데일리연합(월간, 한국뉴스신문) 이대희 기자 | 한국의 첫 달 탐사선 다누리(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter)가 5일 오전 8시 8분(미국 동부시간 4일 오후 7시 8분)께 우주로 날아올랐다.
다누리라는 이름은 ‘다누리 다(ㄹ) 누리세요, 달을 다 누려라’ 의 의미로 62,729 : 1 의 경쟁률을 뚫고 공모전에서 선택된 이름으로 얼마 전 발사된 누리호와 유사한 일관성 있는 이름으로 정했다고 한다.
미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 스페이스X사의 팰컨9발사체에에 실려 쏘아올린 다누리호는 초속도로 우주공간에 오른 후 1단, 2단 분리, 페어링 분리 등의 과정을 거쳐 달 목표 궤도에 진입하여 달 탐사 임무를 수행하게 된다.
과학기술정보통신부(과기정통부)· 한국항공우주연구원(이하 항우연)에 따르면 다누리호는 1년동안 하루에 12번씩 달을 돌며 탐사할 예정이며, 대한민국의 달착륙선이 안전하게 착륙할 장소를 물색하고, 달의 그늘진 곳에 물의 존재가 있는지 탐사할 계획이라고 밝혔다.
또한, 약 7년간의 준비 기간을 마친 후 창공으로 이륙하였고 우주로 향한 후에도 한 치 오차 없이 수행해야 달착륙에 성공할 수 있는 만큼 고도의 과학기술이 집약된 성과를 이번 계기로 보여줄 수 있게 되어 기대가 크다고 전했다.
다누리가 해당 궤적에 제대로 들어갔는지 여부는 오전 10∼11시께 가늠이 가능하다. 과기정통부는 연구진의 판단을 토대로 오후 2시께 다누리의 궤적 진입 성공 여부를 발표할 계획이다.
항우연의 관계자는 “발사 약 40분 후, 지구로부터 약 1656km 떨어진 지점에서 분리되고 지상국과 다누리의 최초 교신은 약 60분 이후에 이뤄진다”고 전했다. 과학기술정보통신부(과기정통부)는 오전 9시 40분 경 호주 캔버라 심우주 지상국과의 첫 교신에 성공했다고 발표했다. 교신은 다누리가 궤적을 잘 따라가는지 확인하고 필요할 경우 지상에서 제어하기 위해 반드시 필요한 작업이다.
지구와 달까지의 거리는 38만4000km, 인류최초로 유인 달 착륙에 성공한 아폴로 11호는 직선으로 날아가 4일만에 도착한 반면, 다누리는 ‘탄도형 달 전이(BLT·Ballistic Lunar Transfer)’ 방식을 택했다. 태양, 지구, 달 등 행성의 중력을 이용해 적은 연료로 달까지 비행하는 방식이다.
다누리가 태양 쪽으로 멀리 돌아 달 궤도에 진입하기까지 총 비행거리는 약 595만6000km로 직접 달로 향하는 방식보다 돌아가긴 하지만, 연료 소모량을 줄일 수 있어 연료를 넣을 공간에 무게를 줄여 탑재체를 더 실을 수 있다는 이점을 활용했다.
다누리 발사에는 달에 ’얼마나 빨리’ 착륙하여 탐사 시작하는 것에 중점을 두지 않았기에 적은 연료로 달까지 비행하는 방식인 탄토형 달 전이 방식을 도입했다.
지구에서 태양 쪽으로 발사된 다누리는 태양 중력에 이끌려 150만 거리의 라그랑주 L1포인트로 날아가고 다시 지구 방향으로 궤도를 변경하여 지구와 달의 중력을 이용해 12월 달 궤도로 진입하게 된다.
기존 다누리의 무게는 550kg을 목표로 제작하기로 했으나 NASA가 자신들의 관측 장비 ‘새도캠(Shadowcam)을 탑재해 달라는 요청을 수락하여 678kg으로 늘어났고, 장비를 더 싣어 전체적인 구조를 변경했다고 한다. NASA의 섀도캠을 포함해 한국항공우주연구원이 개발한 고해상도 카메라(LUTI), 광시야 편광카메라(PolCam·한국천문연구원 개발), 자기장 세기 측정기(KMAG·경희대 개발), 감마선분광기(KGRS·한국지질자원연구원 개발)를 탑재했고 핵심 임무로는 2025년 미국과 2030년 한국이 발사할 달 착륙선의 착륙 후보지, 물, 헬륨 존재 가능 지역 촬영, 달 주위 공간의 자기장 측정 등으로 달 탐사 관련 업무를 수행하게 된다.
착륙 후보지 찾기는 고해상도 카메라 ‘루티’가 맡는다. 후보지로 예상되는 44곳의 지형을 정밀 관측해 착륙 가능성을 판단한다. 루티는 어두울 때와 밝을 때의 달 표면 물질 상태가 크게 차이나 보이는 달 환경에 맞춰 개발되어 특이 지형의 정체를 밝히는 데 도움이 될 것이다.
광시야 편광카메라 폴캠은 달에서 반사되는 빛의 편광을 활용해 달 표면의 입자 크기를 비롯해 달을 구성하는 성분, 달 표면의 구조 등을 확인한다. 입자 크기나 성분에 따라 빛이 다르게 반사되기 때문에 티타늄이나 헬륨3 등의 분포를 조사하는 게 가능하다. 달 뒷면의 입자 크기와 티타늄·헬륨3 같은 유용한 자원 분포를 편광카메라로 촬영하는 것은 사상 처음이다. 세계 과학자들은 폴캠이 미국의 아폴로 프로젝트 때 관측된 신비한 구조물인 ‘요정의 탑’의 정체를 밝혀줄 것으로 기대하고 있다고 네이처는 보도했다.
감마선분광기 또한 달의 감마선을 분석해 달 표면의 자원 지도를 만들고, 달에 다량 포함돼 있을 희토류 등의 자원을 파악한다. 헬륨3는 석탄 원료를 대체하는 새 에너지원이 될 수 있어 추출에 성공하기만 하면 사실상 에너지 원료 시장은 물론 세계경제를 손에 쥐게 된다.
자기장 측정기는 달 주변과 표면에서 미세 자기장의 분포와 세기를 측정한다. 달의 이상한 자기 영역들을 측정해 우주방사능으로부터 우리를 보호할 수 있는 지역인지 등을 연구한다. 한편으론 한국전자통신연구원이 개발한 우주인터넷 검증기(DTNPL)를 통해 우주인터넷 통신 시험이 이뤄진다. 우주 공간에서 메시지와 파일 등을 주고받을 수 있는지 검증한다.
한국은 세계 최초로 누리를 통해 우주인터넷 장비 활용 기술을 검증하고 심우주 탐사용 우주 인터넷 시험을 시도한다. 기기에 저장된 ETRI 홍보영상, DTN 기술 설명 영상과 그룹 방탄소년단(BTS)의 노래 '다이너마이트'를 재생해 지구로 보내는 시험을 수행하기로 했다.
현재까지 달에 착륙선이나 췌도선을 보내는 데 성공한 나라는 △러시아 △미국 △중국 △일본 △유럽연합(EU) △인도 6개 국가이다 이 가운데 미국만 유인 착륙에 성공했다. 다누리가 올해 말 달 목표 궤도에 진입해 임무를 수행하면 7번째 달 탐사국이 되는 한국 우주개발사에 있어서 중요한 의미를 가지게 된다.
내용출처=주간조선, 신아일보, 중앙일보, 뉴시스, 서울경제
