March 23,2019

달 궤도 도는 인공위성 띄운다

우주정거장 기능 병행… 화성 탐사 전초기지 활용

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앞으로의 달 탐사 프로젝트들은 과거와는 다른 방향으로 진행될 전망이다. 지금까지의 탐사 방식은 탐사선이 달에 도착하여 토양과 대기에서 샘플을 채취하거나, 지표 구조를 정밀하게 촬영하여 지구로 귀환하는 단발성 형태로 진행되었다.

반면에 앞으로 진행될 탐사 프로젝트들은 지속적인 방식이 주를 이룰 것으로 보인다. 지구처럼 달에 위성을 띄워 끊임없이 관찰하고, 아예 탐사대원이 달에 거주하면서 실시간으로 현지 상황을 지구로 전달하는 방식으로 바뀔 예정인 것.

달의 인공위성과 우주정거장 역할을 병행할 루나게이트웨이 상상도 ⓒ NASA

달의 인공위성과 우주정거장 역할을 병행할 루나게이트웨이 상상도 ⓒ NASA

미 항공우주국(NASA)은 최근 달 궤도를 도는 인공위성이자, 우주정거장 역할까지 수행할 ‘루나게이트웨이(Lunar Gateway)’의 제작 파트너로 캐나다가 가장 먼저 참여를 결정했다고 밝혔다.

그러면서 유럽과 러시아를 비롯한 여러 국가들이 참여를 결정한다면, 오는 2026년경에는 달의 궤도를 도는 인공위성을 지구에서도 볼 수 있을 것이라고 전망했다. (관련 기사 링크)

달 궤도를 돌며 우주정거장 역할까지 병행

NASA가 루나게이트웨이 프로젝트를 추진하고 있는 이유는 현재 운영 중인 국제우주정거장(ISS)이 오는 2024년에 문을 닫을 예정이기 때문이다. 따라서 루나게이트웨이는 우주정거장 역할을 수행하면서 동시에 인공위성의 역할까지 담당할 수 있도록 개발되고 있다.

흥미로운 점은 인공위성으로서의 루나게이트웨이가 도는 천체는 지구가 아닌 달이라는 점이다. NASA의 발표에 따르면 루나게이트웨이는 달의 고도를 1500km에서 70000km의 높이까지 오르내리며 6일에 한 번씩 달 궤도를 도는 것으로 나타났다.

이에 대해 NASA 관계자는 “오는 2022년에 엔진모듈이 발사되는 것을 시작으로, 2026년경에는 루나게이트웨이가 본격적으로 가동할 수 있을 것”이라고 전망하며 “가동 초기에는 4명의 탐사대원이 상주하는 것을 목표로 하고 있는데, 향후 2033년까지 계획된 13개 모듈이 모두 완성되면 상주하는 인원도 대폭 늘어나게 된다”라고 말했다.

NASA가 계획하고 있는 모듈에는 탑승대원들이 거주하는 모듈을 비롯하여 각종 실험을 할 수 있는 연구개발 모듈, 그리고 화물모듈 등으로 구성되어 있다. 또한 모듈을 이동하거나 수리할 수 있도록 중앙 모듈에는 로봇팔이 장착될 예정이다.

캐나다가 루나게이트웨이 프로젝트의 파트너로 참여하게 된 가장 큰 이유는 바로 이 로봇팔 제작 때문이다. 캐나다는 자원이 풍부하고 소득수준이 높은 선진국이지만, 우주탐사와 관련해서는 선진 국가가 아니다. 로켓 발사체 개발 분야로만 한정해서 본다면 오히려 후진국에 가깝다.

루나게이트웨와 달을 오갈 착륙선의 상상도 ⓒ Lockheed Martin

루나게이트웨와 달을 오갈 착륙선의 상상도 ⓒ Lockheed Martin

그럼에도 불구하고 NASA가 루나게이트웨이 프로젝트에 캐나다가 참여하기를 희망했던 이유는 로봇팔 개발에 있어서만큼은 최고의 기술수준을 보유하고 있어서다.

캐나다는 과거에도 여러 차례 NASA의 우주개발 프로젝트에 참여한 경력이 있는데, 대부분 로봇팔 개발을 위해 투입되었다. 루나게이트웨이에 장착될 로봇팔을 이미 ‘캐나다암(Canada Arm)’이라는 별명으로 부르면서, 벌써부터 캐나다가 담당할 개발영역으로 인정하고 있는 분위기다.

이처럼 NASA가 루나게이트웨이 개발에 있어 여러 국가들의 참여를 독려하고 있는 것은 인공위성 및 우주정거장의 기능 외에 화성탐사선을 발사하는 기지 역할까지 고려하고 있기 때문이다.

NASA 관계자는 “미국이 다시 시도하는 달 탐사의 핵심은 화성을 비롯하여 더 먼 우주 탐사를 위한 전진기지로 달을 활용한다는 것”이라고 밝히며 “당초 계획대로라면 오는 2027년에 발사될 화성 무인탐사선인 ‘딥스페이스트랜스포트(Deep Space Transport)’도 루나게이트웨이를 활용할 가능성이 높다”라고 말했다.

한편 글로벌 방위산업체인 록히드마틴은 최근 개최된 국제우주대회(IAC)에서 새로운 달착륙선에 관한 콘셉트를 발표하여 주목을 끌고 있다. 루나게이트웨이 우주정거장과 달 사이를 오갈 이 달착륙선에는 4명의 탐사대원들이 달 표면에서 최대 2주까지 머물며 임무를 수행할 수 있다.

달 표면에는 탐사대원 거주할 기지 건설 계획

달 상공에서 인공위성 및 우주정거장 역할을 수행할 루나게이트웨이 프로젝트를 NASA가 앞장서서 추진하고 있다면, 달 지표에서는 탐사대원들이 거주할 수 있는 기지인 ‘문빌리지(Moon Village)’ 프로젝트가 유럽우주국(ESA)의 주도로 건설될 예정이다.

ESA는 최근 달의 남극 근처에 탐사대원들이 거주할 수 있는 기지인 ‘문빌리지(Moon Village)’를 건설하겠다고 발표했다. 프로젝트의 주요 로드맵은 오는 2040년 까지 100여명 정도의 탐사대원들이 상주할 수 있는 건축물을 달 표면에 조성하는 것이다.

달을 탐사하는 대원들이 거주할 '문빌리지' 상상도

달을 탐사하는 대원들이 거주할 ‘문빌리지’ 상상도 ⓒ ESA

문빌리지 프로젝트의 실현을 위해 ESA가 준비하고 있는 과제는 크게 두 가지다. 하나는 달 표면에서 유용한 자원을 채취하는 것이고, 또 하나는 달에서 활동할 탐사대원들의 신체 변화를 점검하는 것이다.

첫 번째 과제인 달에서 채취하려는 자원은 ‘물’과 건설자재로 만들 수 있는 ‘석회석 같은 원료’다. 달에 존재하는 것으로 추정되고 있는 얼음을 녹여 탐사대원들의 생활용수로 공급하고, 기지 건설에 소요되는 건설자재들은 토양에 들어있는 원료를 활용하여 조달할 수 있기 때문이다.

또한 두 번째 과제인 탐사대원들의 신체변화를 점검하는 것은 생명과 건강을 지키기 위해 현지 환경에 적응할 수 있는지를 판단하기 위해서다. 이를 위해 ESA는 현재 달 표면에서 탐사대원들이 장시간 생활할 때 발생하는 변화를 연구하기 위해 사람을 대상으로 하는 테스트를 진행하고 있다.

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