[아르테미스 달탐사] 달탐사 재개하는 이유는 헬륨-3, 희토류 자원 확보+약한 중력 심우주 탐사 교두보

(톱스타뉴스 김명수 기자) 뉴시스에 따르면 50년 전 마지막으로 달을 밟은 태양신 '아폴로'에 이어 여동생인 달의 여신 '아르테미스'도 성공적으로 달을 향해 떠나게 됐다. 지난 1972년 아폴로17호를 마지막으로 멈췄던 인류의 달 여정이 다시 재개됐다.

아폴로 프로젝트가 '위대한 도약'으로 지칭되는 발자국을 남기는 등 달 방문 자체에 의의를 뒀다면, 아르테미스 프로젝트는 더 나아가 지속가능한 달 방문을 목표로 할 전망이다.

16일(현지시간) 미국 항공우주국(NASA·나사)에 따르면 '오리온' 우주선을 실은 '아르테미스 1호' 로켓은 이날 오전 1시47분(한국시간 오후 3시47분) 미국 플로리다주 케네디우주센터 39B 발사대에서 달을 향해 발사됐다. 당초 발사 예정시간은 오전 1시4분이었으나 발사 직전 수소 연료 누출 등이 확인돼 긴급 조치를 취하는 과정에서 발사가 43분가량 지연됐다.

◆아르테미스 1호, 기존 발사 예정일에서 석달 뒤 발사…5차 시도서도 위기 겪어

이미 나사가 50년 전에 인간을 달에 보내는 데 성공했던 만큼 이번 아르테미스 프로젝트는 보다 수월하게 이뤄질 것으로 기대됐으나, 우주를 향한 여정은 여전히 쉽지 않은 도전이었다. 아르테미스는 발사를 4차례나 미루는 '4전5기' 끝에 발사에 성공하게 됐다.

아르테미스 1호의 기존 발사 예정일은 지난 8월29일이었다. 하지만 엔진 부분에서 액체수소 연료 누출 및 기상 악화 문제가 겹치며 취소됐고, 2차 발사일인 9월3일에도 연료 누출이 감지되며 작업이 중단됐다.

이후 9월27일 3차 시도를 진행하려 했으나 카리브해 남부에서 발생한 허리케인 '이안'이 발사대가 위치한 플로리다 해안 쪽으로 이동하면서 기상 조건이 악화되자 발사가 최종 취소됐다. 이달 14일로 정해졌던 4차 시도 역시 허리케인 '니콜'이 다가오며 16일로 이틀 미뤄졌다.

이번 5차 시도 또한 발사 하루 전까지도 연료 누출이 감지되며 또 한 번 발사가 무산되는 위기를 겪었으나, 나사 비상대응팀의 긴급 조치로 무사히 달을 향해 쏘아지게 됐다. ◆2017년 시작된 '아르테미스 프로젝트'…달, 심우주 탐사 위한 교두보될까

아르테미스 프로젝트는 인류의 마지막 달 착륙 이후 45년이 지난 지난 2017년 도널드 트럼프 전 미국 대통령의 우주정책명령 1호(SPD-1) 서명으로 시작됐다. 이후 2019년 나사가 '아르테미스'라는 프로젝트명을 공개하며 나사의 우주 탐사 대전략이 본격적으로 수면 위로 떠오르게 됐다.

이번 아르테미스 프로젝트의 핵심은 달을 우주 탐사의 '전초기지'로 삼는다는 점이다. 달 궤도에는 우주정거장 '루나 게이트웨이'를 띄우고, 달 표면에도 지상 달 기지를 건설한다는 계획이다. 이렇게 만들어진 달 기지들은 향후 화성을 비롯한 '심우주 탐사'를 위한 교두보로 활용된다.

