항우연, 최대 1년8개월간 달 궤도 도는 탐사선 발사
"달 궤도 1년 8개월 돌 수 있을 것"
과기부, 2030년 우리 기술로 달 착륙선 발사 예정

2022년 8월에 쏘아 올릴 국내 첫 달 궤도선.<사진= 한국항공우주연구원>
2022년 8월에 쏘아 올릴 국내 첫 달 궤도선.<사진= 한국항공우주연구원>
우리나라 자체 인공위성 기술을 활용하고 미국 스페이스X 로켓을 활용해 2022년 8월 국내 첫 달 궤도선(KPLO)을 발사 할 것으로 기대된다.

한국항공우주연구원(원장 임철호)은 시험용 달 궤도선에 장착될 부품들과 탑재체를 시험하고 올해 말부터 본격적인 비행 모델 조립을 시작, 내년에 최종 조립을 완료키로 했다.

항우연은 25일 온라인으로 제2회 항공우주 아카데미를 갖고 이같이 설명했다. 시험용 달궤도선에는 고해상도카메라, 광시야편광카메라, 자기장측정기, 감마선분광기, 우주인터넷 탑재체,  NASA의 쉐도우 캠등 총 6기의 탑재체가 실린다. 현재 해상도카메라와 자기장측정기는 개발완료 됐다. NASA와 국내 타 기관에서 개발하고 있는 탑재체들도 개발완료를 앞두고 있다.

이상률 항우연 달 탐사 사업단장은 "탑재체 중량 변경에 따른 설계 변경, 미국 항공우주국(NASA)의 달 접근 궤도 변경 요청, 달 궤도선 발사 용역업체인 스페이스X와의 일정과 기술 협의 등 달 궤도선을 둘러싼 기술적 검토가 마무리 단계"라고 설명했다.

시험용 달 궤도선은 오는 2022년 8월 1일 이후 Space X 사의 팰컨-9(Falcon-9, 5500) 로켓에 실려 발사될 예정이다. 시험용 달궤도선은 달탐사선 개발 기술, 달 임무궤도 진입 기술, 우주인터넷 등 심우주항법 등의 기술확보 계기가 될 것으로 예상된다.

달 궤도선은 달 주위를 돌며 지형관측, 착륙선 착륙 지점 정보 수집, 우주 인터넷 기술 검증 실험 등을 하는 탐사선이다. 정부는 달 궤도선을 성공적으로 발사한 뒤 내년 중 시험발사 할 한국형 발사체 '누리호'를 개량해 2030년까지 우리 로켓으로 달에 착륙선을 쏘아 올린다는 계획이다.

당초 항우연은 '단계적 루프 트랜스퍼 방식(PLT)' 으로 달 궤도선을 발사할 계획이었다. 하지만 중량이 당초 계획했던 550㎏에서 678㎏으로 늘면서 연료 부족 등 문제가 제기됐다. 궤도선에 고해상도 카메라(항우연)·광시야편광카메라(한국천문연구원)·자기장측정기(경희대)·감마선분광기(한국지질자원연구원)·우주인터넷탑재체(ETRI)·섀도캠(ShadowCam·NASA)을 탑재해야 하기 때문이다.

이에 따라 궤도선의 무게를 678kg으로 높이고 발사 일정을 연기키로 했다. 또 3개월은 100㎞ 원궤도를 돌고 9개월은 100×300㎞ 타원궤도를 도는 것으로 계획을 변경 했다.

그러나 NASA는 '섀도 캠'이 달 표면 이미지를 계획한대로 찍지 못할 것을 우려해 1년간 100㎞ 원궤도를 유지하며 임무를 수행할 수 있도록 궤적 변경을 제안했다. 탐사선이 달-지구 거리(38만㎞)의 4~5배나 먼 심우주까지 나가는 경로를 따라가지만 연료 소모를 줄일 수 있는 달 궤도 전이 방식(BLT/WSB)으로 궤적을 변경하는 것이다.

이 단장은 "BLT 궤적 변경으로 보정 연료를 13.2% 확보할 수 있게 됐다"며 "예측이 맞는다면 적어도 8개월 이상 더 임무를 수행할 수 있을 것"이라고 말했다.

한편 BLT 궤적은 1990년 일본 히텐 탐사선, 2011년 미국 그레일 탐사선이 지구-태양 간의 L1 라그랑지점(약 150만 km)까지 비행한 것으로  탐사선의 연료 소모량을 최소로 사용하기 위해서 고안된 방법이다.

달 궤도선이 달까지 이동할 BLT 궤적.<사진= 한국항공우주연구원>
달 궤도선이 달까지 이동할 BLT 궤적.<사진= 한국항공우주연구원>
 
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