미국이 달 탐사를 위한 유인 우주선 ‘아르테미스 Ⅱ’ 발사에 성공하면서 한국의 달 탐사 계획도 박차를 가하게 됐다. 올해 말쯤 한국의 첫 달 착륙지 후보도 윤곽이 드러날 전망이다. 한국은 2022년 달 탐사선 다누리를 발사했고, 달 고도 100㎞ 임무 궤도와 고도 60㎞ 저궤도 진입에 성공한 바 있다. 또한 한국형 발사체 누리호 후속으로 재사용이 가능한 차세대 발사체 개발도 진행 중이다. 우주항공청은 달 착륙, 표면 탐사, 자원 활용, 기지 구축으로 이어지는 단계적 달 탐사 전략을 세웠다. 달 탐사 임무는 2040년대 달 경제기지 구축을 최종 목표로 한다. 이어 달 탐사 원천기술 확보, 달 탐사 능력 고도화 및 상업화가 차례로 진행될 예정이다. 1단계에서는 달 착륙 기술과 달 표면 이동 기술을 검증하고 달 기지 구축 환경 연구를 하며 자원·환경 조사 및 자원 활용 시연 등 원천 기술 확보에 주력하게 된다. 2단계에서는 달 험지 착륙과 착륙 서비스 능력을 확보하고 달의 극지역 자원 활용과 장기 임무 환경 조사, 달의 밤 기간 생존 능력 확보 등 탐사 능력 고도화에 초점을 맞춘다. 최종 달 경제 기지 구축 단계에서는 달 착륙 서비스를 운용하고 국제 달 현지 자원 활용 플랜트 건설에 참여하는 한편 달 기지의 통신, 전력, 건설 등 인프라 구축에 나선다는 방침이다. 이런 계획을 근거로 우선 6년 뒤인 2032년에 달 착륙선이 발사된다. 착륙선은 달 표면 먼지와 우주 환경의 특성 및 상호작용을 이해하고 달 표면의 화학 조성, 자원 탐색, 달 지형·지질 분석 등 임무를 수행한다. 특히 정부는 달 착륙·상용 물류 이동 서비스를 창출하는 민간 산업체를 육성하고 지원하겠다는 계획도 세웠다. 올해 말 선정하는 첫 달 착륙지는 달 표면에서 10일 이상 임무 수행이 가능하고 착륙선 운용과 탑재체의 과학탐사가 용이한 위도 40~70도 범위 지역이 후보로 검토된다. 이런 조건을 충족시키는 유력 후보 지역은 북반구 가트너 충돌구, 앤디미온 충돌구, 라쿠스 모티스 3곳과 남반구의 크라비우스 충돌구, 핑그래 충돌구, 마기누스 충돌구 3곳이다.

한국의 첫 달 탐사궤도선 ‘다누리’가 2022년을 나흘 남겨두고 임무 궤도에 완벽하게 진입했다. 한국항공우주연구원은 지난 27일 ‘다누리’가 목표한 달 임무 궤도 진입에 성공했다고 28일 밝혔다. 연구원에 따르면 지난 26일 마지막 임무 궤도 진입기동을 수행한 결과 다누리는 달 상공 100㎞(±30㎞)에 진입해 초속 1.62㎞의 속도로 2시간마다 달을 공전하고 있다. 당초 항우연은 다누리를 임무 궤도에 안착시키기 위해 궤도선의 추력기를 사용해 속도를 줄이는 ‘진입기동’을 5차례 실시할 계획이었다. 그렇지만 지난 17일 1차 진입기동으로 기동운영의 안정성을 확보해 남은 4회 기동을 2회로 단축하는 것으로 계획을 변경했다. 그 덕분에 달 궤도 진입은 계획보다 이틀이나 앞당겨진 27일에 완료됐다. 다누리는 지난 8월 초 미국 플로리다 케이프커내버럴 우주발사장에서 민간 우주기업 스페이스X의 팰컨9 발사체에 실려 우주로 날아갔다. 이후 약 4.5개월 동안 지구와 달, 태양의 중력을 이용해 멀리 돌아서 달 궤도로 진입하는 BTL 방식으로 달을 향해 날아갔다.이번 임무 궤도 안착으로 다누리는 2023년 1월 한 달 동안 탑재체들이 제대로 작동하는지 초기 점검과 기능 시험을 진행한다. 특히 고해상도카메라, 섀도캠, 광시야편광카메라의 영상 품질을 최상으로 유지하기 위해 위성영상의 오차와 왜곡현상을 조정하는 검·보정 작업도 이때 이뤄진다. 정상 작동이 확인되면 내년 2월부터 12월까지 달의 남극과 북극 상공을 지나는 원궤도를 하루 12번씩 돌면서 6종의 탑재체를 이용한 다양한 과학임무를 수행할 예정이다. 달 표면 전체 편광지도 제작, 달·지구 간 우주인터넷 통신 시험 세계 최초로 수행, 향후 한국 달착륙선이 내려앉을 후보지 탐색, 자기장 측정, 달 자원 조사 등이다. 특히 미국항공우주국(NASA)에서 개발해 장착한 섀도캠은 유인 달 착륙 프로젝트 ‘아르테미스’를 위한 착륙 지점 탐색 임무를 맡는다. 한편 윤석열 대통령은 이날 페이스북에 “오랜 시간 다누리호 개발에 매진해 온 연구자분들의 노고에 진심으로 감사드린다”는 내용의 글을 올렸다.

