美·소련 냉전으로 촉발… 예산 201조원 투입 과학적 탐구대상이라는 사고 전환 가져다줘 NASA, 반세기 지나 ‘아르테미스’ 계획 발표 2024년까지 달궤도 우주정거장 건설하기로“우리는 10년 내로 달에 사람이 안전하게 다녀올 수 있도록 모든 노력을 기울여야 합니다.” “우리는 달에 가기로 했습니다. 우리는 60년대가 끝나기 전에 달에 갈 것이며 다른 여러 가지 일도 할 겁니다. 쉬운 일이기 때문이 아니라 어려운 일이기 때문입니다.” 미국 존 F 케네디 대통령의 1961년 5월 25일 상·하원 합동연설과 이듬해 9월 12일 라이스대 연설은 인류의 오랜 꿈이었던 달 착륙을 현실화하겠다는 첫 목소리였다. “이 첫걸음은 한 인간에게는 작은 발걸음이지만 인류 전체에게는 커다란 첫 도약입니다.” “엄청난 폐허로군요.” 1969년 7월 20일 오후 10시 56분(미국 동부시간), 아폴로 11호 선장 닐 암스트롱과 버즈 올드린이 달에 발을 내디디며 낸 목소리는 케네디 대통령의 연설에 대한 답이었다.냉전체제하에서 미국과 경쟁하던 구소련은 1957년 최초의 인공위성 스푸트니크 1호 발사, 1961년 4월 12일 최초의 우주인 유리 가가린을 배출하면서 우주탐사에서 한 걸음 앞서 나갔다. 이에 미국은 소련이 달성하지 못한 목표인 ‘인간의 달 착륙’이라는 카드를 내놨다. 그러나 당시 미국 과학자와 공학자들은 1960년대 말까지 사람을 달에 보낸다는 것은 불가능하다고 생각했다. 달에 사람을 보낸다는 임무를 부여받은 미국항공우주국(NASA)이 가장 먼저 고민한 것은 ‘어떻게 보낼 것인가’라는 문제였다. 세 가지의 유력한 방식이 제기됐는데 가장 먼저 고려됐던 것이 강력한 추진력을 가진 로켓을 달에 직접 발사하는 ‘직행 도달’ 방식이었다. 가장 단순하고 쉬워 보이지만 달까지 사람을 보낼 정도의 거대한 로켓이 다시 달에서 지구로 돌아오기 위해 이륙할 수 있겠냐는 문제가 제기되면서 폐기됐다. 다음으로 지구 저궤도에 여러 로켓을 쏘아올려 우주공간에서 도킹시켜 조립한 다음 달로 보내는 ‘지구궤도 랑데부’ 방식과 사령선, 착륙선으로 이뤄진 우주선을 타고 달까지 간 다음 착륙선만 달에 내려갔다가 다시 올라와 사령선과 결합해 지구로 복귀하는 ‘달궤도 랑데부’ 방식이 제기됐다. 결국 시간과 비용이 가장 적게 드는 달궤도 랑데부 방식이 채택됐다. 1961년부터 1972년까지 약 10년 동안 이어진 아폴로 프로그램에 공식적으로 투입된 예산은 약 254억 달러로 현재 물가가치를 반영하면 약 1700억 달러(약 201조원)에 이르는 것으로 알려져 있다. 미국의 달 착륙 프로그램이 순조로웠던 것으로 생각하기 쉽지만 아폴로 프로그램은 많은 실패와 시행착오를 거쳤다. 1967년 아폴로 1호에 탑승할 예정이었던 우주인 3명은 모의시험 훈련 중 전선에서 튄 스파크로 인해 발생한 화재 때문에 우주선 안에 갇힌 채로 사망했다. 1968년 12월 달 궤도에 처음 진입한 아폴로 8호에 이어 6개월 사이에 9, 10호를 발사해 달 궤도의 안정적 진입을 재시험한 뒤 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 마침내 달에 착륙하게 됐다. 달에 첫발을 내디딘 암스트롱은 미 해군 비행사로 한국전에 참전해 78차례의 전투비행 임무를 수행했고 서울 수복에 공을 세워 3개의 훈장을 받기도 한 베테랑 비행사로도 잘 알려져 있다. 조광래 한국항공우주연구원 연구위원(전 원장)은 아폴로 11호의 달 착륙에 대해 “달이 더이상 신화나 이야기 속 대상이 아니라 과학적 탐구가 가능한 대상이라는 사고의 전환을 가져다준 역사적 사건”이라고 평가했다. 우주경쟁 시작에서는 러시아가 우세했지만 유인 달 탐사 분야에서는 미국이 완벽하게 승리했다. 아폴로 11호의 달 착륙 이후 토끼가 떡방아를 찧는다는 식의 인류의 상상력을 자극해 왔던 달이 아무것도 없는 불모의 땅이라는 사실이 밝혀지면서 2000년대 초반까지 달은 사람들의 관심에서 멀어져 갔다. 아폴로 11호의 달 착륙 40주년이 지나고 2010년대 들어서면서 미국과 러시아라는 전통적인 우주 선진국은 물론 중국, 인도, 일본 같은 신흥 우주강국들까지 다시 달에 눈을 돌리고 있다. 최근 NASA는 2024년을 목표로 추진하고 있는 새로운 달 착륙 프로그램의 이름을 ‘아르테미스’로 정했다. 1960년대 추진했던 달 착륙 프로그램의 이름을 그리스 신화에 나오는 태양의 신 ‘아폴로’로 정한 것에 대해 쌍둥이 여동생인 달의 여신 ‘아르테미스’로 정한 것이다. 아르테미스는 공교롭게도 영화 ‘마션’의 원작자 앤디 위어가 2017년 발표한 SF 소설 제목과도 일치한다. 소설 ‘아르테미스’는 70년 뒤 인류가 달에 정착한 상황을 배경으로 하고 있다. 정부와 민간 우주기업이 함께 참여하는 아르테미스 프로그램은 지구 궤도를 돌고 있는 국제우주정거장(ISS)처럼 달 궤도에 ‘게이트웨이’를 건설하는 것을 골자로 하고 있다. ISS 참여국가들을 중심으로 추진되고 있는 게이트웨이는 우주인이 수개월 동안 머물면서 수시로 달을 탐사하고 달 토양이나 암석 등을 채취해 바로 분석할 수도 있으며 달 표면에 기지를 짓는 일도 훨씬 수월하게 할 수 있는 일종의 베이스캠프로 활용될 전망이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인도가 야심찬 달 탐사에 나선다. 인도우주개발기구(ISRO)는 미 항공우주국(NASA)의 역사적인 아폴로 11호 달 착륙 50주년인 올해 달에 대한 대담한 미션 3개를 추진할 계획이라고 밝혔다. 찬드라얀-2라 불리는 이 미션은 7월 15일 오전 4시 51분(한국시간)에 시작될 예정이다. 찬드라얀-2호는 인도 남부의 안드라프라데시주 스리하리코타에 있는 사티시다완 우주센터에서 인도에서 가장 강력한 추진체인 마크(Mark) III M1 로켓에 실려 발사될 예정이다. 발사 시간은 현지시간으로 이날 오전 2시 51분이다. 찬드라얀은 산스크리트어로 ‘달 우주선’을 뜻한다. 2008년 10월 22일에 발사된 인도 최초의 달 궤도선 찬드라얀-1호는 같은 해 11월 8일 달 궤도에 진입한 후, 달 궤도를 돌면서 달 표면을 촬영하고 달의 광물자원을 탐사하는 임무를 수행하다가 312일 만에 통신이 두절되었다. 찬드라얀-2 미션은 세 파트로 구성되어 있는데, 궤도선과 착륙선 그리고 달 표면을 탐사할 로버가 그것들이다. 이들이 합동작전으로 달의 표면과 공중에서 각기 달 탐사를 진행하게 된다. 찬드라얀-2의 착륙선은 1971년에 사망한 ‘인도 우주 프로그램의 아버지’ 비크람 사라바이를 기리기 위해 비크람이라는 이름을 얻게 되었다고 ISRA 관계자는 설명했다. 월면 탐사 로버의 이름은 산스크리트어로 프라그얀(Pragyan)이라 지어졌는데, 이는 ‘지혜’라는 뜻이다.찬드라얀-2는 발사 후 약 16일 동안 지구 궤도를 돌면서 점차 궤도를 올린 다음 달로 향해 5일 후에는 달 궤도에 진입할 것이라고 인도 일간지 '타임스'가 보도했다. 그후 찬드라얀-2는 달 궤도에서 27일을 보내 다음 착륙선 비크람을 내리게 된다. 모든 것이 원활하게 진행된다면, 비크람은 9월 6일에 달의 남극 부근에 착지하게 되는데, 그 전에 15분간의 고통스러운 착륙과정을 겪어야 한다고 ISRO 관계자는 밝혔다. ISRO K 시반 의장은 “15분에 걸친 비크람의 최종 강하와 연착륙은 엄청난 도전이 될 것”이라면서 “우리는 이런 복잡한 미션을 수행해본 경험이 전혀 없기 때문”이라고 밝혔다. 태양광 에너지로 구동하는 비크람은 착륙 후 4시간 이내에 소형 탐사 로버 프라그얀을 전개하게 되는데, ISRO의 설명에 따르면 찬드라얀-2가 만 1년 동안 달 궤도를 돌면서 미션을 수행하는 데 비해, 착륙선과 로버는 달 표면에 달의 시간으로 약 1일(지구 시간으로 14일) 작동하도록 설계되었다. 찬드라얀-2는 달을 연구하기 위해 13가지 과학 장비를 탑재하고 있다. 이들 장비 중 8기는 원격 관측용으로 궤도선에 탑재되며, 착륙선에는 3기, 탐사 로버에는 2가 각기 장착된다. 착륙선 탑재 장비 중 하나는 비크람의 위치 파악과 달 사이의 거리를 측정하는 데 쓰이는 레이저 반사경(Laser Retro-reflector Array)으로 NASA가 실험용으로 제공한 것이다. NASA는 이스라엘의 베레시트 달 착륙선에도 이 장비를 제공했는데, 이 착륙선은 지난 4월 월면으로 하강하는 도중 통신 두절로 추락함으로써 달 착륙에 실패한 바 있다. 어쨌든 인도의 대담한 찬드라얀-2 달 미션 3종 세트가 성공한다면 인도는 미국, 러시아, 중국에 이어 4대 우주강국으로 확실하게 자리매김하게 되는 만큼 세계는 찬드라얀-2의 원정을 흥미진진하게 지켜보고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

