‘오리온’ 오늘 밤 달 상공 100㎞ 도착… 6일간 ‘50년만 해후’

발사 6일 만에 달 ‘원거리역행궤도’ 도착
“연료 소모 최소화… 선체에도 큰 무리 없을 듯”
비행 스트레스·우주 환경 등 측정

신형 유인 우주선 오리온이 지난 18일(현지 시각) 촬영한 선체와 달의 모습. /NASA

지구를 떠나 달을 향하고 있는 미국 신형 유인 우주선 오리온이 발사된지 5일 만인 21일 밤 달에서 가장 가까운 궤도에 도착한다. 아폴로 계획에 이어 미국의 두 번째 유인 달 탐사 계획인 아르테미스 1호 임무를 띤 오리온 우주선은 앞으로 6일간 지구 공전 반대 방향으로 달을 돌면서, 미래 우주탐사의 초석을 다진다.

미 항공우주국(NASA·나사)에 따르면, 오리온은 21일 오전 7시 25분(미 동부시간, 한국 시각 오후 9시 25분)부터 34분 동안 달 뒷면을 지난다. 오리온은 달 뒷면에 진입한 뒤 지표면에서 약 128㎞ 떨어진 곳으로 가까이 접근한다. 이후 달의 약 97㎞ 상공까지 근접 비행할 예정이다. 달에는 대기가 없지만, 지구 대기층으로 치면 중간권(지상 50~80㎞ 지점)보다 조금 더 높은 곳까지 다가가는 셈이다. 직선거리로만 보면 서울 광화문에서 충청북도 충주 정도의 거리다.

오리온이 달을 근접 비행하는 이유는 ‘원거리 역행 궤도(DRO)’에 올라야 하기 때문이다. DRO는 달의 지구 공전 반대 방향으로 비행하는 궤도로, 달과 지구 사이 균형을 이룬 중력을 이용해 연료 소모를 최소화할 수 있다.

박재익 한국항공우주연구원 선임연구원은 “일반적으로 행성의 중력 때문에 궤도를 유지하기 위해선 연료가 좀 필요한데, DRO의 경우 연료 소모 없이 머물 수 있어 나사가 이 궤도를 추구하고 있다”며 “DRO의 경우 기존 유인 우주선보다 멀리 가지만, 특별한 중력의 영향은 적어 선체에도 크게 무리가 가지 않을 것으로 보인다”고 설명했다. 이어 “오리온의 성공에 따라 아르테미스 탑재체 관련 개발도 활발해질 것으로 본다”고 덧붙였다.

DRO를 따라 비행하는 오리온은 지구에서 46만㎞ 떨어진, 역대 가장 먼 지점을 통과하는 유인 우주선이 된다. 1970년에 아폴로 13호가 세운 기록(40만170㎞)보다 6만4000㎞ 더 나아간 거리다.

오리온은 DRO를 타고 달 주변을 7만㎞ 비행하면서, 우주 비행 스트레스나 달 역행 궤도 비행 가능성에 대한 정보를 수집한다. 오리온에 탑승한 마네킹 3개에 입힌 우주복은 우주 방사선을 측정하는 데 활용된다. 우주 환경이 비행사에게 미치는 영향을 분석할 자료를 확보하려는 것이다.

앞서 나사는 지난 16일 미국 플로리다주에서 반세기 만의 유인 탐사를 위해 아르테미스 1호를 발사했다. 아르테미스 프로젝트에 사용된 오리온은 DRO로 향하는 6일 동안 외부에 탑재된 카메라로 오리온 선체와 지구의 모습을 함께 담은 사진과 지구 흑백 사진, 선체 내부 사진 등을 보내왔다.

오리온의 총 임무 시간은 25일 11시간 36분이다. DRO에 올라선 오리온은 6일 동안 달 주변 자료를 수집하다가 궤도를 점차 벗어나기 시작해, 발사 20일째인 내달 6일 다시 달에 근접해 동력을 얻어 지구로 귀환한다. 귀환은 내달 11일 미국 샌디에이고 인근 태평양에 떨어지는 ‘스플래시 다운’ 방식으로 진행된다.

나사는 한국 시각으로 오후 9시 15분부터 오리온이 DRO에 진입하는 과정을 생중계한다.

그래픽=이은현

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