‘다누리’, 발사 40분후 첫교신 성공…달 궤도로 가는 고속도로 진입

첫 달탐사선 다누리’ 85일 오전 88플로리다 케이프커내버럴 우주군기지서 발사

한국 최초의 달 궤도 탐사선 ‘다누리’가 8월5일 발사 40분 후 발사체와 분리됐다. 이후 발사 1시간 30분쯤 뒤인 9시40분 지상국과 첫 교신에 성공했다. 5일 스페이스X에 따르면 다누리는 이날 오전 8시48분쯤 스페이스X 발사체 팰컨9로부터 분리됐다. 이로부터 5분 뒤 달로 가는 궤적에 진입한다. 과학기술정보통신부는 “이날 9시40분 다누리와 첫 교신에 성공했다”고 밝혔다.

다누리호 분리. /스페이스X

한국항공우주연구원(항우연)이 발사체 분리정보를 분석해 이날 오후 2시쯤 다누리가 목표한 달 전이궤적 진입에 성공했는지를 확인할 수 있다.

다누리는 지구에서 156만㎞ 떨어진 곳까지 멀어졌다가 다시 지구 쪽으로 다가와 달 궤도에 진입할 예정이다. 거대한 리본 모양을 그리며 총 600만㎞를 비행하게 된다. 발사 이후 4개월 반의 비행을 거쳐 12월 중순 달 궤도에 진입, 달 상공 100㎞ 원 궤도를 돌며 태양빛이 닿지 않는 영구음영(永久陰影) 지역 탐사와 2030년 달 착륙선 후보지 탐색, 우주 인터넷 실험 등의 임무를 1년간 수행할 예정이다.

한국 첫 달탐사선 다누리85일 오전 88분 우주로 날았다

한국 첫 달탐사선이 달을 향해 발사됐다. 한국형 달궤도선 다누리는 8월5일 오전 8시8분 48초(미국 동부시간 4일 오후 7시8분 48초) 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 스페이스X 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다.

다누리는 4개월 반 동안 우주를 여행해 오는 12월16일 달 궤도에 도착할 예정이다. 12월31일에는 달 상공 100km의 임무궤도에 안착한다는 목표다. 달 임무 궤도에 안착한 후에는 하루 12회 공전하며 1년간(2023년 1~12월) 임무를 수행할 예정이다.

한국 최초 달 탐사선 ‘다누리’가 8월5일 오전 8시8분 미국 플로리다주 케이프커내버럴 미 우주군 기지에서 성공적으로 발사되고 있다. /케이프커내버럴=공동취재기자단

다누리는 발사 40분 이후인 오전 8시47분께 지구 표면에서 약 1656㎞ 떨어진 지점에서 발사체와 분리되며, 그때부터 정해진 궤적을 따라 이동한다.

다누리는 지구에서 약 38만km 떨어진 달로 곧장 가지 않고 일단 태양 쪽의 먼 우주로 가서 최대 156만km까지 거리를 벌렸다가, 나비 모양, 혹은 ‘∞’ 꼴의 궤적을 그리면서 다시 지구 쪽으로 돌아와서 달에 접근할 예정이다. 다누리가 이런 ‘탄도형 달 전이방식’(BLT·Ballistic Lunar Transfer) 궤적에 계획대로 제대로 들어갔는지 연구진이 판단하려면 발사 후 2∼3시간이 지나야 한다. 즉 오전 10∼11시께에야 어느 정도 가늠이 가능하다.

과기정통부는 연구진이 판단한 결과를 토대로 이날 오후 2시께 언론브리핑을 열어 다누리의 궤적 진입 성공 여부를 발표한다. 다누리가 오는 12월 성공적으로 달에 도착해 탐사 임무를 시작하면 우리나라는 미국, 러시아, 유럽, 일본, 중국, 인도에 이어 7번째 달 탐사국이 된다.

다누리, 중력이용 고난도 4개월반 비행… 10번 고비 넘겨야 달궤도 안착

국산 우주발사체 누리호가 성공한 데 이어 한국의 첫 달 궤도선 ‘다누리’가 5일(한국 시각) 미국에서 발사됐다. 한국이 지구 궤도 너머 심우주(深宇宙) 탐사에 처음으로 도전하는 것이다. 다누리가 성공적으로 발사되고 오는 12월 달 궤도에 안착하면 한국은 미국과 러시아, 유럽, 일본, 중국, 인도에 이어 세계 일곱 번째 달 탐사국이 된다. 다누리 발사는 비록 미국 우주기업 스페이스X의 힘을 빌리지만, 달로 가는 궤적 설계부터 탑재 과학 장비 개발까지 다누리 개발의 전 과정에는 국내 연구진의 기술들이 총집약됐다.

