현존 최강 우주로켓 발사… 달 착륙에 도전하는 각국

화성 찍고 달로… 올해 주목할 우주개발 소식은?
미국, 3월쯤 유인 달 탐사 추진
달 궤도선 발사 앞둔 한국 이어 인도-일본-러시아도 달착륙 시도

미국항공우주국(NASA·나사)의 아르테미스1 미션에서 활용될 초대형 우주로켓 ‘스페이스론치시스템’이 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 시험 중이다. 나사 제공

지난해에는 두 개의 새로운 로버(탐사 로봇)가 화성에 착륙했다. 미국항공우주국(NASA·나사)의 ‘퍼시비어런스’와 중국의 ‘톈원1호’다. 퍼시비어런스와 함께 화성에 도착한 무인헬기 ‘인저뉴이티’는 지구가 아닌 다른 행성에서 인류의 첫 동력 비행을 하는 쾌거를 이뤄냈다. 리처드 브랜슨 버진그룹 회장과 제프 베이조스 아마존 창업자, 일론 머스크 테슬라 창업자의 민간 우주 관광 경쟁도 불붙었다. 중국은 자체 우주정거장 구축에 착수했고 나사는 인류를 위협할 가능성이 있는 소행성의 궤도를 바꾸기 위한 우주선을 발사했다.

올해 임인년에는 더 드라마틱하고 다채로운 우주개발 이벤트가 찾아온다. 대표적인 게 역대급 규모의 우주발사체와 우주선 발사다. 나사는 유인 달 탐사 미션인 ‘아르테미스’를 겨냥한 현존 최강 우주로켓 ‘스페이스론치시스템(SLS)’ 발사를 올해 추진한다. ‘아르테미스1’으로 알려진 첫 발사는 사람을 태우지 않은 우주선 ‘오리온’을 SLS에 실어 발사해 달 주위를 돌고 지구로 귀환하는 미션이다. 이르면 3, 4월 발사한다.

머스크가 설립한 민간 우주기업 스페이스X는 초대형 우주선 ‘스타십’의 첫 우주비행에 나선다. 몇 차례 어려움 끝에 지난해 5월 시험 발사에 성공했다. 이르면 1월 중 우주비행에 나서 지구 궤도를 돌고 하와이에 착륙시킬 계획이다.

2021년이 화성 탐사의 해였다면 올해 인류의 시선은 달로 향한다. 나사는 아르테미스1 미션 외에도 달의 과학 탐사 및 상업 개발과 관련된 탑재체를 실은 무인 달착륙선을 올해부터 매년 발사하는 ‘상업용 달 탑재체 서비스(CLPS)’ 프로그램을 운영한다. 나사가 CLPS를 위해 무인 달 착륙선 제작 업체로 선정한 우주기업 ‘인튜이티브 머신스’의 착륙선에는 한국천문연구원 등 국내 연구진이 개발한 ‘달 우주환경 모니터(LUSEM)’가 설치된다.

2019년 달 착륙에 실패한 인도도 올해 재도전할 가능성이 있으며 러시아도 1976년 이후 처음으로 달착륙선을 발사할 계획이다. 한국의 달 궤도선(KPLO)도 이르면 8월 발사될 예정이다. 일본의 민간 우주기업 아이스페이스는 아랍에미리트(UAE)의 달 탐사 로버를 포함한 화물을 달 표면에 착륙시키는 미션을 진행한다. 민간 로켓 기업 로켓랩은 ‘캡스톤’으로 불리는 소형 위성을 달 궤도에 발사한다.

중국은 올해 자체 우주정거장인 ‘톈궁’ 구축을 완료한다는 계획을 내놨다. 지난해 이미 우주정거장 모듈을 발사하면서 3명의 승무원을 보냈다. 지난해 10월 발사된 중국의 유인 우주선 ‘선저우13호’에 탑승한 승무원들은 6개월간 우주에 머물며 톈궁 조립·건설에 대한 핵심 기술 테스트, 톈궁 건설에 필요한 장치 설치, 과학 실험 등을 수행한다. 2024년 국제우주정거장(ISS) 운영이 종료되면 한동안 중국의 톈궁이 유일한 우주정거장이 될 것으로 전망된다.

지난해 11, 12월 잇달아 발사된 우주선 다트(DART), 노후화한 허블 우주망원경과 임무를 교대할 제임스웹 우주망원경도 기대를 모은다. 지구를 잠재적으로 위협하는 소행성의 궤도를 수정하기 위해 발사된 다트는 올해 9월 말 지구에서 약 1100만 km 떨어진 지구 근접 소행성 ‘디모르포스’에 초속 6.6km로 충돌할 예정이다. 지난해 12월 25일 발사된 제임스웹 우주망원경은 1월 말 지구에서 약 150만 km 떨어진 궤도에 진입해 본격적인 관측에 나선다. 이르면 6, 7월에는 제임스웹이 관측한 데이터를 확인할 수 있을 것으로 예상되고 있다.

김민수 동아사이언스 기자 reborn@donga.com