인류 역사상 최강 우주발사체 ‘스페이스 론치 시스템(SLS)’이 변수가 없다면 한국시간으로 29일 오후 9시 33분(현지시간 오전 8시 33분) 첫 발사된다. 미국의 유인 달 복귀 계획 ‘아르테미스’의 첫 미션을 위해서다. 발사 전 마지막 작업인 연료 공급 등이 남아있는 상태다.
예정대로 발사된다면 1972년 아폴로 17호의 착륙 이후 50여년 만에 재개되는 미국의 유인 달 복귀 계획 ‘아르테미스’가 첫 발을 뗀다. 유럽과 중국, 일본, 러시아 등 세계 각국이 올해 잇따라 달 탐사 경쟁에 나서고 있는 가운데 미국은 아르테미스 미션으로 새로운 우주 기술을 증명하고 국제 협력을 공고히 해 우주 패권 경쟁에서 앞서 나가겠다는 계획을 갖고 있다.
마이크 사라핀 22일(현지시간) 기자회견에서 NASA 아르테미스 1호 임무책임자는 "새로운 로켓과 우주선의 첫 비행"이라며 "믿기 어려울 정도로 어렵고 위험을 감수해야 하는 일"이라고 말했다. 그러면서 "우리는 우주선이 우주비행사를 태울 준비가 돼 있는지 시험하기 위해 한계까지 밀어붙일 것"이라고 덧붙였다.
● 아폴로 보낸 '새턴5'보다 15% 강력한 SLS 첫 발사
SLS는 2014년부터 개발이 착수돼 약 230억달러(약30조 8085억원)가 투입된 미항공우주국(NASA)의 2단 우주로켓이다. 높이만 111.25m로 30층 건물 정도로 크다. 지구 저궤도에 143t의 탑재체를 올릴 수 있어 지금까지 인류가 개발한 로켓 가운데 추력이 가장 크다. 1960년대와 1970년대 달에 아폴로 탐사선을 보낸 '새턴5'보다 순수 추력은 약 15% 더 크다.
SLS는 길이가 54m에 이르는 고체 로켓 부스터(SRB) 2개가 코어 스테이지 측면에 붙인 형태로 구성된다. 코어 스테이지에는 4개의 강력한 엔진이 클러스터링된다. 코어 스테이지와 SRB는 모두 자유의 여신상보다도 큰 규모다.
SLS는 아르테미스 미션의 일환으로 개발됐다. 그리스 신화에 나오는 달의 여신 이름을 딴 아르테미스 미션의 최종 목표는 2025년까지 인류를 달에 보내는 것이다. 총 3단계로 이뤄져 있다. 비행체의 성능을 시험하는 1단계 무인 미션, 통신과 운항 시스템을 시험하는 2단계 유인 미션션에 이어 최종 3단계에선 인류 역사상 최초의 여성 우주인을 포함한 4명의 인류를 달에 보낸다.
이 과정에서 SLS는 유인우주왕복선 ‘오리온’을 포함해 달 탐사용 로버 '바이퍼' 등 탑재체를 우주로 쏘아 올리는 역할을 한다. NASA는 아르테미스 미션을 달 우주 정거장과 달 기지 구축, 최종적으로는 화성 유인 탐사로 이어지는 로드맵 중 첫 단계로 보고 있다.
미국은 아르테미스 미션을 통해 국제협력을 공고히 하겠다는 계획도 갖고 있다. 미국의 주도 하에 영국, 일본, 이탈리아, 캐나다 등 21개국이 참여하고 있고 한국도 지난해 5월 10번째로 참여하는 것으로 결정됐다. 위성항법기술 등 몇몇 분야 협력안들이 제시되고 있지만 아직 구체적인 협력안이 나온 것은 없는 것으로 알려졌다. 지난 5일 발사된 한국 무인 달 궤도선 ‘다누리’가 달 탐사에 나섰다. 관련 데이터가 아르테미스 임무에 활용될 가능성은 있다.
● 2년 늦어진 아르테미스 미션-1...남여 마네킹, 큐브샛 우주로
이번 SLS 발사는 아르테미스 미션-1로 불린다. 아르테미스 미션-1은 아르테미스 전체계획 발표 당시 2020년으로 예정됐지만 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 여파와 예산 부족, 개발 지연 등으로 미뤄졌다.
아르테미스 미션-1은 오리온 우주선과 SLS 로켓, 케네디우주센터의 지상 시스템을 통합 시험한다. 계산된 속도로 SLS와 우주선 오리온이 달 궤도를 통과하는지를 확인하는 한편 우주비행사를 태우는 우주선 '오리온'이 2760도에 가까운 온도를 견디며 지구 진입, 바다 착륙 등을 정상적으로 수행하는지를 검증한다.
이번 미션-1에서 오리온에는 실제 사람이 아닌 남성과 여성용 마네킹이 각각 한 개씩 실린다. 아폴로 13호의 무사 귀환을 이끈 우주인 ‘아르투로 캄포스’의 이름을 딴 이 마네킹들에 우주복을 입혔다. 우주 비행사들이 발사, 진입, 여러 임무 수행과정에서 착용할 우주복의 성능을 파악하는 게 목표다.
10개의 큐브샛도 함께 달로 보낸다. 이 큐브샛들은 달과 함께 지구를 공전하며 달의 표면에서 물과 자원을 탐사한다. 또 작은 소행성 주위를 맴돌며 주변 환경을 관측하며 추후 소행성 탐사를 위한 정보를 수집한다. 향후에는 우주 비행사들의 안전을 책임지는 임무도 맡을 예정이다.
SLS가 발사된 후 80~90분이 지나면 오리온이 달로 향하는 궤적에 진입한다. 이후 지구에서 45만km 떨어진 지점에 도달해 42일간 임무를 수행한다. 오리온이 우주비행사를 태우고 이 지점에 도달하면 인류가 역사상 지구에서 가장 멀리 비행한 기록을 세우게 된다. 달 방사선 환경 조사와 우주 비행 스트레스 평가, 우주선 연료 소모를 줄일 수 있는 달 역행궤도에 머무는 것 등이 주요 임무다. 오리온은 임무 후 10월 10일 지구로 돌아온다. 미국 캘리포니아주 샌디에이고 해안에 낙하할 예정이다.
빌 넬슨 NASA 국장은 "이전 세대에게 아폴로 프로그램이 있었다면, 이제는 아르테미스 프로그램이 있다"며 "그간 제작된 유인 우주선 중 가장 멀리 날아갈 것"이라고 말했다.
'아르테미스' 미션 첫발...50여년 만에 달에 인류 보낸다 - 동아사이언스
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