한국 첫 달 궤도선 ‘다누리’가 다음달 발사를 앞두고 발사장인 미국으로 이송되기 시작했다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 5일 오전 다누리를 대전 항우연에서 특수 컨테이너에 실어 인천공항으로 옮긴다고 밝혔다. 특수 컨테이너는 온도, 습도 유지는 물론 충격흡수까지 가능한 것으로 다누리를 위해 특별 제작됐다. 다누리는 항공편에 실려 미국 올랜도 공항까지 이송된 뒤 다시 육상편으로 7일 플로리다 케이프커네버럴 우주발사장에 도착할 예정이다. 다누리는 발사장에서 약 한 달 동안 상태 점검, 연료주입, 발사체 결합 등 준비과정을 거친 뒤 한국시간으로 8월 3일 오전 8시 24분 민간우주기업 스페이스X의 우주발사체 ‘팰콘9’에 실려 우주로 올라간다. 다누리는 발사 후 ‘탄도형 달 전이’ 방식으로 올해 12월까지 약 4.5개월 동안 원거리를 돌아 달 궤도에 진입한다. 지구에서 달까지 직선 궤도로 이동하면 3일밖에 걸리지 않지만 궤도 진입 성공을 위해서는 고려해야 할 점들이 많다. 반면 다누리가 활용하는 탄도형 달 전이 궤도 방식은 다른 방법에 비해 이동거리는 길지만 연료를 절감할 수 있다는 장점이 있다. 이 때문에 발사 이후 달 궤도 진입이라는 다누리의 첫 번째 목표 성공 여부는 4개월 이후에나 알 수 있다. 항우연은 경기도 여주에 새로 구축한 심우주지상안테나와 미국항공우주청(NASA)의 심우주네트워크와 연동해 상태정보 수신, 임무 계획 수립, 궤도 결정, 탑재체 데이터 수신을 하게 된다. 다누리가 12월에 달 궤도에 안착하게 되면 1년 동안 달 상공 100㎞를 돌면서 국내에서 개발한 탑재체 5종과 나사에서 개발한 탑재체 섀도캠을 이용해 과학임무를 수행한다. 이들 탑재체는 달 자기장, 달 생성 원인 규명, 달 표면 입자와 우주선(cosmic ray) 등을 측정하고, 나사가 2025년까지 인간을 다시 달로 보내는 ‘아르테미스 프로젝트’의 달 착륙 후보지 탐색에도 나선다. 권현준 과기부 거대공공연구정책관은 “다누리의 제작과 국내에서 할 수 있는 점검은 완료돼, 문제없이 발사장으로 이송하게 됐다”며 “달을 향한 한국의 성공적 첫걸음이 될 수 있도록 마지막까지 최선을 다하겠다”고 말했다.

