2033년 '누리호'로 화성 궤도선 실증… 내년부터 탐색 연구 돌입

우주항공청 사전설명회
2033년 화성 궤도선 실증 후 2035년 궤도선 발사, 2045년엔 무인탐사선
현장서 "현실적으로 가능한가" 질문도

우주항공청 대한민국 화성 탐사 계획/그래픽=임종철

우주항공청(이하 우주청)이 2035년까지 우리 기술로 만든 화성 궤도선을, 2045년까지 화성 탐사선을 발사한다는 목표를 밝힌 가운데 내년 화성 탐사와 관련한 첫 탐색 연구를 시작한다. 국산 발사체를 화성 탐사에 활용할 수 있을지 검증하는 게 목표다.

우주청은 17일 대전 라마다호텔에서 '2026년 신규 프로젝트 탐색 연구 사전설명회'를 열고 이처럼 밝혔다. 이번 설명회는 내년 60억원 규모의 우주항공 분야 R&D(연구·개발) 과제를 공모하는 가운데 국내 산·학·연 연구자를 대상으로 주요 내용을 알리기 위해 열렸다.

앞서 16일 우주청은 '글로벌 5대 우주강국 도약 가속화를 위한 대한민국 화성탐사 전략'을 발표했다. 2035년까지 국내 독자 기술로 만든 화성 궤도선을, 2045년까지 무인 화성 탐사선을 보내겠다는 목표다.

우선 내년부터 화성 탐사에 관한 탐색 연구를 시작한다. 탐색 연구는 본 개발에 들어가기 전 전반적인 R&D 계획을 세우고 아이디어의 타당성을 검증하는 단계다.

사전 설명회에서 공개된 '화성 탐사를 위한 궤도수송선 개발 기획연구'(가안)에 따르면, 탐색 연구의 핵심은 "누리호 및 차세대발사체를 활용해 화성 탐사 임무를 수행할 수 있느냐"다. 구체적으로 △국내 기술성숙도 분석 △누리호를 활용한 궤도수송선 개발 규격·개발 기간·비용 산출 △누리호를 활용한 궤도수송선 페이로드 중량 계산 △차세대 발사체를 활용한 궤도수송선 확보 전략 등을 연구할 계획이다.

우주청 '글로벌 5대 우주강국 도약 가속화를 위한 대한민국 화성탐사 전략' /사진=우주항공청

우주청은 먼저 2033년까지 화성 탐사용 '킥스테이지'를 개발해 누리호를 통해 화성궤도선을 실증할 계획이다. 킥스테이지는 발사체에 실려 목표 고도에 도달한 탐사선이 연이어 원하는 목적지까지 도달할 수 있도록 힘을 주는 추가 추진체다. 예비 분석 결과 누리호와 킥스테이지를 활용하면 약 40~50㎏급 궤도선을 발사할 수 있는 것으로 확인됐다.

이를 기반으로 2035년에는 차세대 발사체에 화성 궤도선을 실어 발사할 예정이다. 누리호에서 성능을 개량한 차세대 발사체의 탑재 중량은 3t(톤)까지 끌어올릴 계획이다. 발사체의 탑재 중량이 늘어난다는 건 더 크고 무거운 탑재체(이 경우 화성 궤도선)를 거뜬히 싣고 나를 수 있게 된다는 의미다. 이어 2045년에는 무인 화성 탐사선까지 우리나라 독자 발사체로 보낸다.

한편 이날 관중석에서는 "우리나라가 2035년까지 화성 궤도선을, 2045년까지 화성 탐사선을 보내는 게 현실적으로 가능하냐"는 우려 섞인 질문이 나오기도 했다.

현성윤 우주청 우주수송임무설계프로그램장은 "(탐색 연구는) 가능하냐, 불가능하냐를 따지는 연구가 아니다"라며 "탐사 목표를 위해 우리가 지금 무엇을 준비해야 할지 탐색하는 것"이라고 답했다.

최종 탐색 연구 주제는 현장 의견을 수렴해 확정한 뒤 내년 1월 공고된다.

박건희 기자 wissen@mt.co.kr