열린 ‘Moon’… 아직 닿기는 힘들다[Global Window]

■ Global Window - 올해도 계속되는 글로벌 달 탐사 경쟁
이달 중순 美인튜이티브머신
무인 달 착륙선인 ‘노바-C’
세계 최초 민간 달착륙 도전
작년말 ‘페레그린’의 실패로
‘최초 타이틀’ 차지 기회 얻어
50여년전인 아폴로 11호보다
더 어려운 남극·후면 등 노려
착륙 실패확률 상당히 높아져
남극에는 물 존재 최적의 조건
달기지 건설 유리한 지형 도전

1969년 7월 20일 인류 최초로 달에 착륙한 아폴로 11호의 우주비행사 버즈 올드린이 성조기 옆에 서 있다. AP연합뉴스

올해 들어서도 세계 각국의 달을 향한 도전은 계속되고 있다. 이달 중순 미국 우주 기업 인튜이티브 머신의 무인 달 착륙선 ‘노바-C’가 세계 최초 민간 달 착륙에 나선다. 지난해 12월 미국 민간 우주회사 애스트로보틱이 발사한 무인 달 탐사선 ‘페레그린’이 달 착륙에 실패하면서 최초 타이틀을 차지할 기회를 얻게 된 것이다. 올해 1월 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 발사한 무인 달 탐사선 ‘슬림’(SLIM)도 9일 만에 통신이 재개되며 부활했지만, 달 착륙 과정 문제로 탐사 활동을 꾸준히 이어가지 못하고 있다. 우주 시대를 맞아 달 탐사 경쟁에서 우위를 점하려는 세계 각국의 시도가 치열하게 이어지고 있지만, 첨단 기술이 발달한 오늘날에도 달 착륙은 여전히 쉽지 않은 미션인 셈이다.

지난해 9월 일본 규슈 다네가시마 우주센터에서 달 착륙선을 탑재한 H2A 로켓 47호기가 발사되고 있다. AP연합뉴스

◇달 착륙을 향해 재개된 도전과 잇단 실패 = 인류가 역사상 최초로 달에 착륙한 건 1969년 7월 20일로, ‘아폴로 11호’에 탑승한 우주비행사 닐 암스트롱이 처음이었다. 당시 우주 경쟁에서 소련에 밀려 2인자에 불과했던 미국은 달 탐사를 계기로 우주개발 1인자 자리에 올라섰다. 이후 아폴로 17호까지 총 6번 달에 착륙하며 우주인 12명이 달에 족적을 남겼지만, 달 탐사는 가성비가 좋지 않다는 이유로 냉전이 종식되며 주춤했다. 그러나 50여 년이 지난 현재 전 세계 국가들은 달이 보유하고 있는 엄청난 양의 핵심 자원에 주목하며 달의 남극과 뒷면 개척에 나서고 있다. 인도는 지난해 세계 최초로 무인 탐사선 찬드라얀 3호를 달의 남극에 착륙시키는 데 성공시켰다.

하지만 인도와 달리 각국 정부와 민간이 주도하는 달 착륙 시도는 연달아 실패 소식을 전하고 있다. 미국 ‘페레그린’은 지난달 10일 태양광 패널 작동 오류와 추진체 문제로 인한 연료 손실로 착륙에 실패했다. 이어 지난달 20일 JAXA가 달 표면에 연착륙시킨 ‘슬림’은 태양 전지가 제대로 움직이지 않아 착륙 3시간 만에 전원이 끊겼다가 9일 만에 다시 통신이 연결됐다. 그러나 ‘슬림’은 다시 한 번 활동이 중단됐다. 달이 밤에 접어들면서 자체 발전이 불가능해졌기 때문이다. 야마카와 히로시(山川宏) JAXA 이사장은 ‘슬림’ 프로젝트에 대해 “겨우 합격인 60점”으로 평가했다. 그보다 앞서 지난해 4월 일본 민간 우주기업 아이스페이스가 개발한 달 착륙선 ‘하쿠토-R’도 착륙 도중 통신이 두절되면서 달 표면에 도달하지 못했다. 달 착륙을 위한 주요 프로젝트들이 어려움을 겪자 나사(미 항공우주국)는 안전상의 이유를 들어 달 표면에 인류를 다시 보내는 ‘아르테미스’ 계획을 2025년에서 2026년으로 1년 연기했다.