과학기술정보통신부는 8월4일 “다누리가 한국시간으로 5일 오전 8시 8분(현지시간 4일 오후 7시 8분) 미 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 스페이스X의 우주발사체 팰컨9에 탑재돼 발사될 예정”이라고 밝혔다. 다누리는 발사 이후 4개월 반의 비행을 거쳐 12월 중순 달 궤도에 진입, 달 상공 100㎞ 원 궤도를 돌며 태양빛이 닿지 않는 영구음영(永久陰影) 지역 탐사와 2030년 달 착륙선 후보지 탐색, 우주 인터넷 실험 등의 임무를 1년간 수행할 예정이다.

다누리는 4일 미국 플로리다의 우주군 기지 발사체 보관동에서 발사대로 옮겨져 오전 11시 15분(현지 시각 3일 오후 10시 15분) 기립했다. 앞서 7월7일 한국에서 미국으로 이송돼 약 한 달간 기능 점검과 연료 주입 등의 작업을 마쳤다. 이번 발사는 다누리가 약 4개월간 먼 우주를 돌아 달 궤도에 진입하고 고해상도 카메라를 포함한 6기의 탑재체가 정상 작동해야 최종 성공을 확정짓게 된다. 다누리 개발을 주도한 김대관 항우연 달탐사사업단장은 이날 현지에서 “이제부터 먼 여정이 시작된다”고 말했다.

  • 달 향한 600여정 시작

최대 관건은 달로 가는 BLT(탄도형 달 전이 방식·Ballistic Lunar Transfer) 궤적의 성공 여부다. 달로 가는 통상적인 루트는 바로 직진하거나 지구를 크게 몇 바퀴 돌다가 가는 방식이다. 짧게는 3일, 길게는 한 달 정도가 소요된다. 하지만 다누리가 갈 BLT 궤적은 태양과 달, 지구의 중력을 이용하는 방식으로 그보다 훨씬 긴 시간이 걸린다. 미국·일본만 시도했던 고난도 기술이다.

다누리는 지구에서 156만㎞ 떨어진 곳까지 멀어졌다가 다시 지구 쪽으로 다가와 달 궤도에 진입할 예정이다. 거대한 리본 모양을 그리며 총 600만㎞를 비행하게 된다. 달과 지구를 잇는 38만㎞의 15배가 넘는 거리다. 항우연도 원래는 지구를 3바퀴 반 돌고 달로 가는 궤적을 설계했지만 제작 과정에서 다누리 무게가 늘면서 연료 부족 문제가 생겼다. 연료가 부족하면 달에서의 임무에 차질이 빚어질 수 있어, 거리는 더 먼 대신 태양과 지구, 달의 중력을 이용해 연료 사용량은 20~25% 줄이는 길을 택한 것이다.

한국 최초 달 궤도선 ‘다누리’

.발사 40분 뒤 발사체에서 분리되고 그로부터 5분 뒤 BLT 궤도에 진입했다. 발사 5~6시간 후인 5일 오후 1~2시쯤(한국시간) 목표했던 달 전이궤적 진입 여부를 확인할 수 있을 것으로 예상된다. 스페이스X의 팰컨9이 다누리를 궤적에 올려놓은 이후 다누리 운영은 온전히 국내 연구진의 몫이다. 다누리는 우주 고속도로 격인 BLT를 탄 이후 궤적을 조금씩 바꾸는 작업이 이뤄진다. 약 4개월 반 비행 동안 최대 9번의 궤적 수정 기동이 이뤄진다.

그 다음 관문은 달 궤도 진입이다. 다누리는 오는 12월16일부터 속도를 점차 낮추면서 타원형으로 달을 다섯 바퀴 돌다 고6도 100㎞ 궤도에 진입한다. 9번의 궤적 수정을 포함해 10번의 고비를 넘기고 12월31일이나 2023년 1월1일쯤 목표한 궤도에 진입하면 한 달간 시운전에 들어간다. 이후 내년 12월까지 하루에 12번 공전하며 과학 임무를 수행하게 된다.

  • 과학 임무 수행할 탑재체 6종 실려

다누리 발사에서 궤적만큼이나 중요한 것이 통신이다. 지구에서 150만㎞ 이상 떨어진 심우주에서 다누리가 보내오는 신호를 받아야 하기 때문이다. 이를 위해 항우연은 경기도 여주에 반사판의 크기가 직경 35m로 국내 최대인 심우주 지상 안테나를 구축했다. 다누리는 발사 후 약 1시간 뒤 지상국과 교신할 예정이다.

다누리에는 과학 임무 수행을 위한 탑재체 6개도 실렸다. 이 중 항우연의 고해상도 카메라, 천문연구원의 편광 카메라, 지질자원연구원의 감마선 분광기, 경희대의 자기장 측정기, 전자통신연구원(ETRI)의 우주 인터넷 장비는 우리 기술로 만든 것이다. 2030년 달 착륙선 탐사 후보 지역을 선정, 달의 환경과 자원 탐색 등 과학 연구에 활용될 예정이다. 달에서 문자와 파일 동영상을 전송하는 우주 인터넷 시험도 과학계가 주목하고 있다. 파일 가운데는 BTS 노래 ‘다이너마이트(Dynamite)’도 포함돼 있다. 미 항공우주국(NASA)의 고감도 카메라 섀도 캠은 달의 영구음영 지역에서 물의 존재를 확인하는 임무를 수행한다.