인류의 주요 탐사 대상이 된 화성에서 특이한 모습의 사구(砂丘)가 발견됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 화성정찰위성(mars reconnaissance orbiter·MRO)에 장착된 고해상도 카메라(HiRISE)를 운영하는 애리조나 대학 연구팀은 "유명한 로고와 뚜렷하게 닮은 것을 발견했다"면서 흥미로운 사진 한장을 공개했다. SF영화를 좋아하는 사람이라면 한 눈에 알 수 있는 사진 속 모습은 분명 영화 '스타트렉'의 로고처럼 보인다. 물론 이 모습은 인공적인 것이 아닌 자연 현상에 의해 우연이 만들어진 것이다.사진 속 스타트렉 로고의 정체는 모래언덕인 사구다. 화성의 남반구에 위치한 원형의 충돌 분지인 헬라스 분지(Hellas Planitia)에 위치한 이 사구는 용암이 흘러나와 초승달 모양의 사구를 형성하고 바람으로 운반된 모래가 쌓여지면서 만들어진 것이다. 지난해 3월에도 HiRIS에 세계적인 인기를 모은 게임인 식충캐릭터 ‘팩맨’(Pac-Man)을 연상시키는 크레이터가 촬영된 바 있다. 이 사진을 보면 게임에서처럼 마치 주위 물질를 잡아먹는 모습처럼 보일 정도.운석 등 천체가 충돌해 생기는 크레이터가 이처럼 특이한 모습을 하고있는 이유는 있다. 일반적으로 크레이터는 둥근 원형에 가까운 것이 많다. 그러나 이 크레이터의 경우 오랜 세월 동안 그 주위에 모래로 된 사구가 쌓여 팩맨 같은 외양을 갖췄다. 애리조나 대학 HiRISE팀은 "스타트렉처럼 생긴 사구는 우연히 생긴 것이지만 MRO가 13년 동안이나 화성의 고해상도 이미지를 보내는 것은 노력의 결과물"이라면서 "MRO는 현재 큐리오시티와 인사이트 착륙선의 중요한 통신 중계 역할도 맡고있다"고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘내 엉덩이를 걷어차 다오’ 2015년 7월, 역사적인 명왕성 근접 비행을 성공한 뉴호라이즌스호의 비행속도는 초속 20㎞(시속 7만 5200㎞)였다. 이는 인간이 만들어낸 속도 중 최고 속도로, 총알 속도의 20배에 달하는 것이다. 현재 인류가 가진 자원과 로켓으로 태양의 중력을 뿌리치고 나아갈 수 있는 한계는 목성 정도까지다. 그럼 무슨 힘으로 뉴호라이즌스는 명왕성까지 그처럼 빠른 속도로 날아갈 수 있었을까? 답은 '중력 도움'(gravity assist)이었다. 중력 보조라고도 하는 이 중력 도움은 영어로는 스윙바이(swing-by), 또는 플라이바이(fly-by)라고도 하는데, 한마디로 ‘행성궤도 근접 통과’로 중력을 슬쩍 훔쳐내는 일이다. ​ 그랜드피아노만 한 크기에 무게는 478㎏인 뉴호라이즌스가 발사될 때의 탈출속도는 지구 탈출속도인 11.2㎞를 훨씬 넘는 초속 16.26 km로, 지금까지 인간이 만들어낸 물체 중 가장 빠르게 지구를 탈출한 것으로 기록되었다. 그런데 탐사선이 1년을 날아가 목성에 근접해서는 이 중력 도움 항법으로 초속 4㎞의 속도를 공짜로 얻었다. 이로 인해 명왕성으로 가는 시간을 약 3년 단축할 수 있었다. 중력 도움을 간단히 설명하자면, 탐사선의 속도를 높이기 위해 천체의 중력을 이용한 슬링 숏(slingshot·새총쏘기) 기법으로, 행성의 중력을 이용해 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 탐사선이 행성의 중력을 받아 미끄러지듯 가속을 얻으며 낙하하다가 어느 지점에서 적절히 진행각도를 바꾸면 그 가속을 보유한 채 새총알처럼 튕기듯이 탈출하게 된다. 행성의 각운동량을 훔쳐서 달아나는 셈이다. 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. ​중력 도움을 받기 위해 우주선은 대상 천체에 대해 쌍곡선 궤적을 그릴 수 있는 조건으로 접근해야 한다. 쌍곡선 궤적은 우주선이 어떤 행성(쌍곡선 궤적의 초점이 된다)의 중력권 내를 잠깐 비행하더라도 그 행성의 중력권에 잡히지 않는 궤도가 된다. 태양을 초점으로 공전하는 혜성들의 궤도가 대개 이 쌍곡선 궤적이다. 혜성들은 거의 태양을 향해 쌍곡선을 그리며 가까이 다가왔다가 다시 멀어지는 형태의 궤적을 그린다. 중력 도움을 받으려는 우주선의 상대속도가 행성의 중력에 포획되지 않을 만큼 충분히 빠를 때 이런 식의 근접비행이 가능하다. 현재까지 인류가 개발한 로켓의 힘으로는 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 중력 도움으로 목숨 구한 이야기 중력 도움이란 이 기발한 아이디어를 처음으로 떠올린 사람은 20세기 초반 러시아의 이론물리학자 ​유리 콘드라트유크였고, 뒤에 미국의 수학자 마이클 미노비치가 더욱 섬세하게 가다듬었다. 중력 도움을 최초로 활용한 우주선은 러시아의 달 탐사선 루나 3호였다. 1959년 달의 뒷면을 촬영하기 위해 발사된 루나 3호는 중력 도움으로 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 지구로 전송했다. 인류에게 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있게 해준 루나 3호는 그후 달에 추락하여 고철 덩어리가 되었다. 중력 도움으로 사람의 목숨을 건진 사례도 있다. 바로 아폴로 13호의 얘기다. 1970년 4월 달 착륙을 목적으로 발사되었던 이 우주선은 지구로부터 32만㎞ 떨어진 달의 중력권에서 선체의 이상 진동으로 산소 탱크가 폭발해 사령선이 심각하게 파손되었다. 세 승무원은 사령선을 버리고 달 착륙선으로 옮겨 탔다. 당연히 달 착륙 미션은 중단되었고, 미 항공우주국(NASA) 관제본부의 비행감독 진 크렌즈는 세 승무원의 귀환시킬 수 있는 유일한 방법은 달의 중력 도움으로 달 착륙선을 귀환궤도에 올릴 수밖에 없다고 생각했다. 사령선의 엔진을 이용해 우주선을 지구로 돌리는 게 가장 간단한 방법이었지만, 폭발로 인해 엔진의 정상 가동을 장담할 수 없었다. 만약 실패한다면 3명의 승무원은 영원히 우주의 미아가 되고 말 판이었다. 달의 중력 도움도 결코 만만한 방법은 아니었다. 달 착륙선의 엔진을 이용해 달의 뒤편으로 돌아간 다음 정확한 침로를 잡으면 지구로의 귀환궤도에 오를 수 있지만, 약간의 오차만 나더라도 궤도 수정을 할 수 없기 때문에 지구와는 엉뚱한 방향으로 가버릴 위험이 있는 것이다. 참으로 목숨을 걸고 하는 도박이었다. 관제센터는 우주선의 궤도에 영향을 주지 않기 위해 우주선 바깥으로 소변을 투기하는 것까지 금지시켰다.(이 명령이 소변 금지인 줄 착각하는 바람에 소변을 참았던 한 승무원은 요로 감염에 걸렸다.) 승무원들은 손에 땀을 쥐게 하는 기동으로 달의 중력 도움을 받은 끝에 귀환 궤도에 올랐다. 그들이 지구 상공에 모습을 드러낼 때까지 세계는 숨을 죽이고 사태의 진행을 지켜보았다. 이윽고 착륙선 아쿠아리우스를 떼어낸 후, 사령선 오디세이가 무사히 태평양에 착수했을 때 세계는 환호성을 올렸다. 살아서 돌아올 확률이 지극히 낮았음에도 달의 중력 도움을 받은 끝에 무사히 귀환할 수 있었던 것이다. 만약 폭발이 착륙선을 떼어낸 후에 일어났으면 승무원들이 생환했을 확률은 제로였다. 아폴로 13호의 사고에 관한 내용은 1995년 '아폴로 13'이라는 제목으로 영화화되었다.​태양계를 누비는 힘 ‘스윙바이’​ 중력 도움이라는 아이디어가 없었더라면 목성 너머의 태양계는 우리에게 그림의 떡이었을 것이다. 목성에 갈릴레오호를, 토성에 카시니호를, 그리고 해왕성과 그 너머까지 보이저 1,2호를 보낼 수 있게 된 것도 모두 중력 도움 덕분이었다. 연료를 별로 사용하지 않고도 비교적 빠른 시간 내에 목적지에 도착할 수 있기 때문에 현재 거의 모든 탐사선이 다른 행성 궤도에 진입하는 스윙바이 항법을 선택한다. 스윙바이를 활용해 처음으로 토성에 다다른 탐사선은 1973년 발사된 파이어니어 11호였고, 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1,2호는 처음부터 당시 최신 기술이던 중력 도움을 사용하도록 설계된 탐사선이다. ​ 1989년 미국 케네디 우주센터에서 발사된 목성 탐사선 갈릴레오는 자체 추진력으로만으로는 목성까지 갈 수가 없어 ‘여비’를 금성과 지구로부터 훔쳐왔다. 