일본 무인 달 착륙선 ‘슬림’이 지난달 20일 달에 연착륙한 모습. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 제공

◇달 착륙까지 가는 험난한 길, 왜? = 과거에도 세계 각국은 달 착륙에 실패를 거듭하는 등 달 착륙은 쉽지 않은 일로 평가돼 왔다. 아폴로 13호는 1968년 달의 프라 마우로 크레이터에 착륙할 예정이었으나 산소탱크가 폭발하면서 임무가 무산됐다. 아폴로 18호부터 달 착륙 계획은 착륙에 드는 기술적 문제와 비용 문제 등으로 취소됐다. 오늘날 달 착륙 시도가 재개되고 있지만 착륙 자체는 50년 전보다 더 어려워졌다는 평이 나온다. 그나마 과거에는 지형이 고른 중간 지대에 착륙을 시도해 오늘날에 비해 상대적으로 쉬웠지만, 지금은 각국이 달의 뒷면과 남극 등 극지 지역으로 향하면서 착륙이 어려워졌기 때문이다. 달의 극지 지형은 울퉁불퉁하고 먼지로 가득 차 있어 안전하게 착륙할 장소를 찾기 어렵다. 표면이 울퉁불퉁한 달의 극지 지형에 안전 착륙하기 위해서는 우주선이 가벼워 움직임이 민첩해야 하는데, 우주선의 무게가 무거운 것이 착륙이 어려운 대표적인 이유로 꼽힌다. 얀 뵈르너 전 유럽우주국(ESA) 국장은 “우주선이 가벼워야 착륙이 쉬운데, 우주 비행 능력을 갖추려면 선체 무게가 나갈 수밖에 없어 착륙 실패 확률이 높아지는 것”이라고 분석했다.

또한 달 현지 기온이 극도로 낮고 빛이 들지 않아 우주선의 착륙 과정을 관측하고 제어하기 쉽지 않은 상황도 문제로 꼽힌다. 달은 지구 중력의 6분의 1밖에 되지 않고 대기도 존재하지 않는다. 화성에는 대기가 존재하기에 우주선이 목적지까지 날아가서 낙하산을 펼쳐 부드럽게 연착륙할 수 있는 환경이 구축되어 있다. 하지만 달에는 대기가 없어 달 착륙은 전적으로 엔진의 속도를 줄이는 데 의존해야 한다. 각국은 달 표면 착지를 위한 하강 기술 구현과 달 착륙 때 발생하는 충격량 흡수 방안을 찾는 데 어려움을 겪고 있다. 또 지구의 우주 발사 본부와 우주선 간 통신이 물리적 거리 차로 인해 약 1초 정도 지연돼 우주선 착륙을 완벽하게 통제하기 어렵다는 점도 문제로 꼽힌다.

그럼에도 불구하고 각국이 달 극지 탐험에 사활을 거는 이유는 극지가 달 기지 건설에 가장 적합한 지역으로 평가받기 때문이다. 특히 달의 남극은 얼음 상태의 물이 대량 존재할 가능성이 큰 만큼 달 기지 건설의 최적지로 꼽힌다. 이에 올해에는 희귀 자원 채취와 달 기지 건설을 노리는 각국의 전례 없는 달 탐사 경쟁이 벌어질 것으로 보인다. 미국은 ‘노바-C’ 외에도 민간우주기업 파이어플라이 에어로스페이스가 ‘블루 고스트’를 발사할 준비를 하고 있다. 중국은 오는 5월 인류 최초의 달 뒷면 샘플 채취를 위해 ‘창어 6호’를 발사하고, 러시아는 달 궤도선인 ‘루나 26’을 발사할 예정이다. 달의 여신 아르테미스가 누구를 향해 먼저 미소 지을지 주목된다.

김선영 기자 sun2@munhwa.com