달로 가즈아, 자랑스럽다다누리 솟아오르자 생중계 보던 7000여명 환호

이제 우리도 지구라는 창 밖 우주 직접 보게 됐다

“달로 가즈아” “자랑스러운 대한민국”

8월5일 오전 8시9분쯤 한국 최초의 달 궤도선인 ‘다누리’가 발사되자 유튜브에서 생중계를 보던 시민들은 이같은 댓글을 달며 일제히 환호를 보냈다. 한국항공우주연구원 유튜브 생중계에는 시민 7600여명이 함께 했다.

발사가 성공적으로 진행되자 박수 이모티콘과 태극기 이모티콘이 연이어 등장했고, “대한민국 만세” 등의 글이 연이어 올라왔다. 경기 수원시에 사는 직장인 G(30)씨는 “어릴 적부터 달을 보는 것을 좋아했는데, 우리 기술로 만든 달 탐사선으로 달을 본다니 설레고 자긍심이 생겼다”고 했다. 대학생 Y(27)씨도 “가장 가까운 천체이면서도 수수께끼에 싸여있던 달인데, 이번 기회로 우리나라가 그 수수께끼들을 한꺼풀씩 벗겨낼 수 있게 됐다”고 반겼다.

다누리는 이날 오전 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 미국의 민간 우주개발업체 스페이스X의 발사체 ‘팰컨9′에 실려 성공적으로 발사됐다. 다누리는 태양쪽의 먼 우주로 가서 나비 모양의 궤적을 그리며 지구 쪽으로 돌아왔다가 달 궤도로 진입하는 ‘탄도형 달 전이방식(BLT·Ballistic Lunar Transfer)’ 궤적을 따르는데, 이 궤도에 제대로 진입했는지는 오후 2시쯤 과학기술정보통신부에서 발표할 예정이다. 다누리는 오는 12월 달 궤도에 진입한 후, 달을 직접 관측하는 임무를 수행한다.

이번 발사를 두고, 특히 천문이나 우주 등을 전공하거나 관심이 큰 이들로부터 호응이 컸다. 서울대 물리천문학부에서 박사과정을 밟고 있는 진선호(27)씨는 “한국항공우주연구원이 여러 우여곡절을 겪으며 이번 발사를 준비해온 것으로 아는데, 이렇게 성공적으로 다누리를 쏘아 올렸다는 점에서 먼저 축하를 전하고 싶다”며 “이제 우리 기술로 달을 지켜볼 수 있게 된 만큼, 앞으로는 누리호로 달 궤도선과 탐사선 등도 발사할 수 있기를 바란다”고 했다. 경북대 로켓 동아리 ‘천상연’을 이끄는 김성민(24) 회장은 “올해 누리호 발사 성공 이후로 한국의 항공우주산업이 주목받고 있다는 것을 느꼈는데, 다누리의 성공으로 항공우주산업이 더 발전한다면 기쁘지 않을 수 없다”고 말했다.

8월5일(한국시간) 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지 40번 발사장에서 다누리를 탑재한 팰컨9 발사체가 발사되고 있다.

전문가들은 이번 발사가 우주에서 ‘지구 밖’을 직접 본다는 점에서 큰 의의를 지닌다고 말한다. 김종암 서울대 우주항공공학과 교수는 “이제 우리도 ‘창 밖’을 볼 수 있게 된 것”이라며 “우주 개발 분야에서 선진국들의 정보를 제공받는 차원을 넘어서, 미비하지만 하나의 플레이어로 기능하게 됐다는 점에서 시사하는 바가 크고, ITAR 규제 등 그동안 항공우주 개발이 막혀 있던 부분을 해소하는 계기로까지 삼을 수 있다”고 설명했다.

방효충 카이스트 항공우주학과 교수 역시 “우리나라에서 유인 우주 탐사 프로젝트인 ‘아르테미스’에 가입한 이후, 처음으로 플레이어로서 직접 나서는 것”이라며 “앞으로 화성도, 소행성도 직접 관측하고 탐사하는 과정의 첫 걸음이라는 점에서 의의가 크다”고 했다.

다누리는 이날 발사 후 1시간30분쯤 뒤인 9시40분쯤 지상국과 첫 교신에 성공했다. 발사 이후 4개월 반의 비행을 거쳐 12월 중순 달 궤도에 진입한 뒤, 달 궤도를 돌며 태양빛이 닿지 않는 영구음영(永久陰影) 지역 탐사와 2030년 달 착륙선 후보지 탐색, 우주 인터넷 실험 등의 임무를 1년간 수행할 예정이다.

수암(守岩) 문윤홍 大記者/칼럼니스트 moon4758@naver.com

 

답글 남기기

이메일 주소는 공개되지 않습니다.