갈릴레오는 발사 4개월 정도 후에 금성으로부터 2.2㎞/s, 다시 10개월 후 지구로부터 5.2㎞/s, 다시 2년 후 지구로부터 3.7㎞/s의 속도를 각각 훔쳐냈는데, 세 차례에 걸쳐 훔쳐낸 속도 증가분은 무려 11.1㎞/s나 되었다. 갈릴레오가 지구로부터 두 차례 훔쳐낸 속도 증가분의 합은 8.9㎞/s나 된다. 지구는 그만큼 갈릴레오에게 각속도량을 빼앗긴 셈이다. 하지만 그래 봤자 갈릴레오의 질량 2,380kg은 지구 질량에 비하면 거의 0에 가깝다. 그래서 지구는 1억 년 동안 1.2cm쯤 늦춰지는 데 지나지 않는다. 어쨌든 중력 도움의 힘으로 6년 여 만인 1995년 12월 목성 궤도에 도착한 갈릴레오는 목성의 대기권과 그 주변, 특히 목성의 네 위성인 에우로파, 칼리스토, 이오, 가니메데의 탐사를 비롯해, 싣고 간 원추 모양의 탐사선을 목성의 구름 사이로 투하해 목성 대기의 온도, 기압, 화학 조성 등을 보고하는 등, 8년 동안 목성 궤도를 돌면서 혁혁한 전과를 올린 후, 2003년 9월 21일에 최후를 맞았다. 인공물로 가장 멀리 날아간 보이저 1호​​사람이 만든 물건으로 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세운 것은 보이저 1호다. 총알 속도의 17배인 초속 17㎞의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호 역시 중력 도움을 받은 탐사선이다. 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 1977년에 발사된 보이저 1호는 올해로 꼬박 42년을 날아가는 셈이다.​ 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력 도움을 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있었던 것이다. 이 항법을 활용하기 위해 보이저는 행성들이 직선상 배열을 이루는 드문 기회(몇백 년에 한 번꼴)를 이용했는데, 목성의 중력이 보이저를 토성으로 내던지고, 토성은 천왕성으로, 천왕성은 해왕성으로, 그 다음은 태양계 밖으로 차례로 내던지게 되는 것이다. 이렇게 우주의 당구치기를 하면서 날아갈 보이저 1호와 2호는 발사 시점도 대여행이 가능하도록 맞춰졌다. 현재 보이저 1호가 있는 곳은 태양계를 벗어난 성간공간으로 거리는 약 220억㎞쯤 된다. 이 거리는 초속 30만㎞인 빛이 달리더라도 20간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 145배(145AU)가 넘는 거리다. 거기에서 보이는 태양은 여느 별과 다름없는 흐릿한 별 하나에 지나지 않을 것이다. 보이저 1,2호가 지구를 떠날 때 공급받은 연료는 목성까지 갈 수 있는 분량이었다. 목성 너머 가는 에너지는 목성의 중력 도움으로 조달하라는 뜻이었다. 만약 목성이 탐사선의 엉덩이를 걷어차주지 않는다면, 보이저는 태양 기준으로 지구보다 더 가까워지지 않고 목성보다 더 멀어지지도 않는 타원형 궤도에 갇혀 영원히 뺑뺑이 도는 신세를 면치 못했을 것이다. 그러나 ​당시 최신 기술이던 중력 도움을 사용하도록 설계된 보이저 1호는 스윙바이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만㎞의 속도증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 보이저 1호는 목성의 중력 도움을 받은 덕으로 지금 이 순간에도 인간이 가본 적이 없는 미지의 세계를 향해 ​용맹정진하고 있다. 2025년이면 전력이 바닥나 지구와의 교신이 끊어지고 보이저는 침묵의 척후병이 되겠지만, 앞으로 4만 년 정도 더 날아가면 1.5광년, 15조㎞를 주파해 기린자리의 어느 이름없는 별 옆을 지날 것이다. 어쨌든 이처럼 인류가 지구상에 나타난 이래 최초로 태양계 너머 심우주 속으로 보이저라는 척후병을 보내 ​탐색할 수 있게 된 것도 ​한 물리학자의 상상력이 떠올린 중력 도움으로 가능해진 것이다. 이처럼 인간의 상상력은 위대하다. 아인슈타인의 말마따나 상상력은 지식보다 위대하다는 사실을 실감할 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

우주 탐사 역사상 최초로 달의 뒷면에 착륙한 탐사선이 고대의 대충돌로 인해 달 내부에서 방출된 달 맨틀 표본을 발견한 것으로 보인다는 연구 결과가 나왔다. 이 연구는 앞으로 중국의 달 탐사로버 '위투 2호'가 달의 형성과 진화에 관련된 수수께끼를 푸는 데 도움이 될 것으로 예측했다. 이전 연구는 달이 새롭게 형성됐을 무렵, 태양계의 다른 암석형 천체들과 마찬가지로 고온의 달 표면에는 수백 마일 두께에 이르는 마그마의 바다로 덮여 있었을 것이라고 제안했다. 이 마그마 바다가 냉각되고 굳어짐에 따라 감람석과 같은 철과 마그네슘이 풍부한 고밀도 광물질이 기저부에서 결정화됐고, 사장석과 같은 실리콘과 알루미늄이 풍부한 보다 가벼운 광물질은 표면으로 떠올랐다. 현재 사장석이 달 표면의 98%를 뒤덮고 있는 것은 그 때문이다. 그러나 달의 형성과 진화에 대한 이 우세한 모델은 열띤 토론의 장에 올라 있다. 그것은 모델이 제안한 것처럼 달의 마그마 바다가 과연 광물질들이 분리된 결과로 나타나는 화학적-물리적 특성을 정확히 보여주는 혼합비를 가졌느냐 하는 문제가 여전히 불확실하기 때문이다. 달 초기의 신비를 푸는 데 도움이 되는 한 가지 방법은 달의 지각 아래 맨틀의 암석을 분석하는 것이다. 달의 앞면에서 이뤄진 미국항공우주국(NASA)의 아폴로 미션과 소련의 루나 탐사선은 모두 달의 맨틀 샘플을 채취하는 데 실패했다. 달은 지구와 중력으로 묶인 상태로 공전하므로 항상 한쪽 면만 지구를 향하는데, 이 면을 달의 앞면, 지구에서 안 보이는 면을 달의 뒷면이라 한다. 과학자들은 달의 내부 탐사를 위해 착륙선을 내려 달의 지각을 파는 것보다는 탐사선에서 충격탄을 발사해 달 내부의 암석 파편들을 수거하는 방법을 선호했다. 달의 뒷면 남극 가까이에 고대에 있었던 대충돌로 생겨난 에이트켄 분지가 있는데, 지름 약 2500㎞, 깊이 약 13㎞로 달 표면의 3분의 1을 뒤덮고 있다. "예컨대 에이트켄 분지 같은 매우 큰 충돌 크레이터는 달의 지각을 뚫고들어갔기 때문에 여기서 달 맨틀 샘플을 채취할 수 있다"고 연구에 참여한 중국과학원의 행성과학자 빈 리우 박사는 밝혔다. 현재 중국 과학자들은 위투 2호를 이용해 달의 맨틀에 관한 세부 사항을 최초로 밝혀내고 있다. 지난 1월 창어 4호 착륙선은 달의 남극 에이트켄 분지 안에 있는 186㎞ 너비의 폰 카르만 분화구 바닥에 위투 2호를 배치했다. 여기서 위투 2호는 전형적인 달 표면 물질과 현저하게 다른 광물질을 발견했는데, 연구자들은 72㎞ 떨어진 부근의 핀센 크레이터가 생성될 때 만들어진 것으로 보고 있다. 이 광물에서 반사된 빛의 파장을 분석한 결과, 감람석과 저 칼슘 휘석의 존재가 밝혀졌다. 이는 달의 상부 맨틀의 구성에 관한 모델의 예측과 일치하며, 냉각된 마그마 바다가 달의 표면을 뒤덮었다고 제안하는 달 형성-진화 모델을 뒷받침하는 것이라고 설명하는 빈 리우 박사는 이렇게 덧붙였다. "우리의 궁극적인 목표는달 맨틀 조성의 수수께끼를 풀어내는 것이다" 이번 연구결과는 세계적 학술지 '네이처' 5월 16일자에 게재됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

한국이 미국과 손잡고 달 착륙선에 실리는 탑재체를 개발한다. 한국천문연구원은 7일 오전 미국항공우주국(NASA)과 달 착륙선 탑재체 공동개발을 위한 합의문을 체결했다. 나사는 2024년 우주인 달 착륙을 준비하기 위해 2020년부터 민간 달착륙선 9기 이상을 차례로 발사해 달 표면에서 과학 탐사를 추진할 계획이다. 이를 위해 민간 달착륙선 본체는 미국 기업이 제작하고 본체에 실리는 각종 장비를 포함한 탑재체는 나사가 주도해 미국기업과 국제협력으로 만들어진다. 이번에 공동 개발하는 탑재체는 달 표면과 주변 환경을 심층조사하는 장비들이다. 이번 합의문 체결로 한미 양국은 실무그룹을 구성해 나사의 민간 달착륙선 사업의 과학탑재체 공동연구와 활용방안을 포함한 달 궤도 과학연구 협력을 논의하게 된다. 실무그룹에는 미국측은 나사가 참여하고 한국측은 천문연구원이 대표로 해 한국항공연구원, 한국건설기술연구원, 한국지질자원연구원, 한국과학기술연구원(KIST) 등 관련 연구기관이 참여한다. 그러나 아직 달 탐사선에 탑재체 개발에 필요한 연구개발 비용은 내년도 예산에 아직 포함돼 있지 않은 상태다. 과학기술정보통신부 최원호 거대공공연구정책관은 “나사와의 민간 달착륙선 협력은 우리나라 우주탐사능력을 개발할 수 있는 중요한 기회”라며 “이번 협력을 시작으로 앞으로 나올 국제 공동 우주탐사 프로젝트에 적극 참여하고 우주기술에 대한 투자를 확대해 한국 우주개발 역량을 지속적으로 강화할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

