기획·칼럼

미국이 유인 달 탐사 계획을 앞당긴 이유?

아르테미스 추진 경과 및 운영 방안

2020.01.12 10:30 사이언스타임즈 관리자

1969년 7월 20일 닐 암스트롱과 버즈 올드린은 유인 달 탐사를 수행하기 위해 개발된 아폴로 11호를 타고 인류 최초로 달 표면에 도달하였다.

이후 발사된 아폴로 시리즈는 1972년 12월 11일 인류를 달에 도착시킨 아폴로 17호를 마지막으로 종료되었지만, 미국은 아폴로 프로그램을 이용하여 총 6번이나 우주인을 달에 보내는 쾌거를 이룩하였다. 닐 암스트롱이 달에 도달한 지 50년이 지난 현시점까지도 유인 달 탐사는 일부 국가에서 계획하고 있지만, 미국 이외의 국가에서 달에 우주인을 보낸 경우는 없다.

우주탐사의 패권을 거머쥔 미국은 달을 뛰어넘어 화성에 인류를 보내는 계획을 세우고, 이와 관련한 연구를 최근까지 수행하고 있었다. 하지만 2017년 트럼프 대통령은 미국의 여성 우주인을 달에 보내겠다고 선언하였고, 이에 따라 아르테미스 프로그램을 가동 중이다.

아르테미스 개념  @ https://spacenews.com

아르테미스 개념도 @ https://spacenews.com

아르테미스 개요

최근에 중국, 일본 및 인도 등이 무인 탐사선을 달에 보냈고, 특히 중국의 경우 창어 3호와 4호를 연속으로 달 표면에 착륙함으로써 괄목할만한 성과를 보이고 있는 가운데, 트럼프 행정부는 미국이 다시 달 탐사에 대한 국제적 리더십을 회복해야 한다고 판단하였다.

또한 2030년까지 수행하기로 계획된 유인 화성 탐사에 필요한 새로운 기술들을 달 착륙에 활용하여 사전에 해당 기술을 검증하고자 했다.

이러한 상황에서 2019년 3월 펜스 부통령은 2028년으로 계획된 아르테미스 일정을 2024년으로 앞당긴다고 발표했다. 무려 4년을 앞당기게 된 아르테미스 프로그램은  현실적으로 구현이 가능할까? NASA는 일정을 맞추기 위해 독자적으로 탐사를 수행했던 과거의 방식을 버리고, 민간 기업 및 국제 협력을 활용하기로 방안을 마련하였다.

아르테미스 구성 및 운영 방안

우주 발사 시스템(Space Launch System)은 NASA가 아르테미스 프로그램이나 유인 화성 탐사 등의 심우주 탐사를 수행하기 위해 개발 중인 발사체로, 저궤도에 투입 가능한 질량은 옵션에 따라 최대 130톤이 넘는 슈퍼 헤비급 발사체이다.

과거 아폴로 프로그램을 달에 보낼 때 사용했던 발사체인 새턴-V급이라고 볼 수 있다. 현재 상용 발사체 시장에서 출력이 가장 큰 발사체 중 하나인 SpaceX사의 팰콘 헤비도 저궤도에 투입 가능한 질량이 64톤 급으로 상용 시장에서 아르테미스를 정상적으로 발사해 줄 수 있는 여건이 되지 않기 때문에 이러한 발사 시스템을 이용할 계획이다.

우주 발사 시스템 개념도  @ https://en.wikipedia.org/wiki/Space Launch System

우주 발사 시스템 개념도 @ https://en.wikipedia.org/wiki/Space Launch System

2024년까지 여성 우주인을 달의 남극 지역에 착륙시키기 위해서는 해당 지역에 대한 사전 조사가 필요하다. NASA는 이러한 업무를 수행하기 위해 상업용 달 탑재체 수송 서비스(Commercial Lunar Payload Service)를 이용할 계획이다. 이 서비스를 이용하여 선정된 2기의 민간 착륙선은 2021년 7월 달 남극 지역에 착륙하여 아르테미스를 위한 사전 연구를 수행할 것으로 알려졌다.

과거 아폴로 프로그램의 경우 직접 전이 궤적을 이용하여 지구에서 달까지 도달하였고, 다시 지구로 직접 귀환하는 방식을 선택하였다.

그 이유는 당시에 달과 지구 중간에서 멈출 기회나 장소가 없었기 때문이다. 하지만 아르테미스의 경우 2024년 이전에 구축될 루나 게이트웨이를 이용할 수 있기 때문에 지구에서 달로 투입된 착륙선이 바로 달 표면에 착륙하지 않고, 루나 게이트웨이(Lunar Gateway)로 가는 시나리오가 가능하다.

따라서 사람이 탄 착륙선은 가장 안정적인 시점에 루나 게이트웨이에서 출발하여 달 표면으로 착륙할 수 있다. 달 표면에서 다시 지구로 돌아오는 경우에도 루나 게이트웨이를 활용할 수 있다.

루나 게이트웨이 개념도  @ https://www.nasa.gov

루나 게이트웨이 개념도 @ https://www.nasa.gov

아르테미스 고찰

달 탐사에 대한 리더십 회복, 여성 우주인, 달 남극 착륙, 우주 발사 시스템, 상업용 달 탑재체 수송 서비스, 루나 게이트웨이 등은 아르테미스가 2024년까지 유인 달 탐사를 수행하기 위해 도출된 키워드들이다.

많은 전문가들은 이 키워드들이 ‘주도권’이라는 명분에서 시작했지만, 민간 분야를 통한 ‘완성’이라고 평가하고 있다.

미래에 인류가 거주할 지역인 달 남극에 최초의 여성 우주인이 환한 미소로 달 표면을 걷는 모습을 TV에서라도 생생하게 보게 되길 기대해 본다.

(1159)

태그(Tag)

전체 댓글 (0)

과학백과사전