달 궤도 주회는 인공위성을 쏘아 올리는 우주정거장 기능 병행… 화성탐사 전초기지 활용
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앞으로의 달 탐사 프로젝트는 과거와는 다른 방향으로 진행될 것으로 보인다. 지금까지의 탐사 방식은 탐사선이 달에 도착해 토양과 대기에서 샘플을 채취하거나 지표구조를 정밀하게 촬영해 지구로 귀환하는 단발형으로 진행됐다.
반면 앞으로 진행될 탐사 프로젝트는 지속적인 방식이 주를 이룰 것으로 보인다. 지구처럼 달에 위성을 띄워 끊임없이 관찰하고 탐사대원이 달에 거주하면서 실시간으로 현지 상황을 지구에 전달하는 방식으로 바뀔 예정이다.
달 인공위성과 우주정거장 역할을 병행하는 루나 게이트웨이 상상도◎NASA 미 항공우주국(NASA)은 최근 달 궤도를 도는 인공위성이자 우주정거장 역할까지 하는 루나 게이트웨이(Lunar Gateway)의 제작 파트너로 캐나다가 가장 먼저 참여하기로 결정했다고 밝혔다.
이와 함께 유럽과 러시아를 비롯한 많은 나라가 참여를 결정하면 2026년경에는 달 궤도를 도는 인공위성을 지구에서도 볼 수 있을 것으로 전망했다. 달 궤도를 돌면서 우주정거장 역할까지 병행하는 NASA가 루나 게이트웨이 프로젝트를 추진하는 이유는 현재 운영 중인 국제우주정거장(ISS)이 2024년 폐쇄될 예정이기 때문이다. 따라서 루나 게이트웨이는 우주정거장 역할을 수행하면서 동시에 인공위성 역할까지 할 수 있도록 개발돼 있다.
흥미로운 점은 인공위성으로서 루나 게이트웨이가 도는 천체는 지구가 아니라 달이라는 점이다. NASA 발표에 따르면 루나 게이트웨이는 달의 고도를 1500km에서 70000km 높이까지 오르내리며 6일에 한 번씩 달 궤도를 도는 것으로 나타났다.
이에 대해 NASA 관계자는 2022년 엔진 모듈이 발사되는 것을 시작으로 2026년경 루나 게이트웨이가 본격 가동될 수 있을 것이라며 가동 초기에는 4명의 탐사대원이 상주하는 것을 목표로 하고 있지만 향후 2033년까지 계획된 13개 모듈이 모두 완성되면 상주 인력도 크게 늘어날 것이라고 말했다.
NASA가 계획하고 있는 모듈에는 탑승대원이 거주하는 모듈을 비롯해 각종 실험을 할 수 있는 연구개발 모듈, 그리고 화물 모듈 등으로 구성돼 있다. 또 모듈을 이동하거나 수리할 수 있도록 중앙 모듈에는 로봇팔이 장착될 예정이다.
캐나다가 루나 게이트웨이 프로젝트의 파트너로 참여하게 된 가장 큰 이유는 바로 이 로봇팔 제작 때문이다. 캐나다는 자원이 풍부하고 소득 수준이 높은 선진국이지만 우주탐사와 관련해서는 선진국이 아니다. 로켓 발사체 개발 분야로만 한정해 보면 오히려 후진국에 가깝다.
루나게토웨와 달을 오가는 착륙선의 상상도 ock Lockheed Martin임에도 NASA가 루나게이트웨이 프로젝트에 캐나다가 참여하기를 원한 이유는 로봇팔 개발에서만큼은 최고의 기술수준을 보유하고 있기 때문이다.
캐나다는 과거에도 여러 차례 NASA의 우주개발 프로젝트에 참여한 경력이 있지만 대부분 로봇팔 개발을 위해 투입됐다. 루나 게이트웨이에 장착되는 로봇팔을 이미 캐나다 암(Canada Arm)이라는 별명으로 부르며 벌써부터 캐나다가 담당하는 개발영역으로 인정한 분위기다.
이처럼 NASA가 루나 게이트웨이 개발에 많은 국가들의 참여를 독려하는 것은 인공위성이나 우주정거장 기능 외에 화성탐사선을 쏘아 올리는 기지 역할까지 고려하고 있기 때문이다.
NASA 관계자는 미국이 다시 시도하는 달 탐사의 핵심은 화성을 비롯한 더 먼 우주 탐사를 위한 전진 기지로 달을 활용하겠다는 것이라며 당초 계획대로라면 2027년 발사되는 화성 무인 탐사선 딥 스페이스 트랜스포트도 루나 게이트웨이를 활용할 가능성이 높다고 말했다.
한편 글로벌 방위산업체 록히드 마틴은 최근 열린 국제우주대회(IAC)에서 새 달 착륙선에 대한 콘셉트를 발표해 눈길을 끌고 있다. 루나 게이트웨이 우주정거장과 달 사이를 오가는 이달의 착륙선에는 4명의 탐사대원이 달 표면에서 최대 2주까지 머물며 임무를 수행할 수 있다.달 표면에는 탐사대원이 거주하는 기지 건설 계획 달 상공에서 인공위성 및 우주정거장 역할을 하는 루나 게이트웨이 프로젝트를 NASA가 앞장서 추진하고 있다면 달 지표로는 탐사대원이 거주할 수 있는 기지 문빌리지(Moon Village) 프로젝트가 유럽우주국(ESA) 주도로 건설될 예정이다.
ESA는 최근 달 남극 인근에 탐사대원이 거주할 수 있는 기지 문빌리지를 건설하겠다고 발표했다. 프로젝트의 주요 로드맵은 2040년까지 100여 명의 탐사대원이 상주할 수 있는 건축물을 달에 조성하는 것이다.
달 탐사대원이 거주하는 ‘문빌리지’ 상상도◎ESA 문빌리지 프로젝트의 실현을 위해 ESA가 준비하고 있는 과제는 크게 두 가지다. 하나는 달에서 유용한 자원을 채취하는 것이고, 다른 하나는 달에서 활동하는 탐사대원의 신체 변화를 점검하는 것이다.
첫 과제인 달에서 채취하려는 자원은 물과 건설 자재로 만들 수 있는 석회석 같은 원료다. 달에 있을 것으로 추정되는 얼음을 녹여 탐사대원의 생활용수로 공급하고 기지 건설에 필요한 건설자재는 토양에 들어 있는 원료를 활용해 조달할 수 있기 때문이다.
또 두 번째 과제인 탐사대원의 신체변화를 점검하는 것은 생명과 건강을 지키기 위해 현지 환경에 적응할 수 있는지를 판단하기 위한 것이다. 이에 따라 ESA는 현재 달에서 탐사대원들이 장시간 생활할 때 발생하는 변화를 연구하기 위해 사람을 대상으로 테스트하고 있다.
한국과학창의재단 사이언스 타임스 김준래 객원기자 저작권자 ScScience Times