인류 최초 '달 뒷면' 토양 오늘 지구로…새로운 물질 있을까

창어 6호, 25일 중국 내멍구 지역 사막에 '달 뒷면 샘플'과 착륙 예정
달 지각 아닌 '맨틀' 샘플 확보 가능성도…새로운 물질·성분 포함 기대

[베이징=신화/뉴시스] 중국의 달 탐사선 ‘창어 6호’가 4일 세계 최초로 달 뒷면에서 샘플 채취에 성공했다. 사진은 이날 베이징 국가우주국(CNSA) 본부 스크린에 나타난 영상으로 달 샘플 채취한 창어 6호 상승선이 궤도로 올라가는 모습. 2024.06.04

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 인류 최초로 달 뒷면의 토양 샘플을 확보한 중국의 달 탐사선 '창어 6호'가 오늘 지구로 돌아온다. 학계에서는 창어 6호에 실린 샘플에 무엇이 들어있을지 주목하고 있다. 특히 그간 지구로 가져온 수백개의 월석과 달리 이번에는 달의 '맨틀' 샘플이 포함됐을 가능성도 있어 보다 기대를 높이고 있다.

25일 학계와 스페이스뉴스 등 외신에 따르면 중국의 창어 6호는 이르면 한국시각 기준 이날 오전 10~11시께, 늦어도 이날 오후 중 중국 내멍구 지역 사막에 착륙할 예정이다.

창어 6호는 지난 2일 달 뒷면의 거대 분화구인 '남극-에이킨 분지'에 무사히 착륙한 바 있다. 이후 달 뒷면에서 기체에 장착된 드릴 장비 등을 통해 최대 2㎏ 가량의 토양 물질을 확보하는 데 성공했다.

달 뒷면 토양 샘플을 확보한 창어 6호는 지난 6일 지구 귀환 준비를 위해 달 표면에서 이륙해 달 궤도 비행을 시작했다. 창어 6호 임무를 주관하는 중국 국가항천국(CNSA)은 6일 창어 6호의 귀환 준비 시작 이후 별다른 공식 발표를 하지 않았다.

하지만 민간학자들의 추적에 의해 창어 6호 지구 귀환 임무의 과정이 일부 알려졌다. 창어 6호는 6일부터 귀환 준비를 시작한 이후 며칠 내 달 궤도를 이탈했다. 최근에는 창어 6호가 돌아오면서 지구로 향하는 신호를 실시간 발신 중이라는 사실도 확인됐다. 창어 6호의 지구 귀환 시점 또한 CNSA의 공식 발표가 아닌 영공 폐쇄 통지에 의해 파악됐다.

창어 6호의 지구 귀환 캡슐은 지구 대기권으로 재진입하기 전 달에서 고속으로 돌아오면서 나타난 가속 에너지를 없애는 별도 기동 임무를 수행하게 된다. 이같은 기동 없이 그대로 대기권에 진입하면 가속에 의한 강한 마찰열로 기체와 토양 샘플 등이 손상될 수 있기 때문이다.

창어 6호의 임무는 인류 최초의 달 뒷면 토양 샘플 채취라는 점에서 전세계의 관심을 받은 바 있다. 달 뒷면 착륙은 앞면보다 훨씬 어렵다. 달 앞면의 경우 이미 지난 1969년 아폴로 임무를 통해 유인 착륙까지 성공했지만, 달 뒷면은 50년 뒤인 2019년에서야 처음으로 무인 착륙에 성공했다. 유인 착륙은 아직 한번도 이뤄지지 못했다.

달은 자전과 공전 주기가 같은 동주기 운동을 하고 있다. 달 뒷면이 지구를 바라볼 수 없는 셈이다. 그러다보니 지구와의 통신을 도와줄 연결 인공위성을 띄우는 등의 별도 작업이 더 필요하다.

또 달 뒷면은 달의 앞면과 달리 넓고 평평한 '달의 바다'가 거의 없는 것으로 알려졌다. 달의 바다는 지구에서 봤을 때 검고 넓게 보이는 지역이다. 달의 앞면에 84%, 뒷면에 16%가 존재하는 것으로 파악되고 있다. 넓은 평원지대인 달의 바다는 달 착륙이나 달 기지 건설 등에 최적인 지형이다.

달의 뒷면은 이처럼 평평한 달의 바다가 없을 뿐만 아니라 운석 충돌로 인해 생긴 크레이터도 훨씬 많다. 우주에서 촬영한 달의 뒷면 사진을 봐도 앞면보다 울퉁불퉁한 구멍들을 더 많이 관찰할 수 있다. 결국 달 착륙선이 안전하게 착륙할 수 있는 지역이 적고, 착륙 임무의 난이도가 더 높아질 수밖에 없다.

달의 앞면(왼쪽)과 뒷면의 모습. (사진=NASA) *재판매 및 DB 금지

학계에서 주목하는 부분은 창어 6호가 지구로 가져올 토양 샘플을 이루는 성분들이다. 창어 6호가 착륙한 지점은 달의 맨틀이 일부 드러나 있을 것으로 추정되는 곳이다. 지금까지 인류가 아폴로 및 루나 임무 등을 통해 확보했던 샘플은 달의 지표면을 이루는 암석, 즉 지각 샘플들이었다.

하지만 이번에 돌아오는 샘플에는 달의 맨틀 샘플이 일부 포함될 수 있다. 지금까지 파악했던 달의 지각과는 물질 조성 등에서 차이가 있을 수 있는 셈이다. 또한 달의 맨틀에는 그간 인류가 알지 못했던 완전히 새로운 성분들이 포함됐을 가능성도 배제할 수 없다.

이에 대해 한국천문연구원의 정민섭 박사는 "창어 6호가 달 뒷면에 최초로 착륙했다는 자체로도 의의가 큰데, 달의 맨틀 샘플이 일부 포함될 수 있다는 것도 중요한 부분"이라며 "샘플의 양이 중요한데 영상으로 공개된 것을 보면 샘플 캡슐에 충분히 확보된 것으로 보인다"고 설명했다.

다만 정 박사는 "중요한 것은 지구 귀환 과정에서 샘플 캡슐이 오염되지 않고, 온전히 올 수 있는지 여부"라며 "맨틀이 일부 드러난 지역의 토양이라 해도 완전히 맨틀이 아니라 지각이 함께 있기 때문에 맨틀 샘플의 양이 충분할지도 중요하다. 결국은 확률의 문제일 것"이라고도 덧붙였다.

한편 중국은 창어 6호에 이어 2026년 달 남극 자원 탐사를 위한 창어 7호, 2028년 달 기지 건설에 앞서 기초 조사를 맡을 창어 8호를 차례로 발사할 계획이다. 이후 2030년까지 달 유인 착륙 도전에 나서고, 국제 협력을 통해 2030년대 본격적인 달 기지(ILRS) 구축을 추진한다는 목표다.

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