죽은 행성으로 알려졌던 화성이 땅 속에서 꿈틀거리고 있음이 최초로 탐지되었다. 이른바 화성의 지진으로 예측되는 현상이 지난 6일 미 항공우주국(NASA)의 화성 착륙선 인사이트의 지진계에 잡혔다고 24일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 인사이트는 화성의 굳은 표면 아래 움직임을 감지했다는 데이터를 수백 만㎞ 떨어진 곳에서 전송해왔다. NASA의 과학자들은 아직까지 이 현상을 지진이라고 판정 내리지는 않았지만, 화성의 지진파가 화성 내부를 달리는 것을 탐지하는 것은 인사이트의 화성 미션 중 가장 핵심적인 과학목표 중 하나이다. 지진계 수석 연구원인 프랑스우주국 소속 필리페 로뇽은 “우리는 최초의 지진 탐지를 위해 몇 달을 기다렸다. 화성이 여전히 지진학적으로 활동적이라는 증거를 얻은 것은 너무나 흥미로운 일”이라고 밝혔다.과학자들은 화성이 지구처럼 지진을 일으키는 지각판을 갖고 있지 않기 때문에 그리 많은 지진이 있을 것으로는 생각하지 않았다. 그러나 천체의 완만한 냉각으로 인한 스트레스가 행성 내부에 전해져 간헐적인 지진은 일어날 수 있을 것으로 예측했다. 지금 그들은 그 첫번째 증거를 잡은 것이다. ​ 인사이트 팀은 화성이 지진계에 기록을 남길 만한 큰 지진 활동이 있으리라고 생각치 않았다. 이에 연구팀은 지진 데이터를 확보하기 위해 여러 가지 방법을 동원하고 있다. 예컨대, 인사이트는 두더쥐라는 별명을 가진 장비를 장착하고 있는데, 이 기기는 운석의 충돌시 온도와 화성 지하의 온도를 재는 열탐침을 추적할 수 있다.과학자들은 오래 전부터 다른 행성에 지진계를 설치한다는 아이디어에 매료되어 왔다. 1970년대 NASA의 화성 탐사선 바이킹 또한 지진계를 가지고 있었지만 그 장비는 늦게 추가되어 착륙선에 단순히 부착돼 어떠한 의미있는 신호도 찾을 수 없었다. 그에 반해 인사이트는 지진계를 화성 지표에 직접 배치함으로써 아폴로 우주 비행사가 달 표면에 배치한 지진계의 계보를 이은 것이라 할 수 있다. NASA 제트추진연구소 브루스 배너트 수석 조사관은 “인사이트의 첫 번째 판독은 아폴로 미션에서 시작된 과학을 계속 수행하는 것"이라면서 "우리는 지금까지 배경소음만을 수집해왔지만 이 첫 번째 작업은 새로운 분야인 화성 지진학의 공식적인 출발을 뜻한다"고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

이스라엘의 달 탐사선이 11일 오후 10시(한국시간 12일 새벽 4시)쯤 역사적인 달 표면 착륙에 시도했으나 실패로 끝나고 말았다. ​이스라엘의 비영리 민간기업 스페이스일(SpaceIL)과 국영기업 이스라엘항공우주산업(IAI)이 공동 개발한 달 탐사선 ‘베레시트’는 이날 오후 10시25분(한국시간 오전 4시25분) 달 표면을 향해 하강하다가 지면에 충돌해 최초의 민간 주도 달 착륙 우주선이 되려던 꿈을 접게 됐다. 이에 따라 네 번째 달 착륙에 성공한 국가가 되고자 했던 이스라엘의 꿈 역시 물거품이 됐다.베레시트 관제실은 “우주선이 달 표면에서 149m 상공에 도달했을 때 통신이 끊기고 말았다”고 밝혔다. 오페르 도론 IAI 대표는 “우리는 불행하게도 착륙에 성공하지 못했지만 달 궤도에 진입한 7번째 국가이자 달 표면에 접근한 4번째 국가”라며 “이것만으로도 엄청난 성과”라고 자부했다. 이스라엘 예후드 소재의 스페이스일 관제실에서 착륙 실황을 지켜보던 베냐민 네타냐후 이스라엘 총리는 “첫 시도에서 실패했다면 다시 도전하면 된다”고 관계자들을 격려했다.히브리어로 ‘창세기’라는 의미인 소형 무인 우주선 베레시트는 지난 2월 21일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐으며, 우주 궤도에 진입해 지구를 6번 돌면서 천체 중력을 이용해 달에 접근, 2019년 4월 5일 달 궤도에 진입하는 데 성공했다. 저가의 우주탐사 실현을 목표로 하는 이스라엘의 베레시트 미션은 발사를 포함해 총 1억 달러(한화 약 1140억 원)의 계산서가 작성됐다고 프로젝트팀이 밝혔다.높이 1.5m, 무게 585㎏의 베레시트는 다리 4개가 부착된 탁자 모양의 착륙선으로, 달 자기장 측정 장치, 성경과 함께 이스라엘 국기·국가를 비롯해 제2차 세계대전 당시 독일의 유대인 학살에서 살아남은 사람들의 육성 증언이 담긴 CD가 실렸다. 베레시트의 달 착륙 실패로 달에 성공적인 착륙을 한 국가는 당분간 세 우주강국인 미국, 러시아, 중국의 목록은 그대로 유지될 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

이스라엘이 우주선을 달 궤도에 진입시킨 7번째 국가가 되었다. 지난 6주 동안 지구로부터 천천히 멀어져갔던 이스라엘의 우주선 베레시트가 5일(한국시간) 달 주위 궤도에 진입하는 데 성공했다. 이것은 소형 우주선이 이룩한 역사적인 업적일 뿐 아니라, 머지않아 우주 개발사에 새로운 이정표를 세울 것으로 기대되고 있다. 앞으로 1주일 후 달표면에 착륙하는 미션이 기다리고 있는 것이다. 히브리어로 ‘창세기’라는 의미인 베레시트는 비영리 민간단체인 스페이스일(SpaceIL)이 개발한 달착륙선으로, 지난 2월 21일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다. 이후 베레시트는 우주 궤도에 진입해 지구를 6번 돌면서 천체 중력을 이용해 달에 접근, 오는 11일 달 착륙을 시도할 예정이다. 베레시트가 달착륙에 성공한다면, 민간에 의해 발사된 최초의 우주선으로 기록될 것이다.모리스 칸 스페이스일 의장은 “베레시트의 달 궤도 진입은 그 자체로 역사적인 사건으로, 이스라엘은 달 궤도에 진입한 7번째 국가가 되었다”면서 “오늘부터 1주일 후, 우리는 달에 착륙하여 더 많은 역사를 만들 것이며 3대 우주 초강대국 그룹에 합류할 것”이라고 선언했다. 그가 언급한 초강대국은 달 착륙에 성공한 미국, 러시아, 중국을 말한다. 저가의 우주탐사 실현을 목표로 하고 있는 이스라엘의 베레시트 미션에는 발사를 포함하여 대략 1억 달러(약 1136억원)의 예산이 투입됐다. 높이 1.5m, 무게 585kg의 베레시트는 다리 네 개가 부착된 탁자 모양의 착륙선이다. 달 자기장 측정 장치, 성경과 함께 이스라엘 국기·국가를 비롯해 제2차 세계대전 당시 독일의 유대인 학살에서 살아남은 사람들의 육성 증언이 담긴 CD가 실렸다. 착륙선은 다음주에 고도를 낮추면서 원형 궤도를 만들어 터치다운을 위한 준비단계에 들어간다. 착륙장소는 달의 지구 쪽 면에 있는 맑음의 바다(Mare Serenitatis)로 정해졌다. 베레시트의 역사적인 순간은 바로 이 착륙시에 이루어지는 셈이며, 우주선은 착륙 후 달 표면에서 단지 2~3일 동안 작동할 것으로 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미 항공우주국(NASA)은 10년 안에 다시 인간을 달로 보내고 더 나아가 화성까지 가기 위해 사상 최초의 달 우주 정거장인 '루나 게이트웨이'(Lunar Gateway) 프로젝트를 추진하고 있다. 유럽우주국(ESA)이 이 프로젝트에 적극적으로 가담해 여러 모듈과 장비 개발을 담당하고 있다. ESA는 이 가운데 통신, 연료 재보급, 에어록(Airlock) 모듈인 에스프리(ESPRIT·European System Providing Refuelling, Infrastructure and Telecommunications)의 개발 과정을 공개했다. 이 모듈은 프랑스 마르세유의 한 수영장에서 테스트 중이다.ESPRIT 모듈은 길이 3.91m, 무게 3t의 작은 모듈로 우주 비행사가 루나 게이트웨이에서 우주로 나가는 에어록과 다른 탐사선과 착륙선에 연료를 공급하는 연료 보급 시스템, 그리고 통신 관련 장비를 가지고 있다. 