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내년 발사될 달 궤도선 2030년 달 탐사선 착륙후보지 49곳 정찰한다

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내년 발사될 달 궤도선 2030년 달 탐사선 착륙후보지 49곳 정찰한다

2021.04.01 12:08
탐사 목적과 지형 특성 고려해…현재 49곳 검토 중
>한국형 달 탐사선에 실릴 로버의 모습. 한국항공우주연구원 제공
>한국형 달 탐사선에 실릴 로버의 모습. 한국항공우주연구원 제공

이르면 내년 8월에 발사될 한국형 달 궤도선(KPLO)이 달에서 수행할 임무가 1일 처음으로 공개됐다. KPLO는 한국천문연구원, 한국지질자원연구원, 한국전자통신연구원(ETRI), 경희대, 한국항공우주연구원, 미국항공우주국(NASA)이 각자 개발한 탑재체 6개로 달 표면 촬영부터 우주인터넷 시험까지 다양한 임무를 수행하게 된다. 이중 항우연이 개발한 탑재체인 고해상도카메라(루티)는 2030년 발사 예정인 달 착륙선이 착륙할 후보지의 영상을 촬영하는 중요 임무를 맡았다.

 

달 궤도선은 달에 착륙하지 않고 달의 둘레를 비행하는 탐사선으로 보통 달 표면을 촬영하기 위해 발사한다. 한국형 달 궤도선은 그동안 여러 차례 사업이 연기되다가 작년 초 달 궤도선 무게를 678kg으로 확정한 후 다시 정상 궤도에 올랐다. 무게를 확정하면서 달 궤도선이 지구를 떠나 달 궤도에 안착할 때까지의 이동경로도 확정했다. 현재 계획대로라면 KPLO는 내년 8월 지구를 떠나 12월까지 달 궤도에 들어선다. 이후 2023년 1월부터 12월까지 1년 동안 임무를 수행한다. 반면 달 착륙선은 실제로 달에 착륙한 후 로버를 이용해 달의 표면 상태와 성분 등을 좀 더 면밀하게 분석할 수 있다.

 

달에 착륙선을 보낼 때 중요한 문제 중 하나가 착륙지를 선정하는 일이다. 착륙지를 잘못 선정해 착륙에 실패하면 탐사를 시작할 수 없고 착륙지는 탐사의 중심지 역할을 하기 때문이다. 이 때문에 착륙지를 선정할 때는 탐사 목적에 따라 주변 지형이 과학적으로 탐사할만한 가치가 있는지 따져 몇 개 지역을 고른 후 착륙선이 안정적으로 착륙할 수 있을만큼 매끄럽고 경사가 완만고 로버가 주행하기에 무리가 없는 지역을 최종 착륙지로 선정한다. 

 

달 표면에는 크게 3가지 지형이 있다. 달의 바다라고 부르는 현무암질의 편평한 화산 지대, 운석 충돌, 화산 폭발 등으로 생긴 거대한 구덩이 크레이터, 물의 흔적이 있는 흔적지형이다. 과거 미국과 구소련(현 러시아)이 보낸 달 착륙선은 대부분 달의 바다에 착륙해 달 표면의 구성 물질과 태양계의 기원에 대한 연구를 수행했다. 일부 착륙선은 크레이터에 착륙해 달의 생성과 진화, 태양계 생성 초기의 비밀을 탐구하기 위한 연구를 수행했고 흔적지형에 착륙해 물의 흔적을 탐사한 착륙선도 있다. 1969년 달에 착륙한 최초의 유인 우주선인 아폴로 11호는 달의 바다에 착륙해 달의 바다 표면이 화산활동에 의해 형성된다는 사실을 밝혔다.

 

항우연은 지난 2019년 4월까지 국내 과학자들로부터 착륙 후보지 49곳을 추천 받았다. 항우연은 현재 달 궤도선이 현재 계획에 따라 49곳을 모두 촬영할 수 있는지 검토 중이다. 달 궤도선은 하루에 궤도를 12번 돌지만 한 궤도당 촬영할 수 있는 시간이 4분으로 짧아 49곳의 후보지를 전부 촬영하기는 어렵다. 항우연은 현재 계산으로는 49곳 중 약 90%를 촬영할 수 있을 것으로 보고 있다. 루티는 고도 정보까지 촬영할 수 있는 스테레오 촬영 기법을 이용해 후보지의 겉모습뿐 아니라 경사, 돌무더기 유무 등까지 면밀히 관찰할 계획이다.

 

한국형 달 궤도선은 2022년 8월 초 발사될 예정이다.  달 궤도선은 목표 궤도에 도착한 뒤 1년간 달 상공 100km 궤도를 돌며 다양한 과학 임무를 진행한다. 향후 발사할 한국형 달 착륙선의 착륙 후보지를 탐색하고, 달 표면의 편광영상을 확보해 분석하며, 자기장 측정기를 이용해 달의 생성 비밀을 찾는다. 심우주 탐사용 우주인터넷 시험도 진행한다. 

 

김은혁 항우연 달탐사사업단 선임연구원은 "루티로 태양빛이 많이 비치는 곳인 남·북위 60~70도 정도에 있는 후보지를 관측할 수 있을 것으로 예상한다"며 "이 중 경사가 없는 곳, 평평한 곳 등 한국뿐 아니라 대부분의 국가가 착륙지를 찾을 때 공통적으로 고려하는 조건을 따질 생각"이라고 말했다.

 

최영준 천문연 우주과학본부장은 "착륙지 선정에 앞서 달을 탐사한 국가에서 촬영한 영상을 쓰지 않는 이유는 계속해서 새로운 지형이 만들어지기 때문"이라며 "후보지를 직접 확인하고 정보를 확보해 우리의 달 착륙선에 맞는 곳을 선택하는 게 안전하게 착륙하는 방법"이라고 말했다. 

 

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