[설특집] 태양을 향해 발사한 다누리호 달 궤도 안착 150만㎞ 항해

지구와 달 40만㎞ 직선거리 대신 150만㎞ 우회
연료 소비 줄이고 먼 우주선과 통신·조정 경험
쉐도우캠으로 물 찾는다면 달 기지 건설 첫 발

대한민국 최초 우주탐사선인 다누리가 팰컨 9 발사체로부터 분리되는 시점 후의 달 전이궤적 및 달 궤도 진입과정.  (한국항공우주연구원 제공)

대한민국 최초 달궤도선인 '다누리'가 2022년 12월 27일 임무 궤도 진입에 성공해 그동안 관측되지 않았던 그림자 지역을 촬영했다. 지난해 8월 5일 미국 플로리다주 케이프커내버럴의 우주군 기지에서 발사된 지 145일 만이다. 달궤도선 발사는 2018년 12월에서 2020년 12월, 다시 2022년 8월로 연기하는 등 총 4차례 사업이 연기됐고, 678㎏의 달궤도선 무게에 맞춰 지구에서 달까지 가는 이동경로를 수정해야 했다.

다누리 사업단은 최신예 항법인 달 궤도 전이 방식(BLT/WSB)을 이용해 달 궤도에 진입하는 것을 선택했다. BLT궤도는 우주선이 달에 갈 때 목적지인 달을 향해 날아가지 않고 출발점인 지구 주위를 열심히 돌지도 않는다. 대신에 엉뚱한 방향으로 태양 쪽을 향해 우주선을 날려 보낸다. 태양 쪽을 향해 던져진 우주선은 결국 다시 지구를 향해 떨어질텐데, 이때 시간과 방향을 잘 계산해서 우주선이 떨어지는 방향과 속도가 맞을 때 그 자리에 달이 오도록 맞추는 것이다. 달을 향해 직접 쏘아올려진 우주선이 달에 도착할 때 멈추거나 속도를 줄이기 위해 연료를 소비하고, 더 많은 연료를 싣기 위해 무거워지는 문제를 해소하면서 달에 접근하는 방식이다. 지구와 달까지 거리가 40만㎞가 채 안되는데 BLT 궤도에서는 150만㎞ 거리를 이동해야 했고, 보통 우주선으로 대략 3일이면 갈 거리를 5달에 걸쳐 항해한 것이다. 우주 공간을 날아가는 우주선과 통신하고 조정하는 경험을 쌓았고, 다누리에 설치된 쉐도우캠이 물을 찾아내는 데 성공한다면 그곳이 사람을 달에 다시 보내거나 달 기지를 건설하는 유인착륙 지점이 될 가능성이 높다.
임병안·임효인 기자 victorylba@