마침내 성공적으로 발사된 ‘아르테미스 1’

과학기술

마침내 성공적으로 발사된 ‘아르테미스 1’
[인류는 다시 달에 갈 수 있을까] 50년 만에 다시 시작된 인류 달 탐사

2022.11.17 09:00 김민재 리포터

‘4전 5기’, 끝날 때까지 끝난 게 아니다

이미 4번이나 연기되었다. 5번째 발사는 현지 시각(미국 동부 표준시)으로 16일 오전 1시 4분(한국 시각으로 오후 3시 4분)으로 예정되었었지만, 태풍으로 인해 이 역시도 한 번 더 연기될 수 있을 것이라는 예상이 파다했다. 태풍으로 인한 연기는 발생하지 않았지만, 발사 전 액체 수소 연료를 아르테미스 1호 (Artemis I) 동체에 주입하던 중 큰 긴장이 다시 한번 맴돌았다. 다시 한 번 연료 누출 현상이 발견되었기 때문이다.

미항공우주국(NASA)은 엔지니어들을 긴급 투입하여 여러 밸브를 강하게 고정하며 작은 문제들을 해결하기 시작했다. 누출이 더 이상 발생하지 않음을 확인한 미항공우주국은 연료를 다시 충전하기 시작하며 또 다른 결함이 있는지 점검하기 시작했다.

이후 한 번 더 작은 문제가 발생했다. 아르테미스 1호의 발사 이후 교신하게 될 미국 우주군 레이더에 아르테미스 1호가 잡히지 않았기 때문이다. 이후 정상 작동을 확인했으며, 다시 한번 발사를 준비하기 시작했다. 과연 끝날 때까지 끝난 게 아니었다.

다음 발사일로 미루지 않았다, 마침내 다시 시작된 인류의 달 탐사

두 가지 문제로 발사가 40분 이상 미뤄졌지만, 여전히 발사 가능한 상황이라고 판단한 미항공우주국은 다음 발사 예정일인 19일로 미루지 않고 본 예정일인 16일 그대로 발사를 진행하기로 결정했다.

현지 시각으로 1시 47분(한국 시각으로 오후 3시 47분), 아르테미스 1호는 미국 플로리다주 케네디 우주센터의 발사 단지 39B에서 하늘을 향해 힘차게 날아올랐다. 상단에 오리온 캡슐의 모습이 보인다. © NASA

현지 시각으로 1시 47분(한국 시각으로 오후 3시 47분) 우주 발사 시스템(SLS: Space Launch System) 로켓의 엔진들이 작동하기 시작했으며, 고체 연료 부스터도 점화되었다. 발사를 위한 준비가 모두 완료되었을 때 카운트다운이 시작되며 아르테미스 1호는 미국 플로리다주 케네디 우주센터의 발사 단지 39B에서 하늘을 향해 힘차게 날아올랐다. 50년 만에 마침내 인류의 달 탐사가 다시 시작된 것이다.

50년 만에 마침내 인류의 달 탐사가 다시 시작되었다. © NASA

발사 후 성공적인 분리 과정, 오리온 캡슐이 현재 달로 향하고 있다

우주 발사 시스템 발사체는 발사 후 2분 12초 만에 고체 로켓 부스터 분리를 시작으로 서비스 모듈 페어링, 비상 탈출 시스템, 1단 로켓 본체 등을 차례대로 분리하는 데 성공했다. 대략 8분 정도의 분리 과정을 거쳐서 12분 정도의 소요 시간을 거쳐서 오리온(ORION) 탐사선에 태양 전지판 날개의 배치를 시작했다. 태양 전지판의 어레이는 전력을 끌어모으고 있으며 우수한 성능을 확인시켜주었다.

오리온 캡슐의 모습 © NASA

이제 미항공우주국은 오리온의 궤도를 높이기 위해 시작했다. 임시 극저온 추진 단계 모듈(ICPS)은 약 18분 동안 TLI(Trans-Lunar Injection) 연소를 진행하며 우주선을 분리하기 시작했다. 오리온은 보조 추진기를 이용하여 발사되었으며 이제 달을 향하고 있다.

아르테미스 1 미션의 발사부터 비행을 나타낸 대략적인 개요도 © NASA

성공적인 아르테미스 발사를 마친 미항공우주국은 이에 대한 보고를 위해서 발사 후 약 3시간 만에 플로리다의 케네디 우주 센터에서 발사 후,빌 넬슨 (Bill Nelson) 미항공우주국장, Artemis 미션 담당자 마이크 사라핀 (Mike Sarafin) 지상 시스템 프로그램 관리자 마이크 볼거 (Mike Bolger), 우주 발사 시스템 프로그램 관리자 존 허니컷 (John Honeycutt), 오리온 프로그램 매니저 하워드 후(Howard Hu), 최고 비행 책임자 에밀리 넬슨 (Emily Nelson) 등과 함께 기자 회견을 진행했다.

아르테미스 1 미션의 의미

아르테미스 1 미션은 아르테미스 2 미션(Artemis II)과 함께 1972년 아폴로 17호의 달 착륙 이후 53년 만에 처음으로 다시 유인 달 착륙을 하는 우주선인 아르테미스 3(Artemis III) 미션을 위해서 준비되는 미션이다. 준비 미션으로 수행되는 미션이지만 미션 자체로도 다양한 천문 관련 기술을 테스트하는 미션이다. (관련 기사 바로 가기 – “인류는 다시 달에 갈 수 있을까?”)

구체적으로 모든 임무 단계에서 우주선과 로켓이 제대로 작동하는지 확인하며 오리온 캡슐이 달을 탐험하고 지구로 귀환할 때 캡슐에 부착된 열 차폐 방열판이 제대로 작동하는지 확인한다. 마지막으로 스플래시다운(splashdown, 낙하산으로 속도를 감속하여 바다 등에 착륙하는 기술) 의 성공적인 확인 후 우주선의 회수까지 모두 안정적으로 진행되어야 한다.

미션 패치들, 아르테미스 2 미션과 3미션의 패치는 아직 완성되지 않았다. © NASA

아르테미스 미션의 궁극적인 목표

50년도 더 된 기술로 달 탐사를 성공 시킨 미국은 아폴로 미션을 통하여 다른 국가들이 따라올 수 없는 우주 기술의 보유를 자랑하고 있지만, 몇 가지 아쉬운 점이 있었다.

먼저, 재활용이 불가능한 일회용 로켓만으로도 이미 천문학적 비용이 필요하다. 이를 위해서 우주 왕복선의 개발에 몰두했던 미항공우주국은 두 번의 큰 사고 끝에 우주 왕복선을 포기하게 된다. 이후 사뭇 다르게 흘러간 우주 산업은 민간 우주 업체들의 대호황을 이끌게 된다. 이를 통해서 자본 문제를 부분적으로 해결한 미항공우주국은 아르테미스 미션을 이용하여 인류를 달에 착륙시키려 준비하고 있다.