[디지털머니=이성주 기자] 한국의 탐사선이 달로 향한다. 한국항공우주연구원 발표에 따르면 탐사선은 2022년 8월 1일 스페이스X의 팰컨9 발사체(로켓)에 실려 미국 플로리다주 케이프 커네버럴 공군기지에서 발사될 예정이다.

하지만 모든 문제가 해결된 것은 아니다. 달 탐사선은 중량 등 문제로 한때 계획이 불투명해지기도 했다. 남은 2년여 동안 한국이 풀어야 할 문제들은 무엇이 있을까.

■ 달 착륙을 향한 걸음, 22년 남극 도달로 시작

한국항공우주연구원은 궁극적으로 오는 30년 달착륙선 발사를 목표로 하고 있다. 2022년 발사되는 달 궤도선(탐사선)의 발사는 달에 내리기 위한 첫걸음이다. 궤도선  ‘케이피엘오(KPLO)’는 달의 남극 도달을 시작으로 달 주변을 낮은 궤도로 돈다. 1년 이상 지상과 대기를 탐사하게 된다.

달궤도선 개발사업은 2016년 시작됐다. 당초 예산 1978억 원에서 지난해 올해 9월 계획변경으로 288억 원이 증액된 총 2333억 원의 예산이 투입된다.

올해 말부터 본격적으로 비행모델 조립을 시작해 내년 최종 조립을 완료할 계획이다. 달궤도선에는 고해상도카메라, 광시야편광카메라, 자기장측정기, 감마선분광기, 우주인터넷 탑재체, NASA의 섀도 캠 등 총 6개 탑재체가 실린다. 

현재 고해상도카메라와 자기장측정기는 개발완료됐고 NASA와 국내 타 기관에서 개발하고 있는 탑재체들도 마무리 단계다.

■ 궤도선의 중량, 나사의 제안으로 해결

궤도선 발사에서 문제가 된 건 설계 단계에서 발생한 과도한 무게다. 애초 항우연은 '단계적 루프 트랜스퍼 방식'(PLT) 으로 달 궤도선을 발사할 계획이었다. 그러나 궤도선 중량이 계획했던 550㎏에서 678㎏으로 늘어 연료가 부족해질 수 있다는 문제가 제기됐다.

이에 항우연은 궤도선이 달 궤도에 도착한 뒤 달 상공 100㎞의 원궤도를 1년간 돌며 탐사활동을 하는 원래 계획을 포기했다. 3개월은 100㎞ 원궤도를 돌고 9개월은 100×300㎞ 타원궤도를 돌면서 탐사활동을 하는 것으로 계획을 변경했다.

그러나 나사(NASA· 미국 항공우주국)는 달 탐사 궤도를 변경할 경우 NASA가 달 궤도선에 탑재하는 '섀도 캠'(ShadowCam)이 달 표면 이미지를 계획한 대로 찍지 못하는 등 제 기능을 하지 못할 것을 우려했다.

나사는 항우연에 1년간 100㎞ 원궤도를 유지하면서 임무를 수행할 수 있도록 탐사선이 달-지구 거리(38만㎞)의 4∼5배나 먼 심우주까지 나가는 경로를 따라가지만 연료 소모를 줄일 수 있는 BLT 방식으로 궤적을 변경할 것을 제안한 것으로 전해졌다.

■ 남은 과제는? 최종 조립 테스트까지 질주

그렇다면 남은 문제는 무엇일까. 항우연은 현재 달 궤도선에 장착할 부품과 탑재체의 기능 시험을 하고 있다. 올해 말부터는 한국항공우주산업(KAI)으로부터 구조체 비행모델(FM)을 납품받아 조립할 계획이다. 

최종 조립은 내년 9월로 전망된다. 달 궤도선 기계조립을 마치고 패널과 태양전지판 등을 장착해 최종 조립을 마친다. 

하지만 시험은 여기서 끝나지 않는다. 내년 10월부터 2022년 5월까지 동적 시험, 열진공시험, 전자파 환경 시험 등 우주를 모사한 환경에서 시험한다.

모든 시험을 성공적으로 마칠 경우 달 궤도선은 미국 민간우주기업인 스페이스X 로켓을 통해 발사될 계획이다. 한국 최초의 달 착륙이 현실로 다가올지 귀추가 주목된다. 

디지털머니 이성주 기자 reeskk@naver.com 이성주 기자의 기사 더보기

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