美, L1에 태양풍 연구 ‘윈드’ 발사… 中은 달 탐사 마친 ‘창어 2호’ L2 보내[Science]

■ ‘라그랑주점’ 탐사 역사

지난해 7월 1일 미국 플로리다주에 있는 케이프 커내버럴 우주센터에서 유클리드 우주망원경을 실은 ‘스페이스X 팰컨9’ 로켓이 발사되는 모습. 유럽우주국(ESA) 제공

현재 지구와 태양 사이 5개의 라그랑주점 가운데 L1과 L2에선 다양한 위성과 탐사선이 제각기 임무를 수행하고 있다. 나사(미 항공우주국)는 L1에 1994년 태양풍 연구 위성 ‘윈드(WIND)’를, 1997년엔 우주 에너지 입자 연구 위성 ‘에이스(ACE)’를 보낸 바 있다. 미 국립해양대기청(NOAA)은 2015년 심우주 기후 관측 위성인 ‘디스커버(DSCOVR)’를 L1으로 보냈다.

2020년 발사돼 달 표본을 수집한 중국의 탐사선 ‘창어 5호’의 궤도선은 달 표본을 실은 착륙선만 지구에 내려놓고 다양한 추가 임무를 수행하기 위해 다시 L1으로 향했다. 이 4기의 위성은 현재도 활동하고 있는 ‘현역’이다. L1보다 탐사·개발이 비교적 늦은 L2엔 2001년 나사가 우주배경복사 관측 위성인 ‘더블유맵(WMAP)’을 쏘아 올리며 첫 탐사가 시작됐다. 이후 2009년 유럽우주국(ESA)이 우주배경복사 관측 위성 ‘플랑크(Planck)’와 ‘허셜’ 적외선 관측 우주망원경을 발사했다. 2010년 중국이 발사한 ‘창어 2호’는 6개월간 달 상공에서 달 표면 관측 임무를 마친 뒤 L2로 진입해 우주 관측 임무를 수행했다. 이 4개의 위성은 수명을 다했고, 현재는 ‘가이아(2013·ESA)’ ‘스페크트르-RG(2019·독일-러시아 합작)’ ‘제임스 웹(2021·나사)’ ‘유클리드(2023·ESA)’ 등 4기가 이곳에서 심우주 관측 임무를 수행하고 있다.

한편, 지구와 달 사이 라그랑주점 개발은 중국이 선도하고 있다. 달 라그랑주점 L2는 지구로부터 44만㎞가량 떨어진 지점에 위치하는데, 중국이 2019년 ‘창어 4호’를 발사해 달 뒷면에 착륙하는 과정에서 달 L2를 활용해 성공했기 때문이다. 달의 공전주기와 자전주기가 정확히 일치하는 특성상 달은 지구에 항상 같은 면을 보이기 때문에 달 뒷면에서 지구와 통신은 불가능하다. 중국은 달 L2에 췌차오(鵲橋·오작교)라는 이름의 중계위성을 보내 창어 4호의 달 뒷면 착륙을 성공시켰고, 췌차오 위성은 달 L2에 위치한 세계 최초의 통신 위성이 됐다. 중국은 현재 달 L2에 보낼 췌차오 2호를 계획 중에 있다.

현재 우주항공청은 기획연구를 통해 탐사선 개발 계획 등을 결정하겠다는 방침이다. 한국천문연구원은 2022년 L4 우주탐사선 선행 기획연구를 수행했고, 지난해에는 ‘L4 태양권 우주관측소 구축’ 등을 기획한 바 있다. 윤영빈 우주항공청장은 지난달 5일 한국천문연구원 전직 원장들을 만난 자리에서 “그간 추진해 온 사업뿐 아니라 제4 라그랑주점 탐사·소행성 탐사 같은 새로운 프로젝트에 대한 세부 계획 수립을 준비하고 있다”고 밝힌 바 있다.

구혁 기자 gugija@munhwa.com