아르테미스 2호, 내일 새벽 달 뒷면 도착…지름 930㎞ ‘달의 상처’ 살핀다

곽노필의 미래창
관측 표적 30개…6시간 근접비행하며 촬영
아폴로 8호 이후 58년 만에 ‘지구돋이’ 재현

아르테미스 2호 비행 5일째에 우주선 창문을 통해 본 지구. 달에 가까워지면서 지구가 아주 작아졌다. 미국항공우주국 제공

지난 1일(현지시각) 미국항공우주국(나사)의 유인 달 왕복 우주선 아르테미스 2호가 비행 5일째를 맞아 이번 여정의 정점인 달 뒷면 근접 비행 준비에 들어갔다.

우주비행사들은 관제센터와 화상회의를 열어, 하루 뒤에 있을 달 근접비행에서 집중 관측할 30개에 이르는 달 지형 표적과 촬영 기법을 확정할 예정이다. 근접 비행은 6일 오후(한국시각 7일 오전) 6시간 동안 진행된다. 앞서 우주비행사들은 전날 근접 비행 중 관측 및 촬영할 지점 목록을 집중적으로 점검했다.

컴퓨터 모델을 사용해 가상 색상으로 표현한 달 뒷면 오리엔탈레 분지. 아르테미스 2호 달 근접비행에서 가장 주목하는 지형이다. 미국항공우주국 제공

앞뒷면 경계의 오리엔탈레 분지 주목

과학자들이 가장 주목하는 곳은 달 남반구의 앞면과 뒷면 경계에 있는 지름 930km의 오리엔탈레 분지다. 이곳은 약 40억년 전부터 시작된 ‘후기 대충돌기’라는 이름의 장기간 소행성 충돌 시기에 형성된 충돌구 중 가장 크고 가장 마지막에 만들어졌다. 이 분지에 있는 3개의 동심원 모양 지형은 거대한 소행성이 달에 충돌하면서 분출한 물질이 해일처럼 바깥쪽으로 흩어져나가고, 충돌 지점 주변의 달 지각층이 붕괴되면서 형성된 것으로 추정된다. 아르테미스 2호 담당팀의 수석과학자인 캘시 영은 네이처에 “오리엔탈레 분지는 다른 행성에서 충돌분지가 어떻게 형성되는지를 연구하는 데 하나의 모델이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

이전에는 맨눈으로 관측된 적 없는 지름 64km의 옴 충돌구, 지름 9km의 피에라초 충돌구도 주요 관측 대상이다. 옴 충돌구는 바닥의 용암류 위로 중앙에 봉우리가 솟아 있는 형태다.

우주비행사들은 또 달 지평선 위로 지구가 떠오르는 지구돋이 장면도 촬영한다. 1968년 아폴로 8호 우주비행사들이 처음으로 관측하고 촬영해 유명해진 ‘지구돋이’와 똑같은 장면을 58년만에 다시 볼 수 있을 전망이다.

아르테미스 2호 우주비행 4일째에 찍은 달. 남극이 위쪽에 있으며, 달 뒷면 일부가 보인다. 오리엔탈레 분지는 오른쪽 가장자리에 있다. 미국항공우주국 제공

아폴로 16호 우주비행사의 메시지

우주비행사들은 비행 5일차 일과를 시작하기에 앞서 아폴로 16호 우주비행사 찰리 듀크의 메시지를 들었다. 1972년 오리온이라는 이름의 착륙선을 타고 달 표면에 내렸던 그는 이 메시지에서 “미국이 달 표면으로 향하는 길을 개척하는 가운데, 또 다른 형태의 오리온이 인류의 달 귀환을 돕는 모습을 보니 정말 기쁘다”며 “달 표면에 있는 나의 가족사진을 통해 우리 가족과 미국, 그리고 전 세계가 여러분을 응원하고 있다는 걸 기억하길 바란다”고 말했다.

우주비행사들은 오전엔 우주복 시연, 오후엔 궤도 수정 연소 임무를 수행한다. 우주복 임무에선 우주복을 신속하게 착용하고 가압하는 방법, 우주복을 입은 채 좌석을 설치하고 탑승하는 방법, 우주복 헬멧에 부착된 호스를 통해 음식을 섭취하는 방법 등을 시연하게 된다. 공식 명칭이 오리온 승무원 생존 시스템(Orion Crew Survival System)인 이 주황색 우주복은 발사 및 재진입 과정에서 승무원을 보호할 뿐만 아니라, 오리온 우주선 압력이 떨어지는 비상 상황이 발생할 땐 우주비행사들에게 최대 6일 동안 호흡 가능한 공기를 제공해줄 수 있다.

오후로 예정된 궤도 수정 연소는 달에 근접 비행하기 전 마지막으로 진행되는 것이다. 앞서 두 차례 예정했던 궤도 수정 연소는 우주선 궤도가 정상을 유지하고 있어 모두 취소한 바 있다.

아르테미스 2호 우주비행사들의 PCD(개인용 디지털 디스플레이)에 띄워진 달 관측 지역 안내 화면. 화면에서 달 오른쪽 하단에 원으로 표시된 오리엔탈 분지(목표 번호 12)와 그 왼쪽에 목표 번호 13인 헤르츠스프룽 분지를 볼 수 있다. 미국항공우주국 제공

내일 새벽 근접비행 생중계

나사는 6일 오후 1시(한국시각 7일 오전 2시)부터 아르테미스 2호의 달 근접 비행을 나사플러스(plus.nasa.gov) 채널 등을 통해 생중계한다. 달 근접 비행은 오후 2시45분(한국시각 7일 오전 3시45분)에 시작한다. 근접 비행 4시간 후 우주선이 달 뒤편을 통과하는 40분 동안은 지상과의 통신이 두절된다. 달에 가장 근접하는 시각은 오후 7시2분(한국시각 오전 8시2분) 달 뒤편 약 6400km 지점이다.

이어 5분 후 아르테미스 2호는 이번 비행 중 지구에서 가장 멀리 떨어진 25만2760마일(40만6777㎞) 지점에 도달해 ‘역대 가장 먼 우주까지 간 인류’라는 기록을 세우게 된다. 이는 이전까지 가장 멀리 날아간 1970년 아폴로 13호의 24만8655마일(40만171㎞)보다 6600km 이상 더 먼 거리다. 나사는 “이 거리에서 달은 우주비행사들에게 팔을 쭉 뻗었을 때 농구공 크기 정도로 보일 것”이라고 설명했다.

달 근접비행 막바지에는 우주선과 달, 태양이 일렬로 정렬돼 약 1시간 동안 태양이 달 뒤로 사라지는 일식 현상도 관측할 수 있다. 나사는 이 기회를 이용해 달 가장자리에서 살짝 보이는 태양의 최외곽 대기층인 코로나도 분석하게 될 것이라고 밝혔다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr