일본산업뉴스요약

아폴로를 넘어서 (상)
우주에 새기는 ‘새로운 한 걸음’
달 개발을 위한 국제 협력 및 화성 진출도 고려

우주선 아폴로 11호가 달표면에 착륙해 인류가 처음으로 달에 발을 내디딘 지 50년. 미국은 2024년까지 또 한 번 우주비행사를 달에 보낸다고 선언했다. 21세기는 아폴로계획의 원동력이 되었던 국위발양(發揚)에 그치지 않고 민간기업도 참여한 국제 협력을 통해 달을 개발해, 더 나아가서는 화성 등 심우주로의 진출도 시야에 넣고 있다. 달표면에 새긴 ‘인류의 위대한 첫 걸음’이 길을 밝혀주는 새로운 도약의 발걸음으로 이어지게 될 것이다.

-- 탐사 지식의 축적이 진행 --
“미국은 20세기 최초로 달에 착륙에 성공한 국가가 되었듯이 21세기에도 달에 다시 우주비행사를 보내는 최초의 국가가 될 것이다”. 펜스 미국 부통령은 3월, 미국의 우주비행사를 5년 안에 달에 보낸다는 목표를 발표했다. 2028년까지라고 정했던 목표를 앞당긴 것이다. 이에 대응해 나사가 공표한 것이 ‘아르테미스 계획’이다.

▶아르테미스 계획(Artemis Program): 2024년까지 다시 미국의 우주비행사를 달에 보낸다는 NASA의 계획. 사상 최초의 여성 우주비행사 달 착륙을 목표로 하고 있다. 아르테미스는 그리스 신화 속 달의 여신으로, 아폴로 계획의 유래인 태양신 아폴로의 쌍둥이 동생이다.
아르테미스 계획은 2020년에 무인 탐사선 아르테미스 1호, 2022년에 유인 탐사선 아르테미스 2호를 발사. 2022~2024년에는 ‘달의 궤도 정거장-게이트웨이(Lunar Orbital Platform-Gateway)’를 정비해 2024년에 아르테미스 3호를 발사, 우주비행사들은 게이트웨이에서 달착륙선으로 갈아타고 달을 향하게 된다.

아폴로 계획은 1961년, 케네디 대통령이 달에 인류를 보낸다고 선언하며 본격화되었다. 냉전 시대의 우주 개발에서 소련에 뒤처져 있던 미국이 국가의 위상을 건 초대형 프로젝트였던 것이다. 그리고 1969년 7월, 아폴로 11호는 인류 최초로 달에 착륙하는데 성공했다.

약 반세기만에 다시 달 착륙을 목표로 하는 아르테미스 계획과 아폴로 계획의 큰 차이 중 하나는 달의 궤도에 새로운 우주 정거장 ‘게이트웨이’를 건설하는 것이다. 게이트웨이 구상은 미국이 주도하고 현재의 국제우주정거장(ISS)를 운용하는 일본, 미국, 유럽과 러시아, 캐나다 등과의 국제적 협력을 통해 건설할 계획이다. 캐나다가 이미 정식 참여를 결정했으며 일본은 2019년 안에 참여를 표명한다는 방침이다.

NASA의 계획에 따르면 제1단계로서 2024년까지 기능을 최소화 한 게이트웨이를 달의 주회 궤도에 건설할 예정이다.

2024년에 ‘아르테미스 3호’의 미션으로 우주선을 발사해 우주비행사는 게이트웨이에서 달착륙선으로 갈아타고 달을 향해 출발한다. 이듬 해 이후에도 달표면 착륙을 매년 계속해 제2단계로 2028년까지 게이트웨이를 완성시킨다.

일본은 우주항공연구개발기구(JAXA)가 NASA 및 유럽, 캐나다, 러시아의 우주기관과 협의해 게이트웨이의 물자 보급기와 거주동의 개발을 담당하는 방향으로 검토를 시작했다. ISS에 물자를 운반하는 무인 운송기 ‘고노토리(황새)’ 및 ISS로 우주비행사가 체류하는 실험동 ‘기보(희망)’ 등을 통해 축적된 기술을 응용한다. 거주동은 유럽 우주기관(ESA)와 공동으로 건설한다는 방침이다.

1972년의 아폴로 17호의 달 착륙으로 아폴로 계획은 종료되었고, 이후 달 탐사는 정체되었지만 21세기에 들어오면서 새로운 달 탐사 움직임이 본격화되고 있다. 그 중에서도 2007년에 일본이 발사한 탐사위성 ‘가구야(かぐや)’와 2009년, 미국의 ‘루나리코네상스오비타(Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO)’ 2기는 큰 성과를 이뤘다.

가구야와 LRO는 고정밀 카메라와 측정기를 이용한 관측을 통해 달의 상세한 지형 등을 밝혀 냈다. 가구야가 발견한 거대 동굴은 달 탐사 기지로 활용할 수 있을 가능성이 있어 주목 받았다. 이러한 데이터는 달에 유인 탐사선을 착륙시켜 자원을 개발하는데 없어서는 안 될 자료가 된다. 올 1월에 중국의 탐사선이 처음으로 달의 뒷면에 착륙했을 때에도 가구야 등의 데이터를 참고했다고 한다.

LRO와 함께 발사된 탐사선 ‘엘크로스(LCROSS, Lunar Crater Observation and Sensing Satellite)’가 달에 충돌해 발생되는 현상들을 관측한 결과, 달에 물이 존재할 가능성이 높다는 것이 밝혀 졌다. 2018년에는 인도 탐사위성 ‘찬드라얀 1호’가 수집한 데이터를 NASA 등이 분석, 달의 남극과 북극에서 얼음을 발견했다고 발표했다.

달의 정체가 조금씩 밝혀 지고 있는 가운데, 일본은 2021년에 JAXA가 소형 탐사선 ‘SLIM’를 발사해 핀포인트 지점에 착륙하는 기술 확립을 목표로 하고 있다. 인도와의 극역(極域) 공동 탐사와 유럽 및 캐나다와 협력해 광역 탐사 및 시료 채취도 검토하고 있다.

아르테미스 계획은 달보다 더 먼 곳의 탐사를 염두하고 있다. 트럼프 대통령은 “달 위에 깃발을 세우는 것에 그치지 않고 화성 탐사를 위한 기지를 구축하겠다”라고 선언했다. 게이트웨이와 달 기지를 발판으로 화성 등 심우주로의 진출을 구상하고 있는 것이다.

탐사선의 관측 결과대로 달에 얼음이 대량으로 존재한다고 한다면 기지의 식수원으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 로켓의 연료 확보로도 이어질 수 있다.

물을 분해한다면 주요 연료인 액체산소와 액체 수소를 확보할 수 있기 때문이다. 달에서 연료 공급이 가능하게 된다면 지구에서 연료를 운반할 필요가 없어져 화성 등을 위한 우주 탐사 비용을 큰 폭으로 절감할 수 있다.

NASA는 화성 탐사도 시야에 넣고 대형 로켓 ‘SLS’와 신형 우주선 ‘오리온(Orion)’ 등의 개발을 추진하고 있다. 민간 기업인 스페이스X도 대형 로켓을 개발해 화성의 유인 탐사를 목표로 하고 있다. 인류가 경험하지 못한 미지의 땅을 개척하기 위한 민관의 총력전이 본격화되고 있다.

▶ 아폴로 계획과 달 탐사를 둘러싼 주요 움직임

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