우주 비행사가 지나갈 뿐 아니라 여러 장비가 같이 들어가기 때문에 내부 공간은 매우 비좁을 수밖에 없다. 실제 우주 비행사가 이 안에서 무리하지 않고 움직일 수 있는지 테스트할 수 있는 유일한 방법은 같은 크기의 테스트 모듈을 만들어 그 안에 우주 비행사가 직접 들어가는 것이다.따라서 ESA 개발팀은 같은 크기의 3D 프린터 출력 철망 모형을 만들고 이를 물속에 넣어 무중력 상태와 최대한 비슷한 조건에서 테스트하고 있다. 개발을 담당하는 회사는 에어버스와 탈레스 알레니아 스페이스(Thales Alenia Space)로 ESA는 올해 11월까지 최종 컨소시엄을 선정하고 2023년까지 개발을 완료할 예정이다. ESPRIT는 NASA가 개발중인 차세대 대형 로켓인 SLS를 이용해 2024년 발사 예정이다.루나 게이트웨이는 국제우주정거장(ISS)에 비해 작은 크기지만, 달과 화성의 인류 진출을 위한 전진 기지로 앞으로 인류의 우주 진출에 중요한 의미가 있다. ESPIRT를 비롯한 주요 모듈이 2020년대 후반에 달 궤도에서 무사히 조립되어 완성되면 인류의 달 재착륙은 물론 화성 유인 탐사에도 청신호가 켜질 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

이번 주 미국항공우주국(이하 나사)의 가장 흥미로운 발표는 다시 달로 갈 것이고 이번에는 머물 것이라는 짐 브라이든스틴 (Jim Bridenstine) 나사 국장의 발언이었습니다. 사실 영구적인 달 유인기지 건설은 화성 유인 탐사와 더불어 나사의 오랜 숙원 사업이라 발표 자체는 새로울 것이 없습니다. 하지만 이번에는 2028년이라는 구체적인 시기와 실행 방법을 같이 보여준 점이 주목됩니다. 앞으로의 계획과 현재 진행 상황에 대해서 간략히 소개해 보겠습니다. - 취소된 달 유인 탐사 프로젝트에서 살아남은 불사조 SLS 사실 지금 나사의 계획은 오래전 나사가 발표했던 내용과 상당 부분 유사합니다. 2000년대 초반 부시 행정부 시절 나사는 콘스텔레이션 계획(Project Constellation)이라는 달 유인 탐사 프로젝트를 추진했습니다. 오리온 우주선 및 이를 실어나를 중형 로켓인 아레스 I, 유인 달 탐사에 필요한 각종 화물을 실어나를 대형 로켓인 아레스 V를 이용해 달에 다시 사람을 착륙시키고 더 나아가 화성까지 노리는 것이 나사의 계획이었습니다. 하지만 부시 행정부 말기에 글로벌 금융 위기가 터지면서 오바마 행정부 때는 경제 위기 극복이 최우선 과제가 됐습니다. 결국 콘스텔레이션 계획은 개발 과정에서 나온 기술적 문제와 예산 문제를 극복하지 못하고 취소됩니다. 그럼에도 나사는 미래를 위해 오리온 우주선과 대형 로켓 프로젝트는 살리기 희망했습니다. 그렇게 해서 살아남은 것이 바로 차세대 대형 로켓인 SLS (Space Launch System)입니다. SLS 로켓은 과거 인류를 달로 보낸 새턴 V 로켓과 비슷한 대형 로켓으로 오리온 우주선을 달까지 보내는 데 충분한 성능을 가지고 있습니다. 첫 임무는 우주 비행사가 타지 않은 오리온 우주선을 달 선회궤도로 보내는 것입니다. 오리온 우주선은 25일에 걸쳐 달 주변 궤도를 공전한 후 다시 지구로 귀환하게 됩니다. 이 임무는 2020년 6월로 예정되어 있습니다. 여기에 성공하면 우주 비행사를 달 궤도로 보낼 준비는 끝나는 것입니다. - 달 궤도 우주 정거장 현재 나사의 달 탐사 계획이 과거 아폴로 계획과 가장 다른 점은 우주선에서 바로 달 착륙선을 내려보내는 것이 아니라 달 궤도 정거장을 한 번 거친다는 것입니다. 또 다른 차이점은 나사가 아니라 민간 기업이 개발을 담당한다는 점입니다. 달과 그 너머에 인류를 보내기 위한 NextSTEP (Next Space Technologies for Exploration Partnerships) 사업에는 여러 기업이 단독 혹은 컨소시엄을 이뤄 입찰한 상태입니다. 달 궤도 우주 정거장 (Lunar Orbital Platform-Gateway) 부분은 현재 보잉과 록히드 마틴을 비롯한 6개 사업자가 선정되어 개발을 진행 중이며 올해 최종 사업자를 선정하게 됩니다. 달 탐사 계획에 이렇게 민간 기업의 비중이 커진 이유는 2017년 12월에 트럼프 대통령이 서명한 우주 정책 지침 1 (Space Policy Directive 1) 때문입니다. 사업가 출신답게 최선의 결과를 위해 여러 기업을 경쟁시킨다는 계획입니다. 달 궤도 정거장은 국제 유인 우주 정거장 (ISS) 보다 작은 크기로 우주 비행사 4명이 60-500일 정도 거주할 수 있는 모듈입니다. 2020년대 중반 건설될 예정입니다. - 재사용이 가능한 달 착륙선 나사는 최근 재사용이 가능한 달 착륙선 (reusable lunar lander) 사업 공고를 냈습니다. 이 사업에 참여할 기업은 2024년부터 테스트할 수 있고 2028년부터 사용이 가능한 유인 달 착륙선을 개발해야 합니다. 이미 진행 중인 무인 달 탐사선 사업과 별개 사업으로 2028년까지 달에 사람을 다시 보내려는 나사 계획의 마지막 부분입니다. 과거 아폴로 시절에 비교해서 여러 단계를 거치는 이유는 몇 차례 달에 사람을 보내는 것이 아니라 항구적인 달 유인기지를 건설하는 것이 목표이기 때문입니다. 따라서 아폴로 우주선처럼 일회용이 아니라 여러 번 쓸 수 있는 우주선, 달 정거장, 착륙선을 개발하는 것입니다. 2020년대 말까지 이 프로젝트가 성공하면 앞으로 영구적인 달 유인기지 건설이나 화성 유인 탐사 프로젝트에 청신호가 켜질 것으로 기대됩니다. 하지만 과거와 마찬가지로 비용 문제가 발목을 잡을 가능성이 있습니다. 현재는 SLS와 오리온 우주선을 제외하면 나머지 부분은 초기 개발 단계라 예산이 얼마 들어가지 않지만, 실제 제작 및 발사 단계에서는 엄청난 예산이 들어갈 것이 분명합니다. 트럼프 대통령이 재선에 성공하더라도 달 유인 탐사의 중요한 실행 단계는 다음 행정부의 몫이라 이전과 마찬가지로 그때 경제 상태에 따라 사업 추진 여부가 결정될 것으로 보입니다. 경제 상황 이외의 다른 중요한 변수는 중국 등 다른 국가의 우주 개발 프로젝트입니다. 최근 달 뒷면에 탐사선을 보낸 중국은 막대한 투자를 통해 미국을 따라잡겠다는 의지를 보이고 있기 때문에 미국도 구경만 하고 있기는 어려운 상황입니다. 과거 구소련의 달 탐사 프로그램이 아폴로 계획의 밑거름이 된 것처럼 중국의 우주 굴기가 나사의 오랜 숙원 사업을 달성하는 데 도움을 줄지도 모릅니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지구의 달을 공전하는 중국 위성이 달의 뒷면에서 찍은 놀라운 이미지들이 공개됐다. DSLWP-B로도 알려진 룽장-2(龙江-2)는 중국이 작년에 달에 발사한 청어-4 착륙선의 도착에 대비해 달 궤도에 진입시킨 2개의 45kg짜리 마이크로 위성 중 하나이다. 1월 3일 자매 위성인 룽장-1은 궤도 진입에 실패했지만, 룽장-2는 작년 5월 이후 성공적으로 궤도를 돌며 달을 관측하고 있다. 지난 4일 룽장-2가 촬영한 새로운 사진은 이른바 '달의 어두운 면'을 보여주고 있는데, 배경에는 햇빛을 받고 있는 지구의 모습을 담고 있는 이색적인 우주 풍경이다. 여기서 지구는 조그만 푸른 구슬처럼 보이는데, 마치 달 뒤에 숨어서 '까꿍' 하는 것 같은 재미있는 정경을 연출하고 있다. 여기서 '이른바 달의 어두운 면'이라고 표현한 것은 달의 뒷면에 대한 잘못된 이름임을 나타낸 것이다. 달이 지구와의 중력으로 잠겨 있어 달의 뒷면은 지구에 대해서 얼굴을 드러내지 않을 뿐이지, 앞면과 다름없이 주기적으로 햇빛을 받는다. 룽장-2는 초승달 사진을 찍기도 했는데, 이때는 달의 지구 쪽 면이 완전히 어두운 반면, 달의 뒷면은 햇빛에 완전히 노출된 상태였다. 룽장-2가 탑재한 카메라는 해상도가 낮음에도 불구하고 달 표면에 대한 인상적인 이미지를 제공하며, 이들 이미지를 보면 달의 뒷면이 앞면보다 더 많은 크레이터들을 가지고 있는 것을 확인할 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구의 달을 공전하는 중국 위성이 달의 뒷면에서 찍은 놀라운 이미지들이 공개됐다. DSLWP-B로도 알려진 룽장-2(龙江-2)는 중국이 작년에 달에 발사한 청어-4 착륙선의 도착에 대비해 달 궤도에 진입시킨 2개의 45kg짜리 마이크로 위성 중 하나이다. 1월 3일 자매 위성인 룽장-1은 궤도 진입에 실패했지만, 룽장-2는 작년 5월 이후 성공적으로 궤도를 돌며 달을 관측하고 있다. 지난 4일 룽장-2가 촬영한 새로운 사진은 이른바 '달의 어두운 면'을 보여주고 있는데, 배경에는 햇빛을 받고 있는 지구의 모습을 담고 있는 이색적인 우주 풍경이다. 여기서 지구는 조그만 푸른 구슬처럼 보이는데, 마치 달 뒤에 숨어서 '까꿍' 하는 것 같은 재미있는 정경을 연출하고 있다. 여기서 '이른바 달의 어두운 면'이라고 표현한 것은 달의 뒷면에 대한 잘못된 이름임을 나타낸 것이다. 달이 지구와의 중력으로 잠겨 있어 달의 뒷면은 지구에 대해서 얼굴을 드러내지 않을 뿐이지, 앞면과 다름없이 주기적으로 햇빛을 받는다. 룽장-2는 초승달 사진을 찍기도 했는데, 이때는 달의 지구 쪽 면이 완전히 어두운 반면, 달의 뒷면은 햇빛에 완전히 노출된 상태였다. 룽장-2가 탑재한 카메라는 해상도가 낮음에도 불구하고 달 표면에 대한 인상적인 이미지를 제공하며, 이들 이미지를 보면 달의 뒷면이 앞면보다 더 많은 크레이터들을 가지고 있는 것을 확인할 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

