"8월 초 달 표면서 TNT 3톤 폭발"…스페이스X 로켓 잔해, 8월에 달 충돌

한국 달 궤도 탐사선 '다누리'도 관측할까

지난해 1월 발사된 뒤 대기권에서 소멸하지 않고 지구 공전 궤도에 진입한 로켓 잔해가 다음달 5일 달에 충돌할 것이라는 분석이 나왔다. NASA 제공

우주를 떠돌던 스페이스X의 팰컨9 로켓 잔해가 8월 달 표면에 충돌할 것으로 예측됐다. 한국의 달 궤도선 '다누리'와 미국항공우주국(NASA)의 달 정찰궤도선이 충돌 순간과 새로 생길 충돌구 관측에 나선다.

20일(현지시간) 미국 과학매체 '사이언티픽 아메리칸' 보도에 따르면 천문학자 23명은 팰컨9 로켓 상단부가 8월 5일 달에 충돌할 것으로 예측하고 전세계 연구자들에게 관측 참여를 요청하는 논문을 논문 사전공개 사이트 '아카이브'에 공개했다.

잔해가 달 표면에 충돌할 것으로 예측되는 로켓은 지난해 1월 미국 우주기업 '파이어플라이 에어로스페이스'의 달 착륙선 '블루 고스트'와 일본 우주기업 '아이스페이스'의 달 착륙선 '하쿠토-R'을 달로 보낸 로켓이다. 임무를 마친 로켓 상단부는 지구 대기권에 재진입해 소멸될 예정이었지만 소멸하지 않고 달과 비슷한 거리에서 지구 주위를 도는 궤도에 진입한 것으로 알려졌다.

로켓 잔해의 궤적은 아마추어 천문학자 빌 그레이가 처음 확인했다. 그레이는 "잔해가 지구와 달의 중력뿐 아니라 태양빛이 물체에 가하는 미세한 압력인 '태양복사압'의 영향까지 받아 정확한 이동 경로를 예측하기 어렵다"고 설명했다.

그레이의 계산에 따르면 무게 약 4900kg인 로켓 잔해는 8월 5일 오전 2시 34분(한국시간 오후 3시 34분) 경 달의 아인슈타인 충돌구 인근에 떨어진다. 지구에서 바라볼 때 달 가장자리에 가까운 위치다.

충돌 속도는 시속 8640km로 음속의 약 7배에 이를 것으로 보인다. 충돌 에너지는 다이너마이트 원료인 'TNT' 약 3톤이 폭발하는 수준일 것으로 추정된다.

충돌로 인한 섬광을 관측하기는 쉽지 않을 것이라는 분석이다. 충돌 지점이 햇빛이 비치는 달의 낮 지역이기 때문이다. 논문에 따르면 지금까지 달의 밝은 면에서 인공물이나 자연 천체가 충돌하면서 발생하는 섬광을 관측한 사례는 없다.

다만 충돌 위치가 달 가장자리에 가까워 관측에 오히려 유리한 위치일 가능성도 있다. 충격으로 튕겨 나온 암석과 먼지가 달 표면 밖으로 솟구치면 어두운 우주를 배경으로 기둥 형태의 분출물이 보일 수 있기 때문이다. 충돌 섬광과 분출물이 동시에 포착될 가능성도 있다.

NASA의 달 정찰궤도선은 충돌 전후로 예상 지점을 촬영해 새로 만들어진 충돌구와 주변 지형 변화를 비교할 예정이다. 한국의 달궤도 탐사선 '다누리'도 로켓 잔해가 달 표면과 충돌하는 장면과 충돌 이후의 흔적 관측을 시도한다.

논문을 작성한 천문학자들은 이번 충돌이 달 표면에서 충돌 직후 어떤 변화가 일어나는지 실시간으로 연구할 드문 기회라고 평가했다.

이번 사건은 달 주변 우주쓰레기의 위험성을 평가하는 데도 도움이 될 것으로 기대된다. 세계 각국이 유인 달 탐사와 상주형 달 기지 건설을 추진하면서 앞으로 달 궤도를 떠도는 우주쓰레기를 탐지하고 추적하는 기술의 중요성이 더욱 커질 전망이다.

<참고 자료>
doi.org/10.48550/arXiv.2607.14625

[문혜원 기자 moony@donga.com]