우리나라의 최초 달 궤도선 다누리가 당초 계획보다 빨리 달 궤도 진입에 성공하면서 대한민국이 7번째 달 탐사 국가로 도약했다.
과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)은 28일 정부서울청사에서 브리핑을 열고 지난 27일 오후 6시에 다누리의 달 궤도 진입 최종 성공을 확인했다며 다누리의 임무궤도 진입 과정과 현 상태, 향후 운영 계획 등에 대해 설명했다.
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| ▲ 오태석 과학기술정보통신부 1차관이 28일 정부서울청사 브리핑룸에서 다누리 달궤도 진입 결과에 관해 설명하고 있다. 오 차관 오른쪽은 항우연 김대관 달탐사사업단장. [서울=연합뉴스] |
지난 26일 3차 임무궤도 진입기동을 수행한 결과, 다누리는 목표한 달 임무궤도를 초속 1.62㎞의 속도로 약 2시간 마다 공전하고 있다. 탑재 컴퓨터, 자세제어 센서 등 다누리의 모든 장치는 정상 작동 중이며, 내년 임무수행을 위한 잔여 연료량도 충분한 것이 확인됐다.
항우연 김대관 달탐사사업단장은 “주요 진입 구동을 모두 마무리한 현 시점에서 다누리는 총 연료량 260㎏ 중 167㎏의 연료를 사용했으며 남은 연료량인 93㎏을 가지고 달 상공 100㎞ 궤도에서 1년간의 임무수행을 앞두고 있다”고 말했다.
달 임무궤도 진입기동이란 달 궤도선인 다누리을 달 임무궤도에 안착시키기 위해 궤도선의 추력기를 사용해 속도를 줄이는 기동을 말한다.
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| ▲ 달 탐사선 '다누리' 달 궤도 안착 성공 과정. [그래픽=연합뉴스] |
달 임무궤도 목표는 달 상공 100㎞ ± 30㎞인데 27일 기준으로 다누리는 달과 다누리 간 최단거리(근월점) 104.1㎞와 최장거리(원월점) 119.9㎞의 궤도로 공전 중이다.
다누리가 달 궤도 진입에 최종 성공함에 따라, 우리나라는 달 궤도선을 개발해 달까지 도달할 수 있는 진정한 우주탐사 역량을 확보하면서 7번째 달 탐사 국가로 위상을 높였다.
아울러 앞으로 달 착륙선 등 후속 우주탐사를 추진할 수 있는 기반을 마련하게 됐다.
당초 다누리는 임무궤도 진입 과정에서 총 다섯 번의 달 임무궤도 진입기동(LOI)를 수행할 예정이었지만, 세 번의 수행만으로 목표 궤도에 도달하는 데 성공했다. 이중 마지막 기동은 26일 오전 11시 6분께 이뤄졌다.
달 임무궤도에 진입한 다누리는, 앞으로 탑재체가 달 표면방향으로 향하도록 자세를 진행해 2023년 1년간 달 표면탐사를 수행한다.
김 단장은 “현재 다누리의 운영 방식은 기존의 항행 모드에서 태양전지판이 항상 태양을 향하고 탑재체는 항상 달 표면을 향하도록 하는 달 중심 지향 모드로 변경했다”며 “내년 1월에는 임무궤도 상에서의 본체와 탑재체에 성능확인 탑재체가 촬영한 영상의 품질을 확보하기 위한 건보정 작업을 수행할 예정”이라고 밝혔다.
이후 내년 2월부터 달 표면 편광 영상 관측과 자기장·방사선 관측 등 달 과학연구와 우주인터넷 기술 검증 등 본격적인 과학기술임무를 수행할 예정이다.
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| ▲ 달 궤도선 다누리에 실린 6개 탑재체별 주요 임무. [과기정통부 제공] |
특히 탑재체 중 고해상도카메라가 촬영한 달 표면 영상은, 2032년 달 착륙선의 착륙후보지 선정에 활용할 계획이다.
김 단장은 “678㎏ (다누리) 중량 대비 6개 탑재체를 동시에 운영한다는 거는 그 자체가 경쟁력이 있는 것”이라며 “한국만이 자랑할 수 있는 부분”이라고 자부심을 드러냈다.
앞서 다누리는 지난 8월 5일 오전 8시 8분께 미국 플로리다주 케이프커내버럴의 우주군 기지에서 스페이스X사의 발사체에 실려 우주로 발사됐다.
발사 90여 분이 지난 뒤 지상국과 첫 교신에 성공한 다누리는 3시간 뒤인 오전 11시 9분께는 탄도형 달 전이궤도(BLT)에 진입했다. 이후 이달 17일 달에 도착하기 전까지 총 4회의 궤적수정기동(TCM)을 수행했다.
궤적수정기동은 다누리에 실린 추진기를 이용해 다누리의 속도와 방향을 당초 설계한 전이궤적으로 조정하기 위한 과정이다.
항우연 연구진은 당초 총 9회의 궤적수정기동을 계획했으나 성공적 궤적수정을 통해 최종 4회로 줄일 수 있었다.김 단장은 이에 대해 “충분히 원했던 궤적 설계대로 잘 운영이 돼서 제어된 것 같고, 그런 측면에서 정말 고무적으로 생각한다”고 소감을 밝혔다.
이후 다누리는 이달 17일에 달에 도착한 당일 새벽 2시 45분 바로 달 궤도에 진입하기 위한 제1차 궤도 진입 기동을 실시했고 그 결과 근월점 109㎞, 원월점 8920㎞, 공전주기 12.3 시간의 타원 궤도를 형성하면서 처음으로 달 궤도에 진입에 성공했다.
1차 궤도 진입 분석 결과 당초 계획한 총 5회에 기동 중 2차 및 3차 기동과 4차 및 5차 기동을 각각 하나로 통합해 총 3회의 기동을 통해 달 임무 궤도에 진입하는 것이 가능할 것으로 판단해 기동 계획을 수정했다.
수정된 계획에 따라 지난 21일 2차 임무 궤도 진입 기동을 실시했으며 다시 26일 오전 11시 6분경 마지막 3차 기동을 수행했다. 이후 궤도 분석 결과 최종적으로 근월점 104.1㎞, 원월점 119.9㎞ 공전주기 1.98 시간의 달 임무궤도에 안착했음을 확인할 수 있었다.
김 단장은 이날 브리핑에서 “1992년 우리별 1호가 8월 12일 8시 8분에 발사됐고 그 후로부터 360개월이 지난 딱 30년 만에 다누리가 8월 5일 똑같은 8시 8분에 발사됐다”며 “우연치고는 8시 8분이라는 숫자가 너무 기분이 좋다”고 말하기도 했다.
오태석 과기정통부 1차관은 “올해 2022년은 대한민국 우주개발 역사에 매우 뜻깊은 해”라며 “지난 6월 21일 누리호 발사 성공에 이어 이번 다누리 달 궤도 진입 성공으로 이제 대한민국은 우주 강국으로 나아갈 기반을 갖추었다”고 평가했다.
이어 “앞으로 다누리가 보내올 달 과학 연구 자료를 기반으로 정부는 10년 뒤 2032년에는 달 착륙선을 우리 발사체로 쏘아 올릴 것”이라며 “장기적으로 2045년 화성탐사도 차근차근 준비해 나가겠다”고 강조했다.
아울러 “국제 우주 탐사 사업에도 적극 참여하면서 대한민국 우주개발 역량을 계속해서 키워 가겠다”고 덧붙였다.
[메가경제=류수근 기자]
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