미 항공우주국(NASA)이 주도하는 달 탐사 프로젝트 ‘아르테미스 계획’이 코앞으로 다가온 가운데, 일본이 우주로 쏘아 올릴 초소형 착륙기 및 탐사선의 상세 스펙이 공개됐다.
일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 27일 공식 채널을 통해 이틀 뒤 실행될 ‘아르테미스I’ 미션의 발사체 SLS(스페이스 론치 시스템)에 탑재될 달 착륙기 ‘오모테나시(Omotenashi)’와 달 탐사선 ‘에클레우스(Equleus)’의 주요 제원과 미션을 소개했다.
SLS에 실릴 10개 탐사선에 포함되는 ‘오모테나시’와 ‘에클레우스’는 각각 10×20×30㎝(가로·세로·높이) 크기의 6U 급 장비들이다.
‘오모테나시’는 JAXA 연구원들이 개발한 달 착륙기다. 무게가 12.6㎏에 불과해 세계에서 가장 작은 달 착륙기로 기록됐다. 기체는 달로 비행하는 궤도 모듈(OM)과 달 표면에 착륙하는 서페이스 프로브(SP), 착륙 시 감속을 책임지는 로켓 모터(RM)로 구성된다.
JAXA는 “달에는 대기가 거의 없어 기존 달 착륙기는 추력을 조절하는 액체연료 엔진으로 속도를 줄이며 다리로 달 표면에 안착하는 소프트랜딩을 실시해 왔다”며 “소프트랜딩은 엔진과 추진제가 필요해 필연적으로 탐사기 크기가 커진다”고 설명했다.
이어 “초소형 탐사선 ‘오모테나시’는 대형 추진 시스템에 의존하지 않는다. SLS에서 분리된 후 OM에 탑재된 보조 추진 장치를 사용해 달 궤도에 오른다”며 “표면에 다다르면 로켓 모터가 점화되고 OM에서 SP가 분리되며, 감속한 SP가 RM을 아래로 내린 자세로 달 표면에 착륙한다”고 덧붙였다.
즉 ‘오모테나시’는 그간의 탐사선이 활용한 소프트랜딩 대신 세미하드랜딩이 달 표면 착륙에 적합한지 실증하는 중요한 임무를 맡았다. 충분한 가능성이 입증될 경우 향후 달 탐사선의 소형화도 기대된다.
JAXA는 “‘오모테나시’의 SP에는 3D프린터로 제작된 충격 흡수 소재가 장착됐고 감속에 사용되는 RM 역시 충격 완화 역할을 한다”며 “당초 에어백 전개도 고려했지만 RM을 아래로 향하는 방법으로 불필요한 부품을 줄일 수 있었다”고 전했다.
‘오모테나시’는 세미하드랜딩 외에 우주 방사선을 계측하기 위한 초소형 측정기 ‘D-Space’도 장착했다. 1주일 미션 기간 매 1분 피폭량을 계측한다. 지자계 권외·달 전이 궤도에 있어 우주 방사선 환경의 계측은 미래 유인 달 탐사나 우주여행 등에 중요하다.
도쿄대학교가 개발을 주도한 초소형 심우주 탐사선 ‘에클레우스’는 중량 약 10.5㎏이며 세계 최초로 지구 및 달 주변의 복잡한 중력 환경에서 궤도 제어 기술을 실험한다. 기화한 물을 추진제로 이용하는 ‘아쿠아리우스(aquarius)’ 엔진을 탑재한 ‘에클레우스’는 달의 중력장을 이용해 여러 차례 궤도를 제어하며 비행할 계획이다.
본체에 장착된 장비 ‘델피누스’는 두 대의 카메라로 구성된다. 달 표면 운석 충돌 시 발생하는 섬광을 우주에서 관측하는 것이 목적이다. 이를 통해 유인 월면 활동의 위험성 평가가 가능할 전망이다. 또 다른 장비 ‘피닉스’는 지구 주변의 헬륨 이온을 극단파 자외선으로 촬영한다. 세 번째 장비 클로스는 우주 먼지 검출에 사용된다.
이틀 뒤 실행될 ‘아르테미스I’ 미션은 오는 2025년 우주비행사를 달 표면까지 보내는 유인 달 탐사 ‘아르테미스 계획’의 첫 단계다. SLS에 탑재되는 NASA의 신형 우주선 오리온(Orion)이 정해진 궤도에서 사출돼 달 주변을 비행하고 4~6주 뒤 지구로 귀환하는 것이 핵심이다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
