NASA, 달 기지 짓고 핵추진 우주선으로 화성 탐사

2월 10일(현지시간) 미국 플로리다 NASA 케네디 우주센터 39B 발사대에 아르테미스 2호 로켓이 수직으로 세워져 있다. NASA/Ben Smegelsky 제공

미국항공우주국(NASA)이 중국과의 우주 패권 경쟁을 의식하며 달 기지 건설과 핵추진 화성 탐사를 골자로 한 10년 로드맵을 내놨다. 

24일(현지시각) NASA는 달 궤도 우주정거장 '게이트웨이' 계획을 사실상 중단하고 달 표면 기지 건설에 자원을 집중하기로 했다고 밝혔다. 다만 향후 재검토 가능성은 열어 두고 있다고 덧붙였다.

재러드 아이잭먼 NASA 국장은 이번 전환의 이유로 인력 효율화, 프로그램 단순화, 발사 빈도 확대, 중국과의 우주 경쟁을 꼽으며 "현재 형태의 게이트웨이를 중단하고 달 기지 건설에 집중하는 것은 누구에게도 놀라운 일이 아닐 것"이라고 말했다. 

게이트웨이는 우주인이 지구에서 출발해 달 궤도에 먼저 도킹한 뒤 착륙선을 타고 달 표면으로 내려가는 방식으로 설계됐다. 하지만 착륙선이 게이트웨이가 배치될 궤도까지 오가려면 연료 소모와 운용 복잡성이 지나치게 커진다는 문제가 있었다. 기존 게이트웨이 하드웨어와 국제 파트너들의 자산은 달 표면 시스템이나 다른 프로그램에 최대한 재활용한다.

달 기지 건설은 3단계로 나뉜다. 1단계에서는 소형 로봇 착륙선, 우주인 탑승 차량, 통신·과학 장비 등을 순차 배치한다. 2단계에서는 우주인이 달 표면을 정기적으로 방문할 수 있는 반영구 기지를 구축한다. 3단계에서는 인간이 상주할 수 있는 기지를 건설한다. 

NASA는 1·2단계에는 7년간 약 200억 달러(약 29조8900억원)를 투입하며 3단계에 추가로 100억 달러(약 14조9500억원)가 필요하다고 밝혔다. 3단계에는 거주 모듈, 이동 차량, 전력·통신 시스템, 핵발전소 등 총 15만kg의 장비를 달 표면에 배치할 계획이다.

아이잭먼 국장은 "트럼프 대통령 임기 내 달 착륙을 반드시 이루겠다"고 강조했다. 이번 발표는 4월 1일(현지시각)로 예정된 아르테미스 2호 발사 일주일 전에 나왔다. 아르테미스 2호는 NASA 우주인 3명과 캐나다 우주인 1명이 탑승해 10일간 달 주위를 비행하는 유인 임무다.

NASA의 우주 탐사는 달을 넘어 화성으로 이어진다. 이번 로드맵에는 ‘핵추진 우주선’으로 화성을 탐사하는 계획도 담겼다.

스카이폴은 소형 헬리콥터 여러 대를 화성 상공에 띄워 탐사하는 임무로 지난 여름 NASA 제트추진연구소(JPL)와 버지니아주 에어로바이런먼트가 개념을 공개했다. NASA는 2028년 발사를 목표로 공식 개발에 착수했다. 

헬리콥터들은 핵전기추진(NEP) 우주선 '스페이스 리액터-1(SR-1) 프리덤'에 실려 화성으로 향한다. NEP는 원자력 발전소를 우주선에 탑재한 개념으로 원자로가 열을 생산하고 이를 전기로 바꿔 고효율 추진기를 구동한다. 태양빛이 약한 외태양계에서도 작동하기 때문에 NASA는 이 기술을 미래 심우주 탐사의 핵심으로 보고 있다. 

SR-1 프리덤은 이번 임무에서 비행 시간을 크게 줄일 만큼 대형 원자로를 싣지는 않지만 향후 심우주 탐사에 필요한 핵전기추진 기술을 검증하는 데 초점을 맞췄다. 화성에 도착하면 헬리콥터들을 내려놓고 헬리콥터들은 카메라와 레이더로 미래 유인 착륙 후보지의 얼음을 탐색한다. SR-1 프리덤은 향후 심우주 탐사 방식 전환의 시험대가 될 전망이다.

[조가현 기자 gahyun@donga.com]