한국과 미국의 우주협력의 일환으로 국제 유인 달탐사 프로젝트 착륙지를 찾기 위해 미국 항공우주청(NASA)에서 개발한 정밀 카메라가 한국 달 궤도선에 장착됐다. 과학기술정보통신부는 내년 8월 발사를 목표로 하고 있는 달 궤도선에 나사의 ‘섀도캠’ 장착이 완료됐다고 30일 밝혔다. 나사의 섀도캠은 달의 남북극 지방에 위치한 분화구 같이 태양광선이 닿지 않는 어두운 지역을 촬영하는 역할을 하는 고정밀 카메라이다. 지난 5월 문재인 대통령과 바이든 미국 대통령의 정상회담 합의로 한국이 미국 주도 유인 달탐사 국제협력 프로젝트인 ‘아르테미스’에 참여하는 약정이 체결됐다. 아르테미스는 한국을 포함한 전 세계 12개국이 참여해 2024년까지 우주인을 달에 보내고 2028년까지 달에 유인기지를 건설하겠다는 목표를 갖고 있다. 한국 달 궤도선에 섀도캠 장착은 나사와 달 탐사 협력의 일환이다. 미국측은 섀도캠 장착에 대한 댓가로 궤도선을 달 궤도에 보내는 항행기술과 우주 정보통신기술을 우리측에 제공할 계획이다. 이번에 달 궤도선에 장착된 섀도캠은 나사가 2024년 달 유인착륙 후보지를 대상으로 물이나 자원의 존재 여부, 지형학적 특성을 측정해 착륙 최적장소를 찾게 된다. 달 궤도선은 올 10월 총조립을 완료하고 환경시험과 최종점검을 거쳐 내년 8월 미국의 민간우주기업 ‘스페이스X’ 로켓에 실려 발사될 예정이다. 한국 달 궤도선은 발사 후 1년 동안 달 궤도를 돌면서 달 탐사임무와 함께 우주탐사 기반기술을 확보하고 검증하게 된다. 과기부 관계자는 “달 탐사 사업은 한미 상호 호혜적 협력을 통해 심우주탐사 핵심기술을 확보하고 달 착륙선 개발 같은 우주탐사의 시발점이 될 수 있을 것”이라며 “10월 한국형 발사체 누리호 발사와 달 궤도선 총조립과 내년부터 시작되는 한국형 위성항법시스템(KPS) 개발은 한국의 본격적 우주시대를 열어줄 것으로 기대한다”고 말했다.

목성의 달인 유로파의 바다에 대한 야심찬 탐사 미션이 본궤도에 올랐다. 미 항공우주국(NASA)은 지난 23일(현지시간) 총 42억 5000만 달러(한화 약 5조원)가 투입된 목성 탐사선 유로파 클리퍼(Europa Clipper)가 스페이스X 팰컨 헤비 로켓에 실려 발사될 것이라고 발표했다. 유로파 클리퍼는 19세기 대양을 가로지르던 쾌속 범선인 클리퍼처럼 유로파의 지하 바다에 대한 본격탐사를 위해 NASA가 추진 중인 야심찬 프로젝트다. 얼음 껍질 아래에 거대한 액체 바다를 품고 있는 유로파는 태양계에서 외계 생명체가 서식할 수 있는 가장 적당한 후보지로 생각되고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 유로파 클리퍼는 2024년 10월 플로리다에 있는 NASA 케네디 우주센터에서 출발하여 2030년 4월에 목성 궤도에 도착하며, 4년 동안 유로파를 약 50번 근접 비행하면서 이 위성에 대해 심도 있는 연구를 진행할 예정이다.유로파 클리퍼가 수행할 많은 작업 중에서 가장 중요한 것은 유로파의 지하 바다와 얼음 껍데기의 특성들을 알아내고, 생명체를 찾는 유로파 탐사 로버의 안전한 착륙지를 물색하는 일이다. 이 탐사 로버의 개발은 의회의 승인을 받았지만, 현재는 구상 단계에 있다. 어쨌든 이번 발표로 유로파 클리퍼 발사를 둘러싼 오랜 불확실성은 끝나고 발사 로켓도 결정되었다. NASA 제트추진 연구소 미션 프로젝트 과학자 밥 파팔라도는 올해 초, 상업용 로켓을 사용하려면 클리퍼의 속도를 높이기 위해 2025년 2월과 2026년 12월에 화성과 지구에 대한 플라이바이를 수행해야 한다고 밝혔다.팰컨 헤비 로켓은 지금까지 세 번 발사되었으며, 가장 최근에는 2019년 6월 미국 우주시험 프로그램을 위한 임무를 시작할 때 발사됐다. 한편 지름이 3100㎞에 달하는 유로파는 지구의 달보다 약간 작지만 그 특징은 완전히 다르다. 수많은 크레이터로 ‘멍자국’이 가득한 우리의 달과는 달리 유로파는 표면이 갈라진 얼음으로 뒤덮여 있기 때문이다. 때문에 전문가들은 얼음 지각 아래에 거대한 바다가 숨겨져있다는 사실과 함께 생명체가 존재할 가능성도 조심스럽게 추측하고 있다.