`오리온` 이어 `다누리`도 내달 달 궤도 간다

BLT 선택 4.5개월 항행 필요
내달 17일 달 궤도 진입 예정
TCM 성공적 이뤄져야 가능
日 무인탐사기는 달착륙 실패

미 NASA의 무인 우주선 오리온(왼쪽)이 지구와 달을 포착한 모습. 미 NASA 제공

우리나라 첫 달 탐사선 '다누리'의 BLT 궤적 및 현재 위치 항우연 제공

지난 16일 '아르테미스-1' 임무 수행을 위해 발사된 미국 달 탐사 무인 우주선 '오리온'이 21일(미 현지시간) 인류 역사상 50년 만에 달 궤도 비행에 성공했다. 인류가 달 궤도에 진입한 것은 50년 전 미 아폴로 프로젝트 후 처음이다. 이 가운데 우리나라가 지난 8월 발사한 달 궤도선 '다누리'는 오리온보다 속도가 느리지만 다음달 달과 더 가까운 지점에 가 닿을 예정이어서 세계가 주목하고 있다.

미 NASA(항공우주국)에 따르면 오리온은 발사 6일 만인 21일 오전 7시 44분(현지시간) 달 표면에서 130㎞ 떨어진 곳까지 최근접 비행에 성공했다. 오리온은 역대 최강의 발사체인 SLS(우주발사시스템)에 실려 달을 향해 쏘아 올려졌고, 발사 90분 후 SLS는 달 전이궤도에 진입해 오리온을 달 궤도에 올려놓는 데 성공했다. 이후 자동항법장치를 이용해 달 표면 100㎞ 거리로 접근한 뒤 달의 뒷면에서 6만4000㎞까지 더 날아갔다. 오리온은 지구에서 달에 갈 수 있는 가장 짧으면서 유인 탐사에 적합한 '직접전이궤도'를 택해 발사 6일 만에 달 궤도에 진입했다.

반면, 다누리는 연료 소모량을 줄이기 위해 먼 거리를 돌아 달 궤도에 진입하는 '탄도형 달 전이방식(BLT)'을 택해 4.5개월 항행한 후 달 궤도 진입을 시도한다. 다누리는 BLT 궤도를 따라 태양 방향으로 최대 155만㎞까지 날아간 후 지구와 달 쪽으로 방향을 돌려 현재 지구로부터 47만㎞ 떨어진 지점을 지나며 순항 중이다. 이 과정에서 다누리는 달이 공전하는 사진과 BTS의 뮤직 비디오 등을 지구에 보내는 등 탑재된 과학임무 장비도 원활히 작동하고 있다.

다누리는 달 근접 비행 후 지구로 귀환하는 오리온과 달리 달 궤도에 도달한 후 달 표면에서 100㎞ 떨어진 원 궤도에 진입해 달 주변을 공전하며 새해 초부터 과학임무를 수행하게 된다. 다누리의 최대 난관은 다음달 17일 예정된 달 궤도 진입 여부다.

김대관 한국항공우주연구원 달탐사사업단장은 "지금까지 다누리는 BTL 궤도에서 벗어나지 않고 달을 향해 잘 가고 있다"며 "내달 17일 새벽 2시 예정된 달 궤도 진입을 위한 궤적수동기동(TCM)이 성공적으로 이뤄져 중력장에 포획되느냐에 따라 프로젝트 최종 성공 여부가 결정된다"고 설명했다. 궤적수동기동은 추력기를 이용해 다누리의 항행 방향과 자세, 오차 등을 보정하는 작업이다.

이날 시도되는 궤적수동기동은 지금까지 시도됐던 것과 달리 꽤 긴 10분 간 지속되고, 연료도 가장 많이 소모한다는 점에서 다누리 달 궤도 진입의 성패를 좌우하는 가장 중요한 이벤트다.

항우연은 이를 앞두고 긴장감을 늦추지 않고 있다. 다누리가 달 궤도에 성공적으로 진입해도 또 하나의 '중대 고비'가 남아 있다. 다누리는 15일에 걸쳐 긴 타원형 궤도로 달 주변을 돌면서 원 궤도로 줄여 최종 달 궤도 100㎞까지 진입해야 최종 성공에 이른다.

김대관 단장은 "미국에서 오랜 기간 발사체 성능을 유지하고 개선할 수 있도록 국가 차원에서 기다려주고 지원해 발사에 성공하는 것을 보고 놀랍고 부러웠다"며 "오리온에 이어 다누리가 달 궤도 진입을 시도하는 만큼 성공적인 TCM를 통해 목표 궤도에 들어설 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.

다누리는 내년 1월 1일부터 달 상공 100㎞에서 하루 12차례 공전하며 6개의 탑재체를 이용해 달 착륙 후보지 탐색과 자기장, 방사선 관측 등 달 과학연구,우주인터넷 기술 검증 임무를 수행한다.

한편 일본 정부는 옛 소련, 미국, 중국에 이어 세계에서 네 번째로 달 표면에 탐사기를 착륙시키려 한 시도에 실패했다. 일본 우주항공연구개발기구는 22일 지상과의 통신이 두절된 초소형 탐사기 '오모테나시'의 달 착륙 계획을 포기했다고 밝혔다. 오모테나시는 지난 16일 미 아르테미스Ⅰ 미션의 SLS 로켓에 함께 실려 달을 향했지만 로켓에서 분리된 후 지상과의 통신이 제대로 되지 않았다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr