미·중 달 탐사 경쟁 가속화되나

창어 4호가 촬영한 달 탐사 로버 ‘위투 2호’ ⓒCNSA/CLEP

최근 중국은 약 10년 뒤에 달 기지를 건설하겠다고 발표했다. 미국에 이어 세계 2위 규모의 우주 개발 예산을 투자하고 있는 것으로 알려진 중국이 달 탐사와 화성 탐사, 달 기지 계획까지 추진하면서 새로운 우주 경쟁이 치열해질 것으로 보인다.

지난달 24일 신화통신에 따르면 ’우주의 날’ 기념식에서 중국 국가항천국(CNSA) 장커지엔 국장은 앞으로 10년 정도가 지나면 달 남극에 과학 연구 기지가 건설되고, 중국인이 달에 착륙할 것이라고 언급했다. 이외에도 연말까지 달 탐사선 창어 5호를 발사하고, 2020년에는 화성 탐사선을 보내겠다고 밝혔다.

해외 관련 매체들은 중국이 10년 내 유인 달 착륙을 시도할 것이라며 민감한 반응을 보였지만, 그때까지 성사 여부는 미지수다. 앞서 2016년에 중국 유인 우주비행 프로그램 장유린 부사령관은 달에 우주비행사를 보내려면 15~20년이 필요하다고 말한 바 있다.

위투 2호가 촬영한 창어 4호 ⓒCNSA/CLEP

지난 1월 중국의 창어 4호가 달 착륙에 성공했다. 이것은 미국, 러시아에 이은 세 번째 달 착륙으로, 인류 최초의 달 뒷면 착륙이었다.

여기에 그치지 않고 중국은 올해 안에 창어 5호의 달 착륙을 다시 시도할 예정이다. 창어 5호는 월면 샘플을 채취해서 지구로 귀환하는 것을 목표로 삼고 있다. 그 샘플을 사용해서 3D 프린팅 기술로 달에서 직접 구조물을 제작하는 실험을 하기 위해서다.

지구에서 달까지 물자를 운반해서 구조물을 건축하는 것은 여러모로 불리하다. 반면에 현지에서 흔하게 구할 수 있는 달 모래(레골리스)를 활용하면 콘크리트를 만들 수가 있고, 산소와 물까지 추출할 수 있을 것으로 기대된다.

이런 점에 착안해서 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 달 모래의 활용법을 연구 중이다. 앞으로  창어 5호, 창어 6호가 월면 샘플을 가져오면 중국도 같은 연구를 진행할 예정이다.

달 뒷면의 창어 4호 착륙 지점 ⓒNASA

월면 기지 건설의 최적지는 달 남극

각국이 달 남극에 주목하는 이유는 소중한 물이 있기 때문이다. 여러 탐사선의 조사 결과, 주로 달 극지방에 물이 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 지구의 사막보다 더 적게 분포하지만, 외계 환경에서 의미 있는 분량이라는 것이다.

이미 미국은 달 남극점 근처의 섀클턴 크레이터(Shackleton crater)를 달 기지가 건설될 유력한 입지로 선정했다. 크레이터 내부의 영구 음영 지대에 얼어붙은 물이 존재하는 것으로 관측됐고, 일조량이 많아서 전력 생산에 유리한 곳이다.

창어 4호가 착륙한 폰 카르만 크레이터(Von Kármán crater)는 가장 오래된 크레이터에 속해서 달 생성 초기 환경을 연구하기에 적합하다. 그리고 물이 존재할 가능성이 있는 곳이다. 탐사선이 착륙한 지역에 ‘스타치오 톈허(Statio Tianhe)’라는 지명까지 붙이며 중국이 선점한 듯한 효과를 얻고 있다.

이렇게 달 남극은 월면 기지 최적지로 꼽히면서 중국 유렵 등은 미래에 달 개척을 위한 사전 포석으로 탐사선을 계속 보낼 것으로 예상된다.

2018년, 브레멘 국제 우주비행 회의에서 공개된 HX-1 로버 목업 모형 ⓒPablo de León‎

달 다음에는 화성으로

중국은 2020년에 화성 탐사선을 보내서 착륙까지 시도할 예정이다. 지난 2011년 러시아의 포보스-그룬트 탐사선에 탑재되어 발사되었던 중국의 잉훠 1호가 포보스-그룬트와 함께 궤도 진입에 실패했던 전력이 있는 만큼, 이번에는 중국 발사체로 탐사선을 발사한다는 계획이다. 만약 성공하면 미국, 러시아, 유럽연합, 인도에 이어서 세계 5번째로 화성 궤도에 탐사선을 보내게 된다.

정확한 명칭은 정해지지 않았지만, HX-1이라고 불리는 중국의 새로운 화성 탐사선은 궤도선과 착륙 로버로 구성되어 있다. 240kg 중량의 화성 로버는 미국의 오퍼튜니티와 비슷한 크기이다.

지금까지 화성에 착륙을 시도했던 국가는 미국, 러시아, 유럽연합이 있다.

1971년에 구소련의 마스 3호가 최초로 착륙에는 성공했지만, 곧 교신이 두절되었다. 1976년에 착륙한 미국의 바이킹 1호가 탐사까지 성공한 최초의 탐사선이다. 2016년에 착륙을 시도했던 유럽연합의 스키아파렐리 탐사선은 지면에 충돌했다. HX-1 로버가 화성 탐사에 성공한다면 미국에 이어 세계 두 번째가 된다.