야구공만 한 日 ‘변신 탐사선’, 달 사진 전송 성공

착륙 후 바퀴 달린 형태로 변환
“소형 로버로도 독립 탐사 가능”

일본에서 개발한 야구공 크기의 초소형 우주 탐사선 LEV-2.공 모양(왼쪽)으로 발사된 후 달 표면에서 양쪽 바퀴, 카메라등이 펼쳐지면서 오른쪽 모습이 된다. 히라노 다이치 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 연구원 제공

야구공 크기의 작은 변신형 로버(탐사선)가 달 표면을 자율적으로 탐사하며 주변 환경 사진을 찍고 지구로 보내는 데 성공했다. 초소형 로버를 이용해 달의 동굴이나 크레이터(움푹 파인 구덩이) 내부 탐사가 가능하다는 점을 시사한다.

히라노 다이치 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 연구원 연구팀은 소형 달 탐사 이동체(LEV) 시스템 LEV-1, LEV-2가 직접 달을 탐사한 성과를 담은 연구 결과를 10일(현지 시간) 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’에 발표했다. 소형 달 탐사 로버 LEV-1, LEV-2는 2024년 1월 달 표면에 착륙한 일본의 무인 달 착륙선 ‘슬림’에 실려 달 표면에 도착했다.

우주 탐사용 소형 로버는 부피가 작고 무게가 가벼워 탑재 중량을 최소화해 연료를 아껴야 하는 우주 개발에 적합하다. 탐사 시 좁은 공간들도 무리 없이 이동할 수 있는 것도 장점이다. 문제는 크기가 작은 만큼 로버에 실을 수 있는 탐사 장비가 제한적이라는 점이다.

연구팀은 LEV-1, LEV-2에 다양한 기능을 구현할 수 있게 설계하고 성능을 직접 검증했다. LEV-1에는 지구와 직접 통신하는 모듈을 탑재하고 점프를 통해 공간을 이동할 수 있게 설계했다. 지름 8cm인 작은 구 형태로 디자인한 LEV-2에는 관측용 카메라와 흔들림을 제어하는 장치를 넣고 바퀴 2개가 달린 이륜 로버로 변신 가능하게 제작했다. LEV-2가 이동하며 카메라로 수집한 데이터를 무선으로 LEV-1에 전송하면 LEV-1이 데이터를 지구로 보내는 방식이다.

연구팀에 따르면 LEV-2는 2024년 1월 19일 슬림으로부터 분리돼 달 표면에 안착했다. 표면에 착륙한 이후 구체 형태에서 주행 가능한 형태로 바뀌어 자율적으로 이동하며 촬영을 진행했다. LEV-2가 선택한 최적의 이미지들은 통신 중계 담당인 LEV-1을 거쳐 지구로 전송됐다.

LEV-2는 LEV-1과 통신이 끊기기 전까지 108분 동안 작동했다. LEV-1과 LEV-2 사이의 연결이 끊긴 건 로버의 점프 과정에서 문제가 생겼거나 배터리 방전 탓일 것으로 추정된다.

연구팀은 “소형 로버가 독립적으로 탐사 역할을 할 수 있다는 사실을 확인했다”며 “여러 대의 소형 로버를 보낼 경우 대형 탐사선이 도달할 수 없는 환경까지 접근해 안정적으로 탐사할 수 있다는 잠재력을 세계 최초로 입증한 것”이라고 말했다.

문세영 동아사이언스 기자 moon09@donga.com