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"자원의 보고"…불붙은 달 탐사 경쟁

[선데이 모닝 키플랫폼] 글로벌 스캐너 #46_"달 탐사 경쟁"

최성근 김상희 | 2023.09.03 06:00

편집자주 | 머니투데이 지식·학습 콘텐츠 브랜드 키플랫폼(K.E.Y. PLATFORM)이 새로운 한주를 준비하며 깊이 있는 지식과 정보를 찾는 분들을 위해 마련한 일요일 아침의 지식충전소 <선데이 모닝 키플랫폼>

최근 인도의 무인 달 탐사선이 인류 역사상 최초로 달 남극 착륙에 성공했다. 인도뿐 아니라 주요국들의 달 탐사 경쟁이 본격화하고 있다. <선데이모닝 키플랫폼>은 달 탐사에 나선 국가들의 현황을 살펴보고 우리나라의 달 탐사 계획도 짚어봤다.

유인 탐사선·우주정거장·연구기지…19개국 달 탐사 프로젝트 진행

지난 23일 인도의 무인 달 탐사선 '찬드라얀 3호'가 역사상 처음으로 달 남극 지역에 착륙했다. 달 남극은 표면이 고르지 않고 분화구와 바위가 많아 착륙과 탐사가 힘든 지역으로 꼽힌다. 이번 탐사선으로 인도는 구소련, 미국, 중국에 이어 네 번째 달 착륙 국가가 됐다.

미국 전략국제문제연구소에 따르면 현재 19개 국이 달 탐사 프로젝트를 진행한다. 1967년 발효된 유엔 우주조약에 따라 달 영토는 어느 국가도 점유할 수 없지만, 탐사 지역 선점 시 우주조약이 무력화될 가능성도 존재한다.

미국은 과거 '아폴로 프로젝트' 이후 50여 년 만에 달에 유인 우주선을 보내고 지속 가능한 달 탐사 기지까지 건설하는 '아르테미스 프로젝트'를 추진 중이다. 프로젝트 1단계는 'SLS로켓'이라 불리는 발사 시스템과 우주왕복선 제작이며, 2단계로 여성 및 흑인을 포함한 유인우주선이 달 궤도를 선회할 계획이다. 3단계에선 유인 달 착륙선을 달 남극에 보 표본 채취와 분석 등 본격적인 탐사를 수행한다. 미 항공우주국 나사는 2025년까지 프로젝트를 위해 약 930억 달러를 투입할 예정이다. 장기적으로는 달 궤도에 달 탐사 지원 우주정거장 '루나 게이트웨이'를 건설하고 달 남극에 영구적인 연구기지를 건설해 심우주 탐사에 활용한다는 계획이다.

(케이프커내버럴 로이터=뉴스1) 우동명 기자 = 16일(현지시간) 플로리다주 케이프커내버럴 케네디 우주센터 39B 발사장에서 우주선 '오리온'을 탑재한 NASA의 무인 달 탐사 로켓 '아르테미스Ⅰ’이 4전 5기 끝에 반세기만의 달 착륙을 향해 발사되고 있다. ⓒ 로이터=뉴스1 Copyright (C) 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포 금지.

중국도 달 탐사에 적극적이다. 2004년부터 달 탐사 프로젝트 '창어공정'을 시작했으며, 무인 달 탐사, 유인 달 착륙, 달 기지 건설 등 3단계로 추진 중이다. 중국은 무인 탐사선을 통해 암석과 토양 샘플을 지구로 운반하는데 성공했고, 사상 처음으로 달 뒷면에 무인 탐사선을 착륙시켰다. 2024년에는 달 뒷면 토양 시료 채취, 2026년 달 남극 탐사, 2030년 경 유인 우주선 발사와 연구기지 설립 등이 목표다.

일본은 우주항공연구개발기구를 중심으로 달 착륙을 목표로 한 무인탐사선 발사를 추진한다. 또 미국의 아르테미스 프로젝트의 협력국으로서 자국 우주비행사의 달 탐사와 함께 우주 정거장 게이트웨이 건설, 우주 기지 물자 보급, 달 표면 데이터 공유, 유인 탐사 차량 개발 등의 협력 프로젝트를 진행 중이다.

