달궤도선./항우연

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오는 8월 1일(한국 시각) 발사되는 한국 첫 달탐사선이 BTS의 노래 ‘다이너마이트(Dynamite)’로 우주인터넷을 시험할 예정이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 지난 8일 한국과학기자협회가 주최한 과학미디어아카데미에서 “BTS가 허락하면 다이너마이트를 우주인터넷으로 달 궤도선에서 지구로 전송할 계획”이라고 밝혔다. 이와 함께 ETRI의 사계절을 담은 사진도 전송할 예정이다.

달 궤도선은 오는 8월 발사 후 약 5개월간 달까지 비행해 내년 1월부터 1년의 임무를 본격 수행한다. 달 궤도선에는 ETRI의 우주인터넷 장비와 함께 미 항공우주국(NASA·나사)의 섀도 카메라 1대 등 총 6개의 과학탑재체가 장착된다. 달 궤도선은 달 주위를 돌며 이 탑재체로 달 남극의 물을 찾고 지형을 분석하는 등 다양한 과학 임무를 수행할 계획이다. 성공하면 세계에서 7번째로 달에 탐사선을 보낸 국가가 되며 우리나라가 지구 밖의 심우주를 처음으로 탐사하는 기록을 세우게 된다.

한국항공우주연구원은 8일 “한국 달 궤도선이 8월 1일 오전 8시35분(현지 시각 7월31일 오후 11시35분) 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 우주군기지에서 발사될 예정이다”라고 밝혔다. 달 궤도선은 미국 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사된다. 혹시 모를 상황에 대비해 8월 한 달 중 발사 일정을 세워뒀다.

달 궤도선./항우연

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◇부메랑처럼 먼 우주 나갔다 달 궤도 진입

달 궤도선 개발 사업은 2016년부터 시작해 2367억원이 투입됐다. 기술적인 문제로 사업 기간, 중량, 궤적 등 4차례 사업 변경 끝에 올해 8월 발사할 수 있게 됐다. 총 무게 678㎏으로, 가로 2.14m, 길이 1.82m, 높이 2.29m 크기다. 달 궤도선에는 나사의 카메라 1대뿐 아니라 국내 연구진들이 개발한 5개의 탑재체가 실린다. 처음 시도이니만큼 위성 관제 등에서 나사와 국제 협력을 한다.

발사 후 계산한 궤도로 진입 여부는 확인 가능하다. 달 궤도선은 12월16일부터 속도를 점차 낮추면서 타원형으로 달을 돌면서 고도 100㎞ 궤도로 진입을 시도한다. 12월 31일이나 내년 1월1일쯤 목표한 궤도에 진입한다. 1월 한 달간 작동 여부를 체크한 뒤 12월까지 임무를 수행한다. 향후 더 운용할 수 있는지는 연료량에 따라 달라진다.

이번 달 궤도선은 우리나라가 심우주로 가는 첫 비행이다. 한국의 위성 기술은 세계적이지만 지금까지는 지구 저궤도(600㎞)나 정지궤도(3만6000㎞)에만 쏘아 올렸다. 달은 지구로부터 38만4000㎞ 떨어져 있다.

달 궤도선 비행 계획./항우연

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특히 달로 가는 궤도에 태양과 달, 지구의 중력을 이용하는 BLT(Ballistic Lunar Transfer,달 궤도 전이) 방식을 채택했다. 바로 달로 향하는 것이 아니라 지구로부터 156만㎞ 떨어진 곳까지 나갔다가 달에 진입하는 것이다. 이 방식은 태양과 지구, 달의 중력을 최대한 이용해 연료 사용량을 최소화한다. 항우연 김대관 달탐사사업단장은 “비행 중 3번 정도 추력기를 이용해 미세하게 궤도를 조정할 것”이라며 “마치 부메랑을 멀리 던졌다가 다시 원하는 곳에 되돌아 오도록 하는 셈”이라고 말했다.

◇달에서 BTS 음악 들을 수 있을까

달 궤도선은 과학임무가 목적이다. 이를 위해 과학장비 6개가 실린다. 그 중 나사의 섀도 캠이 가장 큰 기대를 모은다. 지구의 축이 23.5도 기울어져 있는 것과 달리 달은 축이 직각으로 서 있다. 이것은 극지에 태양빛을 영원히 받지 못하는 지역이 생길 수 있다는 의미다. 영구음영(永久陰影)지역으로 세계적으로도 연구가 많이 안 된 곳이다. 영하 200도 이하의 달에서 얼어붙은 물이나 메탄, 암모니아 같은 물질을 연구할 수 있다. 섀도 캠은 이 영구음역지역을 촬영한다.

달 궤도선./항우연

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국내 연구진도 과학탑재체 5개를 실어 보낸다. 한국항공우주연구원의 고해상도 카메라, 천문연구원의 편광 카메라, 지질자원연구원의 감마선 분광기, 경희대의 자기장측정기, ETRI의 우주인터넷 장비다.

항공우주연구원은 고해상도 카메라로 궤도선 이후 계획 중인 달 착륙선의 착륙지점을 살펴볼 예정이다. 항우연은 40여개 후보지역을 도출해 사진을 찍을 계획이다. 달 표면의 반사파를 분석하는 편광 카메라로는 고에너지 우주입자에 의한 풍화 상태를 살펴 달의 진화를 연구한다. 자기장측정기와 감마선분광기로는 달에 있는 자기장이나 희토류 원소를 파악할 수 있다. 특히 ETRI의 경우는 달에서도 위성이나 로버(탐사용 로봇) 등을 연결해 인터넷을 할 수 있는지 실험할 예정이다. 이를 위해 지구와 달 사이에서 메시지·파일을 전송한다.

[유지한 기자]

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