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인도 탐사선 찬드라얀 3호, 달 남극 착륙 4번째 국가

인도 찬드라얀 3호의 장엄한 발사장면

■ 인도 우주선 찬드라얀 3호의 달 남극 착륙 의미

인도가 인류 역사에 한 획을 그었습니다. 지난 23일 저녁, 달 탐사선 찬드라얀 3호가 세계 최초로 달 남극 착륙에 성공했다는 소식 때문입니다.

 

인도는 미국, 옛 소련, 중국에 이어 세계에서 4번째로 달 착륙에 성공한 나라에 이름을 올리기도 했고요.

인도의 이번 착륙 성공의 의미와 우주 개발 강국으로 뜨는 이유가 무엇인지 살펴보았습니다.

 

인도의 찬드라얀 3호 탐사선(상좌), 달 남극 착륙지점(상우), 궤도를 도는 찬드라얀 3호(하)
 

◆ 인류의 달 탐사 경과 현황

1. 1969년 인류가 달에 첫발을 내디딘 이후, 50여 년 만에 또다시 달 탐사 경쟁이 촉발 (인류가 달의 남극에 첫 착륙을 하는 게 목표)

 

2. 앞서 시도했던 러시아 달 탐사선 루나 25호는 달 표면에 추락하며 이미 실패한 상황

 

3. 인도는 지난 8월 23일 세 번째 무인 달 탐사선 찬드라얀 3호를 통해, 달 남극 정복에 도전 성공 (인류 최초 달 남극 착륙 성공한 국가)

 

아폴로 프로젝트에 의한 실행(실제 그림)

 

■ 우주 강국들이 달 남극 착륙의 어려움에도 굳이 달 남극에 가려는 이유

1. 물 때문

- 달 남극은 영원히 태양 빛이 닿지 않는 영구음영지역이 많아, 얼음이 풍부하게 있을 것으로 추정 (미래에 유인기지 건설 유력후보 지역)

- 얼음을 녹인 물로 식수와 산소를 얻을 수 있어 기지에서 인류가 살아갈 수 있는 토양이 되기 때문

 

2. 광야 한 저 먼 우주로 향하는 정거장 역할

- 물을 분해해 수소를 만들면 연료로 쓸 수 있어, 화성 같은 더 먼 우주로 향하는 탐사 로켓을 달에서 발사 가능

- 달의 중력은 지구의 6분의 1 수준이라, 지구에서보다 훨씬 적은 비용으로 로켓 발사가 가능

 

3. 풍부한 자원의 매력

 

달 남극 지점에 풍부할 것으로 예상되는 헬륨- A 와 설명을 돕는 그림(헬륨-A 1g이 석탄 40t과 동일한 효율,핵융합 설명 포함)

 

- 달 남극에는 핵융합 발전에 필요한 헬륨-3가 풍부할 것으로 추정

- 헬륨-3 1g은 석탄 40톤(t)과 비슷한 에너지를 효율을 도출해 냄

- 또한 반도체, 전기차 등 첨단 기술 제품을 만드는데 필요한 희토류가 풍부할 것으로 추정

- 이 자원들을 지구로 가져올 수 있다면, 국가 경쟁력도 그만큼 향상 (부국 강성국가 토대의 밑거름)

■ 러시아 달 탐사선 루나 25호의 실패 원인

러시아의 달 탐사선 루나25호의 발사.달궤도를 도는. 러시아 국기가 선명한 루나 25호 그림(운석 방해 추정, 궤도진입 실패.착륙 실패) 

 

① 계획대로라면 현재 달 남극에 착륙, 달 내부 구조와 자원 탐사를 위한 임무 수행 중 이어야 함

② 루나 25호는 달 남극 북쪽에 착륙해, 1년간 달 내부 구조와 자원 탐사 임무를 수행할 계획, 예정일을 앞두고 착륙에 실패(1976년 이후 47년 만에 실패로 막을 내림)

③ 러시아 달 탐사선 루나 25호의 고도 계산 실패로 운석과 충돌한 것이 원인 추정 (궤도 진입 불발)

 