구소련 시절 세계 최초의 인공위성 '스푸트니크'를 발사하면서 우주시대를 열었던 러시아는 구소련 붕괴 이후 경제난 등으로 추진력을 상실했지만, 최근 47년 만에 달 탐사 프로그램을 재개했다. 러시아는 2024년 달 극궤도선 루나 26호와 달 뒷면을 향할 루나 27호를 발사할 계획이며 2027년에는 착륙선과 로버로 구성된 루나 28호를 달 남극에 보낼 예정이다.

우리나라는 지난해 항공우주연구원이 개발한 달 탐사선 '다누리'가 성공적으로 달 궤도에 진입함으로써 세계 7번째 달 탐사 국가가 됐다. 또 미국의 아르테미스 프로젝트의 협력국으로 남극의 영구음영지역에서 탐사선 착륙 후보지를 물색하는 임무를 수행 중이다. 현재 달 착륙선 개발 및 발사 사업이 과학기술정보통신부의 예비타당성조사를 받고 있으며, 향후 10여 년간 6286억 원을 투입해 약 1.8톤 규모의 달 착륙선을 개발하고 2032년 경 달 착륙 및 탐사 임무를 달성하는 것을 목표로 한다.

경쟁적 달 탐사 배경은 자원·연구가치…200만 톤 헬륨-3 존재

주요 강대국들이 경쟁적으로 달 탐사에 나서는 배경에는 달에 존재하는 다양한 자원 때문이다.

달 표면에는 100~200만 톤의 헬륨-3가 존재할 것으로 추정된다. 헬륨-3는 핵융합로 작동에 가장 이상적인 연료다. 약 100톤이면 방사능이나 공해 없이 전 세계가 1년 동안 사용할 에너지를 생산할 수 있다. 달에는 헬륨-3 외에도 우라늄, 백금, 수은, 실리콘, 철, 알루미늄, 티타늄 등이 매장돼 있다.

(서울=뉴스1) = 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원이 11일 국내 첫 달 궤도 탐사선 '다누리'가 촬영한 달 뒷면의 고해상도 영상을 공개했다. 다누리는 지난 3월 22일 치올콥스키 크레이터 지역, 3월 24일 슈뢰딩거 계곡 지역과 실라르드 엠 크레이터 지역을 촬영했다. 이는 우리나라가 처음으로 달 뒷면을 촬영한 사진이라는 점에서 큰 의미가 있다. 또한 3월 24일에 촬영한 사진들은 다누리가 달 궤도를 1,000회 공전한 날에 찍은 사진이라는 점에서도 특별한 의미를 가진다. 사진은 3월 24일 실라르드 엠 크레이터. (과학기술정보통신부 제공) 2023.4.12/뉴스1 Copyright (C) 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포 금지.

달 남극에 존재할 것으로 추정되는 물과 얼음도 과학계가 주목하는 부분이다. 2009년 나사는 달 탐사 위성을 달에 충돌시켜 지하에 물 분자가 있다는 사실을 밝혀냈다. 현재 식수 1리터를 탐사선으로 우주로 보내는 데 약 100만 달러의 비용이 소요되지만, 달의 물을 활용할 수 있다면 식수뿐 아니라 산소와 수소로 분리해 산소 공급과 우주선 추진제로도 사용이 가능해져 우주기지 건설에 유리한 조건을 갖출 수 있다.

대기가 없어 우주에서 날아오는 다양한 운석과 입자들이 표면에 끊임없이 충돌한다는 점도 달의 연구 가치가 높은 이유다. 암석과 토양의 입자를 분석하면 달의 탄생을 비롯한 진화 과정에 대한 연구가 가능해진다. 달에 우주기지가 건설되면 화성을 비롯한 심우주 탐사와 연구도 탄력을 받을 수 있다.

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