이처럼 나사가 아폴로 프로젝트를 뛰어넘는 큰 그림을 그리고 있는 만큼 이날 아르테미스 1호 로켓 발사 성공 또한 향후 이어질 대전략의 첫걸음에 불과하다. 이번에 발사된 오리온 우주선에는 사람 대신 마네킹 3명이 탑승했다. 26~42일에 걸친 비행기간 동안 우주선 선체의 성능을 점검하고, 마네킹에 장착된 센서를 통해 장기간의 우주 비행이 인체에 미치는 영향을 확인한다는 목표다.

◆2025년까지 3단계 프로젝트 추진…성공 시 53년 만에 달 밟는 인류 등장

1단계가 성공하면 이후 2단계 유인 비행(2024년·비행사 4명), 3단계 유인 착륙(2025년·비행사 4명)을 추진할 수 있다. 2단계 프로젝트에서는 승무원이 탑승한 채로 '유인 달 스윙바이'를 아폴로 8호 이후 56년 만에 시도하게 된다.

우주선이 달 궤도를 돌면서 달의 중력을 이용해 비행 경로를 조정한다는 것이다. 아폴로 프로젝트 당시에도 최초로 유인 달 스윙바이를 성공했던 아폴로 8호가 향후 아폴로 11호가 최초로 인류를 달에 보내는 데 결정적으로 기여한 가장 위대한 역할을 했다는 평가를 받기도 했다.

3단계 프로젝트에서는 마침내 53년 만에 다시 인류가 달을 밟게 된다. 여성과 유색인종 등으로 구성된 우주비행사들을 달 남극에 착륙시킨다는 것. 이같은 계획까지 성공할 경우 인류 최초로 달을 밟은 여성과 유색인종이라는 새로운 역사가 써짐은 물론, 이들이 6일에 걸쳐 달 표면에서 과학 탐사 활동을 펼치게 된다.

나사는 3단계에 걸친 아르테미스 프로젝트를 모두 마치게 되면 유인 우주선을 지속적으로 달에 보내 루나 게이트웨이와 달 표면 기지를 구축하는 작업을 진행할 계획이다.

◆달 탐사 재개 이유는?…막대한 자원+弱중력으로 심우주 탐사

그렇다면 50여년이 지난 지금 인류가 다시 달을 향하고, 심지어 상주 기지까지 구축하려는 이유는 뭘까. 가장 큰 이유는 달에 매장된 막대한 자원과 향후 심우주 탐사의 효율성 확보를 위한 것으로 보인다.

먼저 달은 하늘에 떠 있는 광산이라는 별칭이 있을 정도로 헬륨-3, 희토류 등 값비싼 자원이 많이 매장돼 있다.

달에는 1g 핵융합 만으로 석탄 40톤어치 에너지를 내면서도 방사성물질을 뿜지 않는 '꿈의 연료' 헬륨-3가 100만톤 가량 있는 것으로 추정되고 있다. 달의 헬륨-3를 지구로 퍼온다면 지구 전체에 1만년간 에너지를 공급할 수 있는 수준이다.

또 희토류는 스마트폰, 전기 자동차, TV 등 전자제품 제조에 필수적이지만 지구에서는 생산지가 제한적인 전략자원인데 달에는 상당량 있는 것으로 알려졌다.

달을 심우주 탐사의 전초기지로 삼는 이유는 '중력'이다. 달은 지구와 가장 가까운 천체이면서 중력은 지구의 6분의 1에 불과해 우주선을 더 쉽게 발사할 수 있다. 우주를 향해 로켓을 쏘아 올리는 것이 결국 중력과의 싸움이라는 것을 고려하면 우주탐사에 상당한 유리한 셈이다. 달에서 우주로 물건을 보내는 데 필요한 에너지는 지구의 24분의 1로 추정되고 있다.

아르테미스 프로젝트와 관련해 나사는 "아르테미스 프로젝트를 통해 최초의 여성과 최초의 유색인종을 달에 착륙시킴으로써 달에 장기적으로 머물 수 있는 길을 열겠다"며 "이를 통해 달은 화성에 우주비행사를 보내는 디딤돌 역할을 하게 될 것"이라고 전했다.

김명수 기자

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