韓 과학 탑재체, 2024년 달 표면서 고에너지 입자 관측 나선다

달 우주환경 모니터(LUSEM) 센서부. [사진=과학기술정보통신부]

국내에서 개발한 달 착륙선용 과학탑재체 ‘달 우주환경 모니터(LUSEM)’가 미국으로 떠났다. LUSEM은 미국항공우주국(NASA)이 2024년에 발사할 무인 달 착륙선에 실려 50keV(킬로전자볼트) 이상의 고에너지 입자 검출에 나설 예정이다.

과학기술정보통신부와 한국천문연구원은 4일 LUSEM 개발을 완료해 미국으로 이송을 시작했다고 밝혔다.

달 표면은 지구 표면과 달리 대기권과 지구 자기장 등의 보호를 받지 못한다. 이 때문에 심우주로부터 날아오는 고에너지 입자가 직접 검출된다. 고에너지 입자는 우주인의 건강이나 우주선 전자부 기능과 구조 강도 등에 영향을 미친다. 향후 유인 심우주 탐사를 위해 고에너지 입자에 대한 연구 필요성이 제기되고 있다.

고에너지 입자를 검출하는 LUSEM센서부와 전장부, 그리고 두 장치를 연결하는 전선으로 이뤄져 있다. 센서부는 고에너지 입자를 관측하는 주 장비로서, 위와 아래의 양방향 관측이 가능한 검출기 2기로 구성된다. 두 쌍의 검출기는 각각 한쪽은 전자를, 다른 한쪽은 양성자를 검출한다. 전장부는 센서부를 제어하고 신호를 처리하며 전원을 공급하는 등의 역할을 수행한다.

노바-C와 LUSEM 탑재체 형상. [사진=과학기술정보통신부]

LUSEM은 천문연 주관으로 선종호 경희대 우주과학과 교수팀과 함께 개발한 과학 탑재체로 국내 우주기업인 쎄트렉아이가 제작을 담당했다. NASA가 지원하고, 미국 민간기업 인튜이티브 머신즈가 개발하는 무인 달 착륙선 ‘노바-C’에 탑재된다. 노바-C는 2024년 말 미국 스페이스X의 팰컨9에 실려 발사된다. 노바-C는 달 앞면 저위도 지역에 착륙해 우주 환경 관측에 나서는데, 이 때 LUSEM이 쓰일 예정이다.

과기정통부는 LUSEM이 한국이 ‘아르테미스 약정’에 서명한 후 확정된 첫 협력 프로젝트라 설명했다. 아르테미스 프로젝트는 미국이 1972년 아폴로17호 달 착륙 이후 50여년 만에 달에 우주인을 보내기 위해 주도하는 국제 유인 달탐사 프로그램이다. 미국의 주도 하에 일본과 영국, 호주, 캐나다, 이탈리아, 룩셈부르크, 아랍에미리트(UAE) 등이 함께 참여하고 있다. 한국은 2021년 5월 아르테미스 프로젝트에 참여하기로 했다.

조선학 과기정통부 거대공공연구정책관은 “아르테미스 약정 서명 후 추진해온 첫 번째 협력 프로젝트가 성공적으로 진행됐다”며 “아르테미스 프로그램에서 한국의 참여 범위를 확대하고 우주분야 국제공동연구의 장을 넓혀나가기 위해 노력하겠다”고 밝혔다.