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달 착륙 후보지 탐색하고 우주인터넷 검증…한국형 달궤도선 임무 첫 공개

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달 착륙 후보지 탐색하고 우주인터넷 검증…한국형 달궤도선 임무 첫 공개

2021.04.01 12:00
한국항공우주연구원 제공
한국형 달 궤도선(KPLO)의 상상도. 한국항공우주연구원 제공

내년 8월 한국이 처음으로 달에 보내는 탐사선인 '한국형 달 궤도선(KPLO)'의 임무가 처음 공개됐다. 한국항공우주연구원, 한국천문연구원, 한국지질자원연구원, 한국전자통신연구원(ETRI), 경희대, 미국항공우주국(NASA)이 각자 개발한 탑재체를 이용해 달 표면과 남극 영상 촬영, 자기장·감마선 측정, 우주인터넷 통신 시험 등의 임무를 수행한다. 2030년 달에 보낼 예정인 한국형 달 착륙선의 착륙 후보지를 좁히기 위해 영상을 촬영하는 임무도 맡는다.

 

과학기술정보통신부는 1일 KPLO의 임무와 임무를 수행할 탑재체 6종을 공개했다. 카메라 3기와 과학임무를 위한 측정장비 2기, 우주인터넷 검증장비다. 국내서 개발한 5개 탑재체는 지난해 12월 KPLO를 제작중인 항우연에 전달됐다. NASA가 개발한 '섀도캠'도 올해 6월 중 국내에 들어온다. 과기정통부는 "내년 8월 발사를 목표로 일정을 관리하고 있다"며 "KPLO 발사에 성공하면 미국과 구 소련, 일본, 인도, 유럽, 중국에 이어 7번째로 달을 탐사하는 국가가 된다"고 밝혔다. 


● 달 착륙 후보지 탐색하고 우주인터넷 기술 검증

 

내년 8월 한국에서 처음으로 달에 보내는 한국형 달 궤도선(KPLO)의 임무가 처음 공개됐다. 한국항공우주연구원 제공
내년 8월 한국에서 처음으로 달에 보내는 한국형 달 궤도선(KPLO)의 임무가 처음 공개됐다. 한국항공우주연구원 제공

KPLO의 핵심 임무 중 하나는 2030년 발사할 예정인 한국형 달 착륙선의 착륙 후보지를 탐색하는 것이다. 착륙 후보지 탐색은 항우연이 개발한 고해상도 카메라 '루티'가 맡는다.

 

항우연은 앞서 2019년 국내 과학자들을 대상으로 한 공모를 통해 착륙 후보지 49곳을 추렸다. KPLO에 실리는 루티는 착륙 후보지 49곳의 약 90%에 달하는 44곳을 실제로 촬영해 착륙 가능성 등을 평가하는 자료를 만들 예정이다. 

 

유일한 외산 탑재체인 NASA의 셰도캠도 NASA가 2024년까지 달에 다시 우주인을 보내는 미션인 '아르테미스'에서 달 유인 착륙에 적합한 후보지를 찾는 임무를 맡는다. 섀도캠은 달 극지역의 충돌구 속에서 햇빛이 들지 않는 지점을 촬영할 수 있는 장비다. 달 극지역은 생명 활동에 필수적인 얼음이 남아 있을 것으로 추정돼 유인 탐사의 후보지로 꼽힌다.

 

한국형 달 착륙선 착륙을 통한 달 탐사 데이터를 지구로 보내올 우주인터넷 기술 확보를 위한 우주인터넷 검증장비도 KPLO에 실린다. 이 장비는 한국전자통신연구원(ETRI)이 개발했다. 달에서 메시지와 파일은 물론 실시간으로 동영상을 전송하는 시험을 한다. 이병선 ETRI 위성탑재체연구실장은 “향후 달착륙선을 보내면 다른 탐사선과 네트워크를 만들어 통신하는 기술 확보도 필요하다”고 말했다.

 

● 달 뒷면 토양 입자 크기·유용 자원도 탐사

 

한국천문연구원이 개발한 폴캠. 폴캠은 특정 방향으로 진동하는 빛인 편광을 활용해 달 표면의 입자 크기나 티타늄 분포를 확인할 수 있다.. 한국항공우주연구원 제공

KPLO에는 인류가 보낸 달 궤도선으로는 최초로 광시야편광카메라 '폴캠'이 실린다. 한국천문연구원이 개발한 폴캠은 특정 방향으로 진동하는 빛인 편광을 활용해 달 표면의 입자 크기나 티타늄 분포를 확인할 수 있다. 입자 크기에 따라 다르게 산란하는 편광의 특성을 활용한다. 달 표면 입자 크기를 알면 달에서의 '우주 풍화'를 연구할 수 있다. 지구에서 보이지 않는 달 뒷면의 입자 크기와 티타늄 분포를 조사하는 것도 이번이 처음이다. 

 

한국지질자원연구원이 개발한 감마선분광기는 달에 있는 원소가 내는 고유한 에너지를 분석하는 장비로 물과 산소, 헬륨3 등 달 탐사에서 유용하게 활용할 수 있는 자원을 찾는 임무를 수행한다. 특히 헬륨3는 1g으로 석탄 40t이 생산하는 에너지를 만들 수 있다. 달 기지 건설에 쓸 수 있는 철과 칼슘 등 다른 원소를 포함한 자원지도를 5종 이상 만든다는 목표다. 자원지도는 달 기지건설 최적지를 찾는 데 쓰인다. 


이밖에 경희대 연구팀이 만든 자기장측정기는 달 주위 자기장과 달 표면의 자기장 이상 지역을 찾는다. 지구 자기장의 수십 분의 1 크기인 1000 나노테슬라(nT·10억분의 1T) 수준의 미세자기장을 측정할 수 있다. 달 주변 우주공간의 자기장을 측정해 태양과 지구, 달 사이 우주환경을 연구하는 임무도 수행한다.

 

김대관 항우연 달탐사사업단 단장직무대리는 "내년 6월 15일을 가상의 발사 날짜로 설정해 여유있게 일정을 준비하고 있다"며 "내년 9월 9일 안에 발사하면 계획된 일정대로 탐사를 할 수 있는 만큼 이 기간 안에 발사하는 데 차질이 없도록 하겠다"고 말했다.

 

 

 

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