다누리, 달 2661바퀴 돌며 기대 이상 성과…NASA와 심우주탐사 협력 극대화

'발사 1주년' 보내온 달 사진 총 2576장
12월엔 임무수행 1주년 맞아 성과 공개
다누리, 한·미 우주협력의 성공적인 상징

달 궤도 진입한 다누리의 모습. ⓒ과학기술정보통신부

총 비행거리 3801만㎞. 달 궤도 공전 2661바퀴. 지구로 보낸 고해상도 달 사진 2576장.

지난해 8월 5일 오전 8시 8분(한국시간) 미국 플로리다주 케이프내버럴 우주군 기지에서 발사된 한국의 첫 달 탐사 궤도선 다누리가 올해 8월 7일까지 1년여 간 기록한 수치다.

과학기술정통부는 다누리 발사 1주년을 맞아 다양한 성과물들을 공개했다. 다누리는 ▲다량의 얼음이 존재할 것으로 예상되는 에르미트-A 분화구 ▲분화구 경계면에 아르테미스 III 유인탐사 착륙후보지가 있는 아문센 분화구 등의 촬영사진들(고해상도카메라)과 ▲달의 대표적인 자기이상지역인 라이나 감마 스월의 촬영사진(광시야 편광카메라) ▲감마선분광기의 관측자료로 만든 토륨 원소지도 초안 ▲달 남극점의 영구음영지역인 스베드럽 분화구의 촬영 사진(NASA 섀도우캠) 등을 선보였다.

다누리가 광시야 편광카메라로 촬영한 '라이나 감마 스월', 섀도우캠으로 촬영한 스베드럽 분화구 사진과 감마선분광기 관측자료로 제작한 달 표면 토륨 원소지도 초안(왼쪽 위부터 시계방향). ⓒ과학기술정보통신부

다누리는 지난해 미국 민간 우주개발업체 스페이스X의 팰컨 9 발사체에 실려 발사된 이후 40분 뒤 지구 고도 약 703㎞ 지점에서 분리, 달을 향한 여정을 시작했다.

달까지 거리는 약 38만㎞이지만 총중량 678㎏의 다누리가 바로 지구의 중력을 벗어나 달로 직행할 수는 없었다.

다누리는 오히려 태양 쪽의 먼 우주로 날아간 뒤 지구 중심으로부터 약 156만㎞ 떨어진 지점까지 갔다가 다시 지구와 달 방향으로 항로를 바꿔 나비 모양(∞)으로 달 궤도에 진입하는 '탄도형 달 전이방식'(BLT·Ballistic Lunar Transfer)으로 달에 접근했다.

달 궤도에 안착하기까지 다누리가 이동한 거리만 732만㎞. 발사 145일만인 지난해 12월 27일 달 궤도 안착에 성공해 지금까지 달 상공 100㎞ 안팎에서 약 2시간 주기로 달을 공전하고 있다. 이는 지금까지 달 전체 영역을 7번 정도 훑은 셈이라고 항우연 관계자는 전했다.

다누리는 달 궤도에 안착하기 전에도 국내 최초로 지구 중력권을 벗어나 지구와 달 사진을 촬영하는 데 성공했고, 세계 최초로 우주 인터넷을 통한 영상·사진 데이터 전송에도 성공했다.

달 임무 궤도에 진입한 이후에는 2월 4일 정상 임무 운영에 착수해 국내 최초로 달 뒷면 촬영 사진을 보내오는 등 6개의 탑재체로 달 착륙 후보지 탐색, 달 과학연구, 우주인터넷 기술 검증 등 과학기술 임무를 수행하고 있다.

다누리는 오는 12월에도 임무 수행 1주년을 기념해 달 착륙후보지 사진, 5종의 달 원소지도, 달 방사선환경지도 등 다양한 성과들을 공개할 계획이다.

다누리는 애초 올해 말 임무 기간이 종료될 예정이었지만, 달 탐사 연구성과를 확대하기 위해 지난 6월 임무운영기간을 기존 2023년 12월까지에서 2025년 12월까지 연장했다. 다누리의 잔여 연료량과 본체 영향성 분석 결과 임무 기간을 2년 연장해도 무방한 것으로 판단됐다.

존 구이디(JohnGuidi) 미국항공우주국(NASA) 우주탐사시스템부국장이 다누리 임무기간 연장이 유인 달 착륙 계획인NASA의 아르테미스 임무에 도움이 될 것이라고 밝혔다. ⓒ미국항공우주국(NASA)

다누리가 연료량을 아껴 임무기간을 2년 늘린 데 대해 미국항공우주국(NASA)은 '아르테미스 임무'에 큰 도움이 될 것이라고 평가했다.

존 구이디 NASA 우주탐사시스템 부국장은 "다누리 임무기간이 2년 늘어남에 따라 다누리에 탑재된 NASA의 섀도캠(ShadowCam)이 추가 데이터 확보가 가능해졌다"며 "향후 아르테미스 프로그램의 달 착륙 후보지 결정에도 큰 도움이 될 것"이라고 밝혔다. 그러면서 "다누리 성공을 위한 성공적인 한·미 우주협력 사례가 향후 양국 간 우주 협력 강화에도 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.

다누리는 한·미 우주협력의 상징이다. 678㎏의 다누리는 총 6개 과학 탑재체를 실었다. 항우연이 개발한 고해상도카메라를 포함해 5개 탑재체가 국산이고, 1개 자리를 NASA 섀도캠에 내줬다.

섀도캠은 달의 남극에 위치한 영구 음영(陰影) 지역을 촬영하기 위한 임무를 지녔다. NASA는 섀도캠이 촬영한 사진을 참고해 2025년 우주비행사를 달 남극 주변에 착륙시키는 '아르테미스' 임무를 수행한다. 50여년 만에 재개하는 인류 달 착륙 임무에 다누리가 기여한다는 의미다.

이종호 과기정통부 장관은 "지난해 다누리의 달 궤도 진입 성공으로 우리나라는 달 탐사에 성공한 세계 7번째 국가가 됐다"며 "내년에는 대한민국 우주탐사 50년 로드맵을 수립하고자 한다"고 말했다.

이어 "급변하는 우주경제 시대에 한단계 도약을 위해 정부는 우주항공청을 설립하고자 한다"며 "항우연, 천문연 등 출연연구기관은 우주항공청의 핵심 동반자로서 미리 우주경제 시대에 중추적인 연구기관으로서 지금보다 더 많은 역할을 수행하게 될 것"이라고 덧붙였다.