달의 뒷면에 쌓인 미스터리가 중국의 탐사 로버에 의해 벗겨지고 있다고 2일 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 중국 탐사 로버 유투의 탐사 결과에 따르면, 달의 ‘어두운’ 면은 달의 ‘밝은’ 면보다 더 어둡지는 않은 것으로 밝혀졌다. 그러나 달의 뒷면은 앞면보다 밤에 더욱 온도가 떨어지는 것으로 나타났다. 달은 지구와 중력으로 잠겨 있는 상태이기 때문에 자전시간과 공전시간이 똑같다. 이는 곧 지구에서 달의 한쪽 면만을 볼 수 있을 뿐이라는 뜻이다. 인류가 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 3호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 3호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만. 그러나 달이 계속해서 우리에게 한 면만을 보이면서 고정되어 있지만, 태양의 각도에 따라 모든 월면은 지구의 2주 정도를 주기로 낮과 밤을 경험한다. 아폴로 미션의 데이터에 따르면, 햇볕이 잘 드는 쪽의 월면은 낮에는 섭씨 127도까지 올라갈 수 있고, 야간에는 섭씨 영하 173도까지 떨어질 수 있다. 그러나 이 모든 데이터는 지구를 마주한 달의 앞면에 관한 것이다. 지난달 3일 달의 뒷면에 착륙한 중국의 탐사선은 달 뒷면의 밤이 앞면에 비해 더욱 기온이 낮다는 사실을 발견했다. 중국의 착륙선 창어4호와 탐사 로버 유투2는 1월 말에 절전 모드에서 깨어나 기온이 영하 190도까지 떨어졌다는 데이터를 다시 보내왔다. 창어 4호의 데이터와 아폴로의 데이터가 이처럼 차이를 보이는 것은 달의 앞면과 뒷면의 지질학적 조성이 다른 데서 기인하는 것으로 보인다. “이에 대해서는 더 자세한 연구와 분석이 필료할 것으로 보인다”고 창어 4호 프로젝트의 장허 주임 행정관이 밝혔다.이러한 차이는 달의 생성 기원과 관련이 있을 것으로 과학자들은 보고 있다. 달의 앞면에는 바다(Mare)가 넓게 분포되어 있는 반면, 뒷면에는 바다가 거의 없다. 이는 지구가 형성된 지 얼마 되지 않은 시기에 화성 크기의 천체 ‘테이아’가 지구에 충돌해 부서지면서 나온 파편으로부터 탄생했다는 달의 기원과 밀접한 관련이 있다. 이때 ’대충돌‘로 달은 엄청 뜨거워졌지만 지구보다 훨씬 작아서 충돌 이후 식는 것도 빨랐으며, 지구를 향해 한쪽 면(앞면)을 처음부터 향하고 있었던 것으로 여겨지므로 달의 앞면만 섭씨 2500도 이상의 고온이었다고 한다. 이는 지구로부터 복사열을 받아 걸쭉하게 녹은 상태였던 것. 이 앞면과 뒷면의 온도 변화가 달의 지각이 형성하는 데 중요한 역할을 했다고 과학자들은 보고 있다. 지금은 달이 완전히 식어 표면 아래도 굳어버렸지만, 형성된 지 얼마 되지 않은 무렵에는 큰 천체가 달의 앞면에 충돌하고 심지어 지각 아래에까지 도달해 대량의 현무암질 용암을 방출하도록 만들어 오늘날 볼 수 있는 달의 바다를 형성한 것이다. 반면 뒷면에 충돌한 대부분 천체는 두꺼운 지각을 관통할 수 없었고, 따라서 현무암질 용암이 분출하지 않아 크레이터와 계곡, 고지대가 형성됐을 뿐이라고 한다.​ 창어 4호와 유투는 달의 이면을 최초로 탐사하는 미션인만큼 달의 뒷면에 관한 이들의 데이터는 유일한 것이다. 따라서 과학자들이 달의 앞면과 뒷면의 온도차 원인을 확실히 규명하는 데는 오랜 시간이 걸릴 수도 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

1969년 7월 20일 미국 우주비행사 닐 암스트롱(2012년 사망)이 ‘아폴로11호’에서 내려 달 표면에 첫 발을 내디딘 이후 미국은 총 6차례 유인 달 표면 탐사 작업을 실시했다. 하지만 막대한 비용 대비 성과에 대한 부정적 여론 때문에 인류는 1972년 12월 아폴로17호를 마지막으로 다시 달에 가지 못했다. 지금까지 우주선을 달 표면에 착륙시킨 국가는 미국·러시아·중국 세 나라인데 그나마 러·중은 무인 우주선이었기 때문에 달의 표면을 밟고 돌아온 우주 비행사는 미국인 12명에 불과하다. 이들 중 현재 4명만 생존해 있다. 인류가 달 표면에 처음 발을 디딘지 50주년을 맞은 올해 들어 다시 세계 각국의 달 탐사 경쟁이 가속화되고 있다. 이는 달이 1960~70년대보다 현재 더 매력적으로 보이기 때문이다. 2008년 인도우주국이 발사한 달 궤도선 찬드라얀1호는 달 먼지에서 물 분자를 찾아냈고, 2009년에는 미국 엘크로스(LCROSS) 위성이 달에서 물의 존재를 확인했다. 특히 미국 연구진은 찬드라얀1호의 측정 자료를 다시 분석해 달에서 햇볕을 받아본 적이 없는 영구 음영지역의 약 3.5%에 얼음이 있다는 사실을 발견했다. 달에서 발견한 얼음을 녹여 생활용수로 사용하고 인류가 달에 거주지를 건설할 수 있다는 희망이 생긴 것이다. 최근 들어 주목할만한 사건은 지난달 3일 지구에서 보이지 않는 달 뒷면에 인류 최초로 중국 달 탐사선 창어(嫦娥)4호가 착륙에 성공한 것이다. 달은 지구 주변을 도는 공전 주기와 자전 주기가 27.3일로 같아 지구에선 달의 뒷면을 관찰할 수 없다. 이는 달 뒷면에선 지구가 보이지 않아 착륙하는 우주선이 지구로 전파를 보낼 수 없음을 의미한다. 착륙 과정에서 통신이 불가능하고, 앞면보다 험준한 지형 탓에 뒷면 착륙은 매우 까다로운 작업으로 여겨져 왔다. 미국과 러시아도 달 뒷면 착륙에 성공한 적이 없다는 점에서 창어4호의 성공은 중국의 ‘우주굴기’를 상징한다. 창어4호는 자체적으로 탑재한 월면차 위투(玉兎)2호를 활용해 달 뒷면의 지질층, 토양의 구성성분, 암석의 수분함량에 대한 조사를 진행하고 있다. 중국은 올해 7월에는 서해 중국 해역에서 달 탐사선 창어5호를 실은 창정(長征)5호 로켓을 발사할 계획이라고 지난달 29일 밝혔다. 순조롭게 진행된다면 창어5호는 달 표면에 착륙해 달 토양 2㎏을 수집한 뒤 착륙선과 탐사로봇을 지구로 귀환시키는 임무를 수행할 계획이다. 토양을 분석해 중국은 2025년까지 달 기지를 세우고, 2030년 상주 인력을 파견하겠다는 계획이다.2010년대에 지구 저궤도 위성에 집중 투자한 미 항공우주국(NASA)은 2020년대에는 달 사업에 역량을 대거 투입할 계획이다. 미국 달 탐사의 목적은 화성을 비롯한 먼 우주 탐사를 위한 전진기지로 달을 활용한다는 것이다. NASA는 특히 현재 운영 중인 국제우주정거장(ISS)이 2024년까지만 유지된다는 점을 들어 2022년부터 우주인이 머물 수 있는 달 기지 ‘루나 게이트웨이’를 건설하는 방안을 구상 중이다. 이는 우주비행사 4명이 상주하며 달 저궤도를 도는 우주 정거장이다. 2026년쯤 루나 게이트웨이의 일부를 완성한 다음 우주인이 상주하게 되면 이 곳을 전진기지로 활용해 2027년에는 화성에 보낼 무인 탐사선을 발사할 계획이다. 인도도 4월 말 인류 최초로 달의 남극에 찬드라얀2호를 발사하는 시도를 통해 달 탐사 경쟁에 합류하게 된다고 현지 매체 타임즈오브인디아가 1일 전했다. 찬드라얀2호는 인도의 두 번째 우주선이자 동력 착륙을 시도한 인도 최초의 달 착륙선이 될 예정이다. 인도는 2014년 세계에서 4번째이자 아시아에서 첫 번째로 화성 궤도에 탐사선을 보낸 국가다. 이스라엘도 2월 중 첫 번째 달착륙선을 쏘아올린다. 이스라엘의 달 착륙 프로젝트는 정부 이외의 주체가 추진하는 첫 번째 달 착륙이라는 점에서 의미가 있으며 민간 비영리 우주기술개발 단체인 ‘스페이스IL’이 맡는다. 스페이스IL은 미국의 일론 머스크가 설립한 민간 우주기업 ‘스페이스X’의 재사용 로켓 ‘팰컨9’에 달 착륙선을 실어보낸다. 이스라엘 착륙선은 중력이 약한 달에서 짧은 시간에 먼 거리를 이동하기 위해 엔진을 다시 분사해 공중으로 뛰어올라 500m의 거리를 점프하듯이 이동하는 독특한 기술을 시험할 예정이다. 민간기업의 달 여행도 활성화할 전망이다. 스페이스X는 지난해 9월 자사가 추진하는 세계 최초의 달 관광객으로 일본 2위 전자상거래기업 스타트투데이 창업자이자 최대 온라인쇼핑몰 조조타운 설립자 마에자와 유사쿠(44) 대표가 선정됐다고 발표했다. 마에자와 대표는 2023년 6~8명의 예술가와 함께 스페이스X의 차세대 우주선 빅팰컨로켓(BFR)을 타고 4~5일 정도 달 궤도를 돌아볼 예정이다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

