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중국, 달 표본 수집-귀환선 ‘창어5호’ 발사

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2kg 수집해 돌아오는 ‘23일 왕복여행’ 프로젝트

성공 땐 미국·러시아 이어 세계 세번째 표본수집


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24일 오전 창어 5호를 싣고 이륙하는 창정5호 로켓. 웹방송 갈무리

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중국이 달 토양과 암석을 수집해 지구로 가져올 우주선 창어 5호를 쏘아올렸다.

중국 국가항천국(CNSA)은 24일 오전 4시30분(한국시각 오전 5시30분) 하이난섬 원창우주발사장에서 창어 5호를 실은 창정 5호 로켓을 발사했다. 이번 달 탐사는 지구 출발에서 달 착륙, 표본 수집, 지구 귀환까지 23일이 걸리는 단기간의 달 왕복 여행이다. 중국의 6번째 달 탐사선인 창어 5호는 궤도선, 착륙선, 상승선, 귀환선 네개의 모듈로 구성돼 있으며 무게는 8.2톤이다.

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중국의 달 표본 수집-귀환선 창어5호가 착륙할 몽스 륌케르 지역. 나사 제공

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44년만의 도전…착륙지는 13억년 전 화산분출 지대


달 샘플 수집-귀환을 위한 탐사선은 1976년 소련의 루나24호 이후 44년만에 처음이다. 성공할 경우 중국은 달의 흙을 지구로 가져 오는 세번째 국가가 된다.

창어5호가 착륙하는 곳은 인류가 처음 탐사하는 지역으로, 달에서 매우 어두운 평원지대인 달 앞면 서쪽 `폭풍의 바다'(Oceanus Procellarum) 내 북위 40도의 폭 70km, 높이 500미터에 이르는 화산 지대 `몽스 륌케르'(Mons Rümker)다. 과학자들은 약 13억년 전에 이곳에서 화산 분출이 있었을 것으로 추정한다.

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창어5호 착륙선과 상승선. 군터스 스페이스


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8일 뒤 착륙…이틀간 흙·암석 수집…12월17일 귀환


창어 5호는 약 3일 뒤 달 궤도에 도착한 뒤 5일 뒤 다시 착륙선을 발사한다. 주어진 활동 기간은 지구일 기준으로 최대 14일이다. 달에 햇빛이 비치는 낮 동안 일을 마쳐야 한다. 달에 밤이 찾아오면 영하 190도까지 내려가 탐사선의 전자기기가 작동을 할 수 없기 때문이다. 이 짧은 기간에 착륙선의 로봇팔과 드릴로 표면은 물론 땅속 2미터 지점의 흙과 암석까지 수집해야 한다. 현재로선 2일 동안 최대 2kg을 수집하는 게 목표다. 표본을 수집한 뒤에는 상승선이 표본을 달 궤도선으로 올려보내고, 궤도선은 이를 귀환선에 옮겨 싣는다. 귀환선은 12월17일 지구 대기권에 진입한 뒤, 낙하산을 펼치고 중국 북부 내몽골 사막 지대에 착륙할 예정이다.

미국의 아폴로 우주비행사들은 6번에 걸쳐 382kg을, 소련의 루나 무인 착륙선은 3번에 걸쳐 330g을 지구로 가져왔다.

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중국 달 탐사 13년…창어 5호는 여섯번째 탐사선


중국의 달 탐사 역사는 올해로 13년째를 맞았다. 중국은 2007년과 2010년에 각각 궤도선을 보낸 것을 시작으로 2013년 처음으로 달 착륙선을 보낸 데 이어 2019년엔 창어 4호를 인류 사상 처음으로 달의 남극 부근 뒷면에 착륙시키는 개가를 올렸다. 2014년엔 창어5호 준비를 위한 연습선 창어5T1호를 보낸 바 있다.

이번 창어 5호 이후에도 세 차례의 달 탐사 계획이 예정돼 있다. 2023년과 2024년엔 두번째 달 표본 수집-귀환을 위한 창어 7호와 창어 6호를 잇따라 달 남극 지역에 보내고, 이어 2027년엔 창어 8호를 보내 2030년대 유인 착륙을 위한 자료들을 수집한다.

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10번째 착륙지…“달 역사 새로 쓰게 될 것”


지구에선 정확한 시간 간격을 두고 규칙적으로 붕괴하는 방사성 물질의 특성을 이용해 어떤 일의 정확한 발생 시기를 알아낸다. 달에서 일어난 일은 어떻게 그 시기를 알아낼까? 현재 사용하는 방법은 표면에 나 있는 분화구의 수를 통해 연대를 어림짐작하는 것이다. 달 표면에 난 분화구 숫자가 적을수록 더 최근에 형성된 것이다. 그동안 과학자들은 달의 9곳에서 이런 방법을 활용해 연대를 추정했다. 미국 아폴로 우주선 비행사들이 발을 디딘 6곳(아폴로 11,12,14,15,16,17호)과 옛 소련의 무인 탐사선 루나가 착륙한 3곳(루나 16,20,24호)이 전부다. 과학자들은 분화구 수를 토대로 이곳의 분화구들은 대부분 32억~39억년 전에 형성된 것으로 추정했다.

중국의 창어5호는 10번째로 그 일을 수행하게 된다. 이곳의 분화구 숫자를 통해 분화구 형성 연대를 짐작할 수 있게 되면 달 역사에서 화산 활동이 어떻게 전개돼 왔는지 알 수 있다. 현재까지는 달이 생긴 뒤 처음 10억년 동안은 화산 활동이 활발해 달 표면이 현무암으로 뒤덮였으며 30억년 전부터 화산 활동이 뜸해진 것으로 본다. 만약 ‘몽스 륌케르’를 분석한 결과 13억년 전 것으로 판명나면 어떻게 달처럼 작은 천체의 내부가 그렇게 오랜 기간 뜨거운 상태를 유지할 수 있었는지 의문이 제기될 것이라고 영국 맨체스터대 행성과학자 로메인 타티시(Romain Tartese) 교수는 말한다. 중국 행성지질학자 샤오롱은 “달의 역사를 새로 쓸 일이 될 것”이라고 말했다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr, ▶곽노필의 미래창 바로가기

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