■ 인도 무인 달 탐사선 찬드라얀 3호 달 남극 착륙 성공

인도의 찬드라얀 3호의 인류최초 달 남극지점 착륙성공을 자축하는 그림과 조립중인 찬드라얀 3호(우)

 

① 착륙선 바크람에 탑재한 26㎏짜리 로봇 탐사선인 프라지얀을 외부로 보내, 남극 인근 물 얼음 채취 시도

② 달 남극은 태양의 그림자에 가려져 아폴로 11호 등이 착륙한 중앙 지대보다 훨씬 착륙이 힘든 지역

③ 인도는 4년 전 찬드라얀 2호로 착륙을 시도했으나 운석과 충돌 폭발돼 실패(추정)

달 남극 착륙 성공은 인도가 처음, 인도는 옛 소련, 미국, 중국에 이어, 달 우주선을 착륙시킨 4번째 나라

■ 미국의 우주 경쟁 현황

미국의 아폴로 계획에 의한 달탐사(좌우)와 박물관에 전시중인 발사선 모형 그림(중앙)

 

① 1968년 12월 24일, 아폴로 8호가 세계 최초로 유인 달 궤도를 도는데 성공

② 1969년 7월 20일, 아폴로 11호가 최초의 유인 달 착륙에 성공

미국의 아폴로 계획은, 1972년 12월 19일 아폴로 17호가 귀환할 때까지 계속

④ 2024년까지 국제 협력과 민간 기업과의 협력을 통해, 달에 최초의 여성 우주비행사 탑승계획

■ 중국의 우주 경쟁 현황

증국의 창어 계획에 의한 탐사선의 궤도진입을 위한 그림(실제)과 달표면을 탐사하는 탐사륜.중국국기가 보임(가상)

 

① 중국은 달 궤도 비행, 착륙, 귀환의 3단계로 이루어진 달 탐사 계획인 창어 계획을 2003년에 발표

② 2007년 10월 24일, 중국 최초의 달 탐사선인 창어 1호를 발사(창어계획의 시초)

③ 2013년 12월 14일, 아시아 최초의 달 착륙선인 창어 3호가 달 표면에 성공적 착륙

④ 2019년 1월 3일, 창어 4호가 세계 최초로 달 뒷면에 착륙(달 남극지점은 아님)

■ 제2 우주 경쟁 시도 (달 남극을 주목하는 원인)

달표면 흙을 관찰하는 그림과 울퉁불퉁한 달표면 그림(실제)

 

① 2008년 인도의 달 궤도 탐사선 찬드라얀 1호가 보낸 사진을 통해, 달에 물과 얼음층이 존재할 가능성이 제기됐기 때문

② 달 남극에 물이 있다면, 식수와 산소, 로켓 연료로 쓸 수 있는 수소도 현지에서 조달 가능 (달 기지 개발 현실화 가능성이 열림)

③ 우주 전문가들은 달 남극 주변 물과 얼음의 양이 38억 리터로 추산

④ 이를 활용해 식수를 얻고, 물을 분해해 사람 호흡에 필요한 산소 개발 시 장기 체류도 가능

⑤ 달 남극 탐사에 성공하면, 화성 등 다른 행성 탐사의 교두보 역할

■ 미국과 중국의 우주 패권 싸움

아폴로 11호의 궤도 진입 등의 가상적 도식그림(좌)과 실제 달표면 탐사를 위해 사다리를 내려오는 그림(우)

▶ 미국은 우리나라를 포함해 21개국과 함께하는 아르테미스 프로젝트를 주도

 

미국 아르테미스 계획 착수(대한민국도 힘을 보탬)

 

[용어 정리] 아르테미스 프로젝트

- 21세기 미국의 달 탐사 계획, 달에 유인 탐사와 우주 정거장 건설 등을 목표

- 유사한 계획이 취소된 후로, 트럼프행정부에서 재탄생한 달 탐사 계획

- 2025년까지 달에 다시 유인 착륙을 하는 것을 목표로 함

 

▶ 중국은 2022년 11월에 완성한 우주 정거장 텐궁을 거점으로, 2030년에는 자국민을 달에 보내려 함

 

중국의 우주정거장 텐궁 그림과 발사장면(실제)

 