유럽도 달 거주지 건설을 위한 연구를 본격적으로 진행하는 모양이다. 유럽우주국(ESA)은 23일(현지시간) 달 탐사와 광물 채굴 임무를 수행하기 위해 달 표면의 퇴적물 ‘레골리스’를 채취해 산소와 물의 원료로 활용하는 연구 프로젝트를 시작한다고 발표했다. ESA에 따르면, 본 기관은 프랑스 항공우주 대기업 아리안그룹과 독일 스타트업 PT사이언티스트츠, 그리고 벨기에 우주 중소기업 스페이스애플리케이션서비스와 1년간 연구 계약을 체결했다. 프로젝트는 오는 2025년 안에 달에 착륙선을 보내기 전까지 ESA 전문가들이 프랑스와 독일, 그리고 벨기에 기술자들과 함께 레골리스를 채취하고 활용하는 데 필요한 기술을 개발해 실용 가능성을 확인하는 것이다. 레골리스는 불균일하고 퍼석퍼석한 모래 모양의 입자여서 ‘달의 모래’라고도 불린다. 특히 산화철 등이 다량 함유돼 있어 이를 활용하면 산소와 물을 추출할 수 있다고 알려졌다. 산소와 물은 인류가 달에 장기간 거주하기 위해 꼭 필요한 요소일 뿐만 아니라 로켓 연료로도 활용할 수 있다.연구팀은 현재 개발 중인 차세대 우주발사체 ‘아리안64’를 이용해 달 궤도에 착륙선과 채굴 장비를 보낼 수 있는지를 검증한다. 아리안64는 아리안6에 보조로켓 4기를 탑재한 형태이다. 이에 대해 데이비트 파커 ESA 인간·로봇탐사연구단장은 “우주 자원의 활용 여부는 달 탐사가 지속 가능한지를 정할 수 있는 중요한 단서가 될 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“가슴 속에 하나둘 새겨지는 별을/이제 다 못 헤는 것은…별 하나에 추억과/별 하나에 사랑과/별 하나에 쓸쓸함과/별 하나에 동경과/별 하나에 시와…”(윤동주 ‘별 헤는 밤’ 중에서) 네덜란드 출신의 화가 빈센트 반 고흐는 “별을 보는 것은 언제나 나를 꿈꾸게 한다”며 ‘별이 빛나는 밤’과 ‘론강 위로 별이 빛나는 밤’이라는 명작을 남겼다. 청명한 밤하늘에 반짝이는 별, 하얀 꽃잎을 흩뿌려 놓은 듯 그사이를 가로지르는 은하수, 그리고 별똥별을 보고 있노라면 아무리 무감각한 사람일지라도 ‘아’ 하는 탄성이 절로 나오는 것을 막을 수는 없을 것이다. 세 번의 슈퍼문, 8차례의 유성우 현상에 수성의 태양면 통과, 개기월식, 금환일식 등 자연의 경이로움을 드러내는 우주 이벤트들이 올해 우리 머리 위에서 숨 가쁘게 이어질 것으로 보인다. ●아폴로 11호 달 착륙 50년… 심우주 관측 박차 올해는 더군다나 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 인류 최초로 달에 발을 내디딘 지 50년이 되는 해이자, 1919년 5월 29일 영국의 천문학자 아서 에딩턴 경이 아인슈타인의 일반상대성이론을 입증한 일식 관측을 한 지 100년이 되는 해이다. 이 때문에 세계 각국은 달 탐사를 비롯해 심우주 관측을 위해 경쟁적으로 나서고 있다. 지난 1일 미국 심우주탐사선 ‘뉴허라이즌스호’는 태양계 최외곽에 해당하는 카이퍼 벨트에 있는 소행성 ‘울티마 툴레’와 조우하면서 2019년을 열었다. 3일에는 중국 달 탐사선 ‘창어4호’가 인류 최초로 달 뒷면에 착륙하면서 올해 다양한 천문 우주쇼가 벌어질 것을 일찌감치 예고하기도 했다.●21일 개기월식… 가장 큰 달은 2월 19일 우선 오는 21일 개기월식과 함께 슈퍼문 현상이 나타날 예정이다. 슈퍼문은 달이 지구와 가장 가까워지는 시기와 보름달이 뜨는 시기가 겹쳐 평소보다 보름달이 더 크게 보이는 현상을 말한다. 달은 지구를 원형이 아닌 타원형으로 공전하고 있기 때문에 달과 지구의 거리가 가깝고 보름달이 뜨는 시기는 자주 겹쳐지지 않는데 올해는 1월에 이어 2월 19일, 3월 21일에도 슈퍼문 현상이 있을 예정이다. 올해 가장 큰 달을 볼 수 있는 때는 두 번째 슈퍼문이 나타나는 2월 19일이다. 특히 착시현상으로 인해 달이 하늘 한가운데 떠 있을 때보다 지평선에 걸려 있을 때 더 크게 보인다.●별자리 가로지르는 8차례 유성우 세례 유성우는 아마 가장 화려한 천문 이벤트가 될 것이다. 유성우는 지구가 공전을 하면서 혜성이나 소행성이 지나간 지점을 통과할 때 그 잔해들이 지구인력에 빨려 들어와 대기권에서 타면서 비처럼 내리는 현상을 말한다. 4월 22일쯤 거문고자리 유성우를 시작으로 5월 6일 물병자리 에타유성우, 7월 28일 물병자리 유성우, 8월 13일 페르세우스자리 유성우를 비롯해 크리스마스이브 무렵 작은곰자리 유성우까지 밤하늘을 가로지르는 우주쇼를 모두 8차례 볼 수 있다. 한편 2월 1일에는 미국 민간우주기업 스페이스X가 미국항공우주국(NASA)과 함께 개발 중인 유인우주선 ‘드래곤’을 시험발사한다. 같은 날 인도는 궤도선과 착륙선, 탐사로봇을 탑재한 두 번째 달 탐사선 ‘찬드라얀2’를 발사하게 된다. 우주개발 분야에서는 후발국가인 이스라엘은 보름 뒤인 2월 15일 스페이스X의 팰컨9 로켓에 달 착륙선을 실어 발사할 계획이다. 3월 1일에는 미국 보잉사가 유인 우주선 ‘스타라이너’의 무인 시험발사가 예정돼 있다. 오는 10월 15일 유럽 우주기구(ESA)와 스위스 연방우주국은 태양계 바깥에 있는 지구형 행성들을 찾기 위한 우주망원경을 실은 ‘칩스’(CHEOPS) 우주선을 발사할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중국이 인류 최초로 달 뒷면 탐사선 착륙에 성공했다. 중국중앙(CC)TV에 따르면 ‘창어(嫦娥) 4호’는 3일 오전 10시 26분(현지시간) 달 뒷면의 동경 177.6도, 남위 45.5도 부근의 예정된 지점인 남극 근처에 착륙했다. 창어 4호의 목표 착륙 지점은 달 뒷면 남극 근처에 있는 폭 186㎞의 폰 카르만 크레이터다. 창어 4호는 이날 중국의 통신 중계위성 ‘췌차오(鵲橋·오작교)’를 통해 처음으로 달 뒷면 사진을 전송받아 공개했다. 창어 4호는 지난달 8일 중국 쓰촨성 시창위성발사센터에서 창정 3호 로켓에 실려 성공적으로 발사됐다. CCTV는 “이번 임무는 인류에 의한 첫 달 뒷면 착륙이자 처음으로 달 뒷면과 지구 간 통신이 이뤄진 것으로 인류 달 탐사에 있어 새로운 장을 열었다”고 평가했다. 앞서 2013년 창어 3호가 달 앞면에 착륙한 바 있었다. 이로써 중국은 세계 최초로 달 앞면과 뒷면에 모두 탐사선을 착륙시킨 기록을 남기게 됐다. 지난달 12일 달 궤도에 진입한 창어 4호는 두 차례 궤도 조정을 거친 후 지난달 30일 예정된 착륙 준비 궤도에 진입해 3일 또는 4일 착륙이 예상됐었다. 이후 착륙에 성공한 창어 4호 안에 들어있는 무인 로봇 탐사차가 나와 본격적인 달 뒷면 탐사에 나서게 된다. 이 탐사차는 달 뒷면 남극 근처의 지형을 관찰하고 달 표면의 토양과 광물을 분석하는 것은 물론 천문 관측, 중성자 방사선 탐지, 밀폐 공간 내 식물 재배 등 다양한 임무를 수행하게 된다. 이러한 과학 활동에는 중국 내 28개 대학은 물론 네덜란드, 독일, 스웨덴, 사우디아라비아 등의 과학자들도 참여하는 것으로 전해졌다. 이번 임무가 성공한다면 비록 특정 분야에 국한된 것이기는 해도 중국이 그간 미국과 러시아를 우주 개발에 있어 처음으로 앞서 나가는 순간이 된다는 점에서 중국의 ‘우주 굴기’를 상징하는 이벤트가 될 전망이다. 그 동안 유인 탐사는 물론 무인 탐사에서도 달 뒷면에 착륙하려는 시도가 없었던 것은 착륙선이 지구에서 보이지 않는 달 뒷면으로 들어가는 순간 지구와 교신이 끊겨 직접적인 통신이 불가능했기 때문이다. 중국은 달 뒷면과 통신을 잇기 위해 지난 5월 통신 중계위성 ‘췌차오’를 쏘아 올리는 방식으로 이러한 문제를 해결했다. 췌차오 위성은 달 뒷면과 지구를 동시에 바라보면서 양측 간에 정보를 교환하는 걸 돕고 있다. 아울러 달 뒷면이 달의 앞면보다 운석 충돌구(크레이터)가 훨씬 더 많아 지형이 복잡하다는 점도 탐사선 착륙에 어려움을 주는 요인이었다. 창어 4호는 산처럼 돌출한 지형과 충돌하는 것을 막고자 수직에 가까운 궤도로 착륙을 시도한 것으로 전해졌다. 중국은 나아가 2020년까지 창어 5호를 발사해 달 표면을 탐사하고 샘플을 채취한 후 탐사차와 착륙선을 모두 지구로 귀환시키는 프로그램을 추진할 계획이다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

