달 탐사 과거와 현재, 그리고 미래

'달 탐사 프로젝트' 올해 시작
특명! 2020년 달에 태극기를 꽂아라

달에 태극기를 꽂을 날이 머지않았다. 우리 정부가 올해부터 본격적인 '달 탐사 프로젝트'를 시작한다. 오는 2020년 우리 힘으로 만든 달 탐사선을 발사하는 게 이 프로젝트의 목표. 현재 미국·러시아·유럽연합·중국·일본·인도가 자체적인 달 탐사 기술을 보유하고 있다. 한국이 성공하면 세계 7번째 달 탐사국으로 기록된다. 인류의 달 탐사 역사와 우리나라의 도전 과제를 정리했다.

◇미국과 소련의 달 탐사 경쟁
1969년 7월 21일(한국 시각)은 지구의 위성 달에 최초로 인류의 발길이 닿은 날이다. 미국 '아폴로 11호'의 착륙선이 무사히 달 표면에 내려앉았고, 사다리를 타고 내려가 달에 첫발을 내디딘 닐 암스트롱(1930~2012)은 이런 말을 남겼다. "한 사람에게는 작은 걸음이지만, 인류에게는 큰 도약이다."

오는 2020년 발사될 우리나라 달 탐사선 상상도. 달 표면에 착륙선(오른쪽)과 로봇 ‘로버’가 안착해 있다. 상공에 떠 있는 건 궤도선이다.

암스트롱의 말은 현실이 됐다. 이후 미국은 1972년까지 우주비행사 10명을 달에 보내는 데 성공했다. 달에서 채취한 암석 약 380㎏과 내부 구조를 측정하기 위해 설치한 지진계를 분석해 과학자들은 그동안 몰랐던 '달의 비밀'들을 밝혀냈다. 달은 지구와 마찬가지로 약 46억 년 전 형성됐고, 표면의 거대한 화구는 38억~40억 년 전 거대한 운석이 쏟아지면서 생겨났다는 사실 등이다.

미국이 이 같은 결실을 거두게 된 건 라이벌인 '소련'과의 경쟁도 한몫했다. 냉전 시대, 두 나라는 이념 대립을 넘어 우주 개발 경쟁까지 벌였다. 초기에는 번번이 미국이 소련에 뒤졌다. 소련은 1957년 인류 최초의 인공위성 '스푸트니크 1호' 발사에 성공했고 이어 1959년엔 탐사선인 '루나 3호'를 쏘아 올려 인류가 한 번도 본 적 없었던 달의 '뒷면'을 처음으로 촬영했다. 달은 자전과 공전 주기가 같아 지구에서 늘 달의 한쪽 면(앞면)만 볼 수 있었다.

자존심을 구긴 미국은 '1960년대에 인류를 달에 보내겠다'는 야심 찬 계획을 세웠다. 1961년 존 F 케네디 대통령이 이를 공표했고, 1969년 마침내 역사적인 순간을 맞이하게 된 것이다.

◇'헬륨-3' 등 미래 자원 풍부

2000년 들어 달 탐사 경쟁 구도가 변하기 시작했다. 전통적인 우주 강국 외에 중국·인도·일본 등 아시아 국가들이 '신흥 우주 강국'으로 떠올랐다. 중국은 미국과 러시아에 이어 세계 3번째로 탐사선을 달 표면 위에 올려놓았다. 지난 2013년 '창어 3호'가 무인 달 탐사 차량 '옥토끼호'를 싣고 성공적으로 달에 안착했다. 앞서 일본은 2007년 '가구야', 인도는 2008년 '찬드라얀 1호'라는 달 탐사 위성을 띄웠다. 찬드라얀 1호는 최초로 달 북극 지역의 분화구에서 물의 흔적을 발견하기도 했다.

세계 각국이 달에 주목하는 이유는 크게 두 가지다. 우선 달에는 미래 자원이 풍부하다. 대표적인 게 '헬륨-3'(헬륨 스리)다. 헬륨-3는 핵융합을 통해 전기에너지를 생산하는 원소. 태양풍에 섞여 우주로부터 날아오는데, 대기권에 막혀 지구엔 제대로 들어올 수 없다. 반면 달에는 대기가 없어 헬륨-3가 표면에 그대로 쌓이게 된다. 제럴드 쿨친스키 교수(미국 위스콘신대 핵융합 연구소)는 달에 있는 헬륨-3의 양을 약 100만톤(t)으로 추정했다. 헬륨-3의 가치는 100㎏당 1억5000만 달러(약 1790억원)에 달한다.

또 하나, 달은 우주여행의 중간 기착지 역할을 한다. 특히 '제2의 지구'로 불리는 화성에 가기 전, 에너지를 충전하는 장소로 활용할 수 있다.

◇한국 목표 "2020년 달 탐사선 발사"
달 탐사를 위한 기술 개발은 지금도 계속되고 있다. 인도는 2017년 발사를 목표로 '찬드라얀 2호'를 준비 중이다. 미국항공우주국(NASA)은 달 표면에 기지를 건설할 계획이다. 달에는 대기가 없어 태양빛이 그대로 지표로 도달하는데, NASA는 이 태양빛을 받아들여 기지 활동에 필요한 전력을 생성할 예정이다.

우리나라도 올해부터 달 탐사 프로젝트에 박차를 가한다. 우선 2018년까지 NASA와 손잡고 550㎏급 '시험용 달 궤도선'을 개발해 쏘아 올리기로 했다. 처음 시도하는 일인 만큼 국제 협력을 통해 시행착오를 줄이고 기술 역량을 키운다는 설명이다.

이를 토대로 2020년엔 직접 탐사선 발사에 나선다. 탐사선은 궤도선과 착륙선으로 구성된다. 2~3주에 걸쳐 달에 진입한 궤도선은 달 상공 100㎞를 돌며 통신·관측 임무를 수행한다. 착륙선에는 자유롭게 이동하는 로봇 '로버'가 탑재된다. 로버는 달 표면에 안착해 지질 성분을 분석한다.

한국이 쏘아 올릴 달 탐사선의 임무 수행 기간은 약 1년이다. 최광기 미래창조과학부 거대공공연구정책과 사무관은 "탐사선에서 수집한 정보는 1.3초 만에 지구로 전달된다"며 "이 내용을 분석해 지금껏 몰랐던 달의 환경을 파악하고 나아가 화성 등 다른 행성을 탐사하는 능력을 키울 수 있을 것"이라고 말했다.

>> 알쏭달쏭 달의 모든 것

탄생시기 약 46억년 전

지름 3476㎞ (지구 지름 1만2756㎞)

중력 지구의 6분의 1

기온 낮 최고 기온 107도 밤 영하 150도 이하

자전주기(공전주기) 27.3일

질량(지구=1) 0.0123

조선일보
지구로부터의 평균 거리 38만4400㎞