▶ 각국 정부뿐 아니라, 스페이스 X와 블루오리진 등 민간 기업의 도전도 활발해지고 있어, 향후 우주 개발 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 전망

 

◆ 경제적인 이득 창출

① 핵융합 원료인 헬륨-3, 희토류, 우라늄, 백금 등 희귀 자원 풍부

② 헬륨-3는 지구에서 거의 없는 물질로, 헬륨-3와 바닷물의 중수소와 핵융합 시 막대한 에너지 획득

③ 특히 헬륨-3 활용한 핵융합 발전은, 원전과 달리 방사능 폐기물도 거의 나오지 않아 미래의 에너지

■ 한국판 나사 설립의 꿈, 실현 가능성 여부

◆ 대한민국 최초 달 탐사선 발사, 다누리(Danuri)의 의미

 

다누리호 조립하는 그림(좌)과 달표면 구역설정된 지역을 탐사(우)

 

① 지난해 8월 5일 발사된 다누리는, 4개월 반 뒤인 2022년 12월 26일 달의 목표 궤도 진입에 성공

② 우주탐사 불모지에서 세계 7번째로, 달 궤도에 탐사선을 투입 운용할 수 있는 우주 강국으로 도약

다량의 물이 얼음 형태로 존재할 것으로 예상되는 에르미트-A 분화구 사진 및 유인 탐사 착륙 후보지가 있는 아문센 분화구 등의 촬영 사진 공개

 

물이 있을 것으로 추정되는 실제 달표면들(에르미트-A 분화구와 아문센 분화구로 추정되는 달표면 그림)

 

④ 이들 지역은 영원히 태양 빛이 닿지 않는 영구음영지역, 특히 아문센 분화구는 미국 주도의 아르테미스 계획의 유인 탐사선의 착륙 후보지

 

실제 달표면의 영구음영구역을 가르키는 영상(좌)과 실제 영구음영지역을 헤트라이트를 켜고 다니는 탐사륜 (우)
우리나라의 우주개발계획(좌)과 한중일 우주산업 현황(우)

 

■ 우주 강국 시대에 대한 대한민국의 인식과 대처

우리 다누리의 궤도 영상(좌)과 가상적 달표면 탐사륜. 태국기(우)

 

① 우리나라는 2032년 로봇 등 탐사 장비가 들어간 실제 달 탐사선을, 한국형 발사체에 실어 보낼 계획

② 천문학적 예산이 들어가는 달 탐사 사업의 성공을 위해서는, 안정적인 우주 거버넌스 구축이 중요

③ 우주항공청 입지(사천 또는 대전)를 두고 다투더니, 국회에선 특별법을 놓고 여야 간 정쟁

④ 정부는 한국판 나사(NASA, 미 항공우주국)를 표방, 우주항공청 연내 개청을 서두르고 있지만, 4개월째 법안이 국회 과학기술 방통위에 계류 중[국회의 전형적인 거버넌스(govermance) 행위임]

[용어 정리] 거버넌스(govermance)

- 공동의 목표를 달성하기 위하여, 주어진 자원의 제약하에서 모든 이해당사자 간에 책임감 있고, 투명하게 의사결정을 수행할 수 있게 하는 제반 장치

■ 우리나라 우주항공시대의 미래를 향한 쓴소리

다누리의 궤도수정을 하는 요원들(좌)과 궤도진입관련 도식그림(우)

 

1. 여러 선진국이 외계 위성 행성에 눈을 돌리는 이유를 보면, 미래산업의 자원인 무궁무진하고 고부가가치를 갖는 자원이 달에 풍부하고 그 자원을 선점하는 데 있다는 것입니다.

 

2. 새 시대를 맞아 우주산업이 급부상, 다른 우주 경쟁국가들은 우주항공청을 중심으로 우주 개발 전략을 짜나가고 있습니다.

 

3. 우리는 지금까지도 우주항공청 소재지를 사천 또는 대전을 두고 여야 간 갈등으로, 제대로 된 논의조차 시작하지 못하고 있다고 하니 큰 아쉬움으로 남습니다.

 

실제 달표면을 관찰하는 영상(좌)과 가상적인 달표면을 관찰하는 영상(우)

 

 

 

 
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