최근 인상 깊게 본 영화가 있다. ‘퍼스트 맨’과 ‘보헤미안 랩소디’이다. 완성도와 재미도 뛰어나지만 직업적 연관성 때문이기도 하다. ‘퍼스트 맨’에서 닐 암스트롱이 달착륙선 시험에서 가까스로 탈출한 후 “여기서 실패해야 저 위(달)에서 실패를 안 해”라며 불안해하는 아내를 다독이는 장면이 나온다. 또 ‘우주로 나가는 게 왜 중요하냐’는 질문에는 “우주에 가면 뭔가 다른 걸 볼 수 있겠죠. 오래전에 했어야 할 일입니다”라고 답한다.올 하반기 최대 흥행작이라는 ‘보헤미안 랩소디’는 퀸에 관한 영화지만 항공우주와 관련된 숨겨진 스토리를 발견해 반가웠다. 에이전트가 프레디 머큐리에게 ‘라이브 에이드’ 공연에 참여해야 하는 이유에 대해 “인공위성이 무려 13대나 동원된다고!”라고 설명하는 장면이다. 2018년은 현실에서도 하늘과 우주에 더 가까이 다가선 한 해였다. 지난 11월 누리호 엔진시험발사체가 성공적으로 발사됐다. 누구도 가르쳐 주지 않는 로켓엔진 기술을 우리 스스로 확보한 것이다. 우리 땅에서, 독자적으로 발사에 필요한 설비와 운용 기술을 갖췄다. 현장을 둘러본 러시아 연구진이 자국의 새로운 발사장 건설에 참여를 제안했을 정도다. 그들은 큰 실패 없이 75t급 로켓엔진을 확보한 우리 기술력에 놀라워했다. 시험발사체 성공의 기쁨이 가시기도 전에 기상관측 위성 천리안2A호가 우주로 갔다. 정지궤도 위성을 우리 기술로 독자 개발한 것은 처음이다. 천리안2A호 수준의 정지궤도위성 기술을 가진 나라는 미국, 유럽연합(EU), 일본, 인도, 중국, 러시아, 이스라엘 7개국에 불과하다. 물론 우리가 이렇게 점프하는 동안 우주 선진국이 쉬고 있었을 리 없다. 100m 경주에 비유하자면 그들은 우리보다 30~40m 앞에 있다. 여유가 있으니 더 다양하고 담대하게 도전할 수 있다. 가장 눈에 띄는 것은 민간기업들이다. 스페이스X는 사상 첫 ‘재재활용’ 로켓 발사에 성공해 로켓 재활용 수준을 높였다. 버진 갤럭틱은 최근 고도 83㎞까지 유인 우주선을 쏘아 올리는 데 성공했다. 국가적 차원에서 우주개발에 도전하고 있는 중국과 인도도 대단하다. 중국은 최근 세계 최초의 달 뒷면 탐사 우주선 창어4호를 발사한 데 이어 2020년에는 화성 탐사선도 발사할 계획이다. 2014년 화성 탐사선을 보내 세계를 놀라게 한 인도는 내년 초 달에 탐사 로버를 착륙시키고 2022년엔 우주비행사 3명을 태운 유인 우주선까지 쏘아 올린다는 계획을 갖고 있다. 우주개발 경쟁은 목표 수준을 높이며 계속 치열해지고 있다. 시험발사체와 천리안2A호 등 한국 우주 개발사를 장식할 만한 큰 성과를 냈으면서도 아직 웃을 수 없는 이유다. 출발선이 다른 우주 선진국과 어깨를 나란히 하려면 우리는 더 빨리, 더 높이, 더 과감하게 열심히 뛸 수밖에 없다. 2019년에도 우리는 그렇게 달릴 것이다. 우리의 무대도 끝나지 않았다.

열흘 정도 지나면 ‘다사다난’했던 무술년(戊戌年) 한 해가 저물고 2019년 기해년(己亥年)이 시작된다. 기해년이 시작되는 첫날 메시지는 지구로부터 약 65억㎞ 떨어져 있는 태양계 가장 바깥쪽인 카이퍼벨트에서 날아온다.2006년 1월 미국 플로리다 케이프커내버럴 기지에서 발사된 미국항공우주국(NASA)의 태양계 경계탐사선 뉴허라이즌스호는 2015년 7월 명왕성의 최근접점을 통과하고 얼음과 소행성들로 구성된 태양계의 끝자락인 ‘카이퍼벨트’와 ‘오르트 구름대’로 날아가고 있다. 뉴허라이즌스호는 2019년 1월 1일 카이퍼벨트에 있는 천체인 ‘울티마 툴레’와 첫 조우를 한다. 울티마 툴레는 ‘알고 있는 세계의 너머’라는 뜻의 라틴어로 천문학계 공식 명칭은 ‘2014 MU69’라는 천체이다. 카이퍼벨트는 태양계 가장 끝 행성인 해왕성 궤도 바깥쪽에 있는 천체들이 도넛 모양으로 밀집한 영역이다. 명왕성이 2006년 국제천문연맹(IAU)의 행성분류법 변경에 따라 행성의 지위를 잃고 왜소행성이 되면서 태양계 행성의 가장 끝은 공식적으로 해왕성이다. 카이퍼벨트도 태양계의 일부분이지만 태양과 거리가 너무 멀어 카이퍼벨트에서 바라본 태양은 작은 별 정도로만 보인다. 카이퍼벨트에는 행성의 지위를 잃은 명왕성 같은 왜소행성뿐만 아니라 수십억 년 전 태양계 행성들이 만들어지면서 남겨진 잔해, 물과 얼음으로 된 천체들이 모여 있는 것으로 알려져 있다. ‘태양계의 탄생을 기록한 화석’이라는 카이퍼벨트 내 천체를 만나는 것은 이번이 처음이기 때문에 새해 첫날 뉴허라이즌스호의 조우에 과학자들의 관심이 집중되고 있다. 뉴허라이즌스호는 울티마 툴레에서 3450㎞ 떨어져 있는 곳까지 초근접해 촬영한다. 뉴허라이즌스호가 울티마 툴레와 조우하는 시간은 24시간이 채 되지 않는 짧은 시간이지만 카메라와 감지기, 스캐너 같은 관측장비로 형태와 지질학적 구성 등을 자세히 관찰하게 된다. 울티마 툴레는 30㎞가량의 폭을 가진 길쭉한 암석이 두 개로 나눠져 서로를 돌면서 하나처럼 움직이는 것으로 추정되는데 뉴허라이즌스호가 보내오는 사진을 통해 그 비밀이 풀릴 것으로 보인다. 뉴허라이즌스호는 울티마 툴레와 짧은 조우를 마치고 카이퍼벨트 바깥 오르트 구름대로 여정을 계속하게 된다. 오르트 구름대에는 10의 12승~10의 13승개의 천체가 존재한다고 추정하고 있다. 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 오르트 구름대를 벗어나면 완전한 외계로 빠져나가게 된다. 뉴허라이즌스호가 1월 1일 울티마 툴레와 만나지만 지구와 멀리 떨어져 있고 정보를 전달하는 데 시간이 걸리기 때문에 이날 조우 결과를 모두 수신하는 데는 20개월 정도 걸릴 것이라고 NASA 측은 추정하고 있다. 2019년 1월 1일 찍은 영상정보를 완전 수신하는 것은 2020년 9월쯤이 될 것이라는 말이다. 새해 첫날 뉴허라이즌스호의 심우주 천체와의 만남을 시작으로 2019년 1월에는 세계 각국의 우주 관련 이벤트들이 쏟아진다.지난 8일 인류 최초로 달의 뒷면 착륙을 목적으로 발사된 중국 달 탐사선 ‘창어 4호’는 현재 달 공전 궤도에 진입했으며 궤도 수정 등의 과정을 거쳐 2019년 1월 1~3일쯤 달 착륙을 시도한다.일본과 중국에 이어 아시아에서 세 번째로 달 탐사선을 발사한 인도는 두 번째 달 탐사선 ‘찬드라얀 2호’를 1월 3일 발사할 예정이다. 달 표면을 조사할 탐사선과 착륙선, 탐사로봇 로버로 구성된 찬드라얀 2호는 2008년 찬드라얀 1호 발사 뒤 2012년 발사될 계획이었지만 착륙 모델 변경 같은 기술적 문제로 여러 차례 연기됐다. 올해도 8월 발사 예정이었지만 최종적으로 내년 1월 초 발사하는 것으로 결정됐다. NASA는 민간우주기업들과 손잡고 2019년을 ‘우주 비행 상업화의 원년’으로 삼겠다는 목표를 세우고 있다. NASA는 스페이스X와 보잉사와 함께 국제우주정거장(ISS)에 우주인을 실어나르기 위한 유인 우주선 시험발사를 1월 7일 실시할 계획이다. 이 발사가 성공해야 현재 러시아의 소유스 우주선이 전담하고 있는 ISS 우주인 운송 업무를 미국이 다시 나눠 수행할 수 있다. 이 밖에도 미국 제프 베이조스의 ‘블루 오리진’과 영국 리처드 브랜슨이 운영하는 ‘버진 갤럭틱’ 등 민간우주업체들도 2019년 상반기 중에 재사용 로켓이나 우주왕복선을 활용해 본격적인 우주 관광 서비스를 시작할 계획을 세우고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr