구돋이(Earthrise)’ 사진이다. ‘지구돋이’는 1968년 크리스마스 이브에 미국의 달 궤도선 아폴로8호가 처음 촬영했는데, 인간이 지구를 보는 새로운 관점을 열었다고 평가된다.

54년 뒤 다누리가 촬영한 ‘지구돋이’에서도 달의 거친 분화구와 지구의 모습이 선명하게 보인다.

<12월 24일 달 상공 344km에서 촬영한 지구>

<12월 28일 달 상공 124km에서 촬영한 지구>

<12월 31일 달 상공 119km에서 촬영한 지구>

<2023년 1월 1일 달 상공 117km에서 촬영한 지구>

< 지구(왼쪽)와 달이 비슷한 크기로 촬영됐다. >

다누리는 11월 28일 지구에서 48만 9,000km 떨어진 거리에서 고해상도 카메라로 지구와 달을 촬영했다.
이때 다누리와 달 사이 거리는 12만 1,000km다.

다누리-지구 사이 거리가 다누리-달 사이 거리의 4배 정도 위치로, 다누리가 봤을 때 지구와 달이 비슷한 크기로 보이는 시점이다.

< 22시 21분과 25분에 감마선 세기가 급증하는 것을 확인할 수 있다. >
- 출처 한국지질자원연구원

다누리의 감마선분광기 탑재체는 10월 9일 22시 21분과 25분, 감마선 폭발 ‘GRB 221009A’를 관측했다. 이번 감마선 폭발은 궁수자리에서 19억 년 전 발생한 것으로 추정된다.

태양보다 질량이 10배 이상 큰 별은 내부 에너지를 모두 소진하면 마지막 단계에 초신성 폭발을 일으키고 블랙홀이 된다. 한국지질자원연구원은 이번에 관측된 감마선 폭발이 “초신성 폭발로 블랙홀이 탄생하며 발생한 것”이라고 설명했다.

이번 폭발은 미 나사와 유럽 등에서도 관측됐다. 아래 사진은 미 나사가 공개한 것으로 페르미 감마선 우주 망원경이 촬영한 'GRB 221009A'의 모습이다. 이번 감마선 폭발은 18TeV(테라전자볼트)의 에너지를 방출한 것으로 추정된다. 테라전자볼트는 10의 12제곱 전자볼트다.

< 이번 감마선 폭발은 거대한 별이 생을 마감하고 블랙홀이 탄생하는 과정에 발생한 것으로 추정된다. >
- 출처 NASA

< 한 달 동안 촬영한 사진을 연결해 만든 달의 공전 영상 >

다누리는 고해상도카메라 탑재체로 9월 15일부터 한 달 동안 매일 1회씩 지구-달 사진을 촬영, 달의 공전 모습을 담았다. 이 때 촬영 거리는 지구로부터 146만km ~ 154.8만km 거리다.

특히 9월 24일에는 15장의 사진을 촬영, 달이 지구를 통과하는 순간을 포착했다.

< 달이 지구를 통과하는 순간을 다누리가 포착했다. >
- 출처 한국항공우주연구원

< 한국전자통신연구원에서 다누리로부터 BTS 뮤직비디오 영상을 수신하고 있다. >

다누리에 실린 우주인터넷 탑재체는 8월 25일과 10월 28일, 두 차례에 걸쳐 지구로 영상과 사진 데이터 전송에 성공했다. 이 때 지구로부터 거리는 각 121만km(8월 25일), 128만km(10월 28일)로 탑재체의 임무목적 상 통신거리(약 38만km)보다 3배 이상 먼 거리다.

우선 8월 25일에는 방탄소년단의 ‘Dynamite’(다이너마이트) 뮤직비디오와 한국전자통신연구원의 전경 사진을 전송하는 데 성공했다.

< 다누리가 지상과 문자 송수신을 하고 있다. >
- 출처 한국항공우주연구원

10월 28일에는 다누리와 문자메시지 송수신 시험이 이뤄졌다. 한국전자통신연구원에서 영문 표현 ‘five to five’와 국문 ‘잘 가고 있다. 기다려라 달님’을 다누리로 송신했고, 이 문구들이 다누리-미 나사-한국항공우주연구원을 거쳐 한국전자통신연구원으로 수신됐다. ‘five to five’는 무선 통신에서 신호 품질이 양호함을 나타내는 표현이다.

< 다누리는 우리나라 최초로 지구중력권을 벗어나 지구 달 촬영에 성공했다. >

< 다누리는 지구에서 볼 수 없던 달의 뒷면(왼쪽)을 촬영했다. >

다누리는 8월 26일 지구에서 124만km 거리에서 고해상도카메라(LUTI)의 기능점검 차 지구-달을 촬영해 지구로 전송했다.
LUTI의 설계 촬영거리(100km)보다 12,400배가량 떨어진 거리다.

우리나라가 지구를 벗어나 우주에서 찍은 첫 번째 사진 이다. 이어 8월 29일, 130만km 거리에서도 촬영이 이뤄졌다.

< 섀도우캠이 촬영한 달(왼쪽)과 지구 >
- 출처 NASA/KARI/ASU

미 나사가 탑재한 섀도우캠도 8월 29일 다누리 고해상도카메라와 비슷한 구도로 달과 지구의 사진을 촬영했다.

섀도우캠은 달의 영구음영지역 촬영을 위해 아주 희미한 빛에 민감한 고감도 카메라다.
기존 달 탐사선 카메라보다 200배가량 민감하다. 위 사진에선 노출 과다로 달과 지구의 형태가 번져서 촬영됐다.

< 지구 자기장 경계면 통과 전 · 후의 자기장 관측 자료 >

다누리는 발사 약 5시간 만에 자기권계면(지구 상공의 자구자기장 경계면으로 태양풍을 차단)을 관측하는데 성공했다.
관측 결과에는 태양풍이 자기권과 부딪힐 때 발생하는 충격파인 ‘뱃머리충격파’도 포함됐다.

연구진은 자기장 세기가 감소하기 시작하는 자기권계면과, 자기장 세기가 하락 직후 유지되는 뱃머리충격파 지점을 관측했다.
우리나라가 자기권계면을 직접 관측한 건 이번이 처음이다.