인류 달 탐사가 다시 시작됨을 알리는 신호탄 - 아르테미스 미션

2022년, 아르테미스 1 미션은 수차례 연기에도 불구하고 매우 성공적으로 임무를 마무리하며 인류의 달 탐사가 다시 시작될 것임을 세상에 알렸다. SLS 로켓, 오리온 탐사선(오리온 캡슐), 그리고 지상 관제탑과의 통신, 스플래시다운 후 정상적인 복구 등 여러 가지 테스트를 성공적으로 마친 아르테미스팀은 아르테미스 1 임무의 성과를 바탕으로 아르테미스 2 미션을 다시 시작할 전망이다.

참고로 아르테미스 2 탐사선의 조립과 준비는 2023년 4월에 완료될 예정이지만, 발사 날짜는 2024년 5월로 예정되어 있다. 따라서 아쉽게도 2023년에는 아르테미스 미션을 구경할 수 없다.

2022년에는 아르테미스의 1 미션을 포함하여 전 세계에서 총 4개의 달 탐사가 시작되었다. 이들은 우리나라의 다누리를 포함하여 미국의 달 궤도 정거장 사전답사 미션인 캡스톤, 그리고 일본의 미션1 임무 등이다. 2023년은 보다 본격적으로 달 탐사가 진행될 전망이다.

여기에는 우리나라의 계획도 포함된다. 우리나라는 2022년 여름 다누리 탐사선을 성공적으로 발사시킨 후 같은 해 12월 27일 다누리 탐사선을 달의 궤도에 성공적으로 진입시켰으며 최소 1년간 달을 촬영하며 탐사를 진행할 예정이다.

달 착륙은 궤도 진입보다 더 어렵다

현재 달 궤도에 정상적으로 진입하여 달 탐사를 성공적으로 수행(시작)한 나라는 총 7개국으로 미국, 러시아, 유럽 연합(EU), 일본, 중국, 인도, 대한민국 등이 이에 해당한다. 물론 영국, 독일, 프랑스 등의 거대 유럽 국가들과 함께 네덜란드, 스위스, 오스트리아 등 작지만 강한 여러 유럽 군소국가가 모인 유럽 연합을 개별 국가로 생각하면 달 탐사를 수행한 나라는 매우 많아진다. 하지만, 중요한 점은 달 탐사를 성공적으로 수행한 나라들은 모두 경제적으로 강한 선진국 및 강대국이라는 점이다. 즉, 달 탐사 및 우주 산업은 국가의 탄탄한 자본을 중심으로 선진 과학 기술의 발전이 없으면 불가능하다.

달 궤도 진입도 쉬운 문제는 아니지만 달 착륙은 더 복잡한 문제이다. 2019년 이스라엘은 인류 사상 최초로 민간 달 탐사선을 발사 및 추진한 적이 있다. 이스라엘의 민간 우주기업 스페이스IL은 달 착륙선 베레시트(Beresheet; 히브리어로 창세기라는 뜻)를 성공적으로 달 궤도에 진입시켰지만, 베레시트의 달 착륙 과정에서 불과 17km를 남기고 통신 끊김 현상이 발생하였다. 동시에 엔진에도 문제가 일어나며 자동 착륙 프로그램도 실패했고 결국 달에 크레이터를 남기며 미션은 아쉽게도 종료된 바 있다.

같은 해 인도도 비슷한 실패를 경험했다. 인도는 이미 10여 년 전 Chandrayaan-1 달 궤도선의 운영을 성공적으로 마친 바 있다. 인도는 위 성공을 기반으로 Chandrayaan-2 미션을 준비하며 달 착륙을 준비했지만, 착륙 과정에서 달 표면까지 2㎞밖에 남지 않은 지점에서 통신이 끊기고 말았다. 얼음이 있을지도 모를 달의 남극을 처음으로 가까이에서 조사할 기회였지만, 기회는 아쉽게도 다음 미션으로 넘어가게 되었다. 참고로 Chandrayaan-2는 궤도선, 착륙선, 로버 등 모든 탐사선을 한꺼번에 운영하는 미션으로 큰 관심을 끈 바 있다.

일본과 인도, 과연 네 번째 달 착륙 국가는?

2023년은 일본과 인도 그리고 미국이 다시 한번 달 착륙을 시도할 예정이다. 일본은 민간 우주기업 아이스페이스는 2022년 12월 11일 미국 플로리다 케이프커내버럴 우주군 기지 40번 발사대에서 자체 개발한 달 착륙선 '미션 1'을 스페이스엑스 팰컨9 로켓에 실어 발사를 성공적으로 완료했다.

이는 일본의 사상 첫 달 착륙선으로 위 착륙선은 달의 앞면 북동쪽 아틀라스 분지에 2023년 4월 착륙할 예정이다. 특히, 위 프로젝트는 계획 수립부터 개발 및 수행까지 총 6년 정도밖에 걸리지 않았다. 위 프로그램도 아르테미션과 같이 달 탐사프로그램 ‘HAKUTO-R’이라는 프로그램의 첫 번째 미션으로 시작되는 임무이다.

참고로 위 달 착륙선엔 아랍에미리트의 소형 로버 라시드와 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 장난감 회사 토미(TOMY)등과 함께 개발한 초소형 변신 로봇 소라큐(SORA-Q)도 실려있다. 소라큐는 달 표면에 도착하면 데굴데굴 구르며 2륜 로봇으로 변신하게 되며 카메라가 장착되어 있어서 달 표면을 촬영할 수 있다. 또한 위 사진들을 지구로 바로 전송이 가능하다.

일본이 달 착륙에 성공하면 러시아, 미국, 그리고 중국에 이어서 세계에서 네 번째로 달 착륙 국가가 된다. 미국과 러시아는 달 착륙을 오래전에 성공시켰지만, 중국은 최근 2013년 창어 3호와 2019년 창어 4호를 통해서 달에 착륙한 바 있다.

인도 역시 2023년 6월 달 착륙선 Chandrayaan-3의 발사를 준비하고 있다. 앞선 설명대로 이는 인도의 두 번째 달 착륙 시도이다. 현재 이스라엘의 경우 달 탐사에 관한 재계획이 준비되지 않은 것으로 알려져 있기에, 결국 '네 번째 달 착륙 국가'라는 타이틀을 두고 일본과 인도가 경쟁할 것으로 보인다.

최초의 민간 우주 달 탐사 기업은?

미국의 민간 우주기업 두 곳 (Astrobotic 아스트로보틱, Intuitive Machines 인튜이티브 머신스) 역시 각각 달 착륙선 Peregrine Lunar Lander 과 Nova-C를 발사할 예정이다. 특히 인튜이티브 머신스의 Nova-C 착륙선은 내년 3월에 발사될 예정이지만 달을 직선궤도로 여행하기에 달까지 총 6일밖에 걸리지 않는다. 아스트로보틱의 Peregrine 달 착륙선도 2023년 1분기에 발사 예정이며 14일 정도 소요될 예정이다. 따라서 위 착륙선의 발사 시점에 따라서 4월 착륙 예정인 일본의 미션 1 탐사선보다 달에 빨리 도착할 수도 있다.

결국 이들은 일본 아이스페이스 기업과 함께 '세계 최초의 민간 달 탐사 기업'이라는 타이틀을 두고 경쟁할 예정이다.