올해 한국은 국산 발사체 '누리호(KSLV-II)'와 첫 우주탐사를 위한 '한국형 달 궤도선(KPLO)' 발사에 도전한다. 누리호의 경우 앞서 실패한 1차 발사의 한계를 넘을지 전 국민의 관심이 쏠리고 있다. 나노위성 '도요샛'과 '다목적실용위성(아리랑) 6·7호'도 발사된다. '차세대소형위성 2호'와 '차세대중형위성 2호'도 우주로 가기 위한 막바지 작업에 들어섰다.

외국은 어떨까. 미국은 올해도 우주강국의 면모를 보일 것으로 기대된다. 미국 항공우주국(NASA)은 소행성 '16프시케(16psyche)' 탐사를 위한 우주선과 적외선 망원경 '구스토(Gusto)'를 발사한다. 국내 과학자들이 협업하는 아마겟돈 프로젝트 '쌍 소행성 궤도수정 실험(DART)' 미션도 수행되며, 지난달 발사된 '제임스 웹 우주망원경(JWST)'과 'X선 편광측정 이미지 탐사선(IXPE)'의 첫 번째 우주 이미지도 수신될 예정이다. 

달 탐사에도 더욱 속도를 낸다. 오리온의 첫 번째 무인 발사가 실시되며 '아르테미스(Artemis)' 미션이 본격적으로 발을 뗀다. 유인 달 탐사를 위한 소형 위성 '캡스톤(Capstone)'도 발사된다.  
민간 우주경쟁도 치열하다. 스페이스X는 우주선 '스타십'의 첫 궤도비행 시행을, 보잉은 유인 캡슐 'CST-100 스타라이너' 무인 시험 비행을 선보인다. 블루 오리진도 첫 궤도 로켓 '뉴 글렌'을 공개하고, 유나이티드 론치 얼라이언스(ULA)는 '벌컨 센토'를 발사한다. 

그밖에 미국은 초음속 항공기 X-59와 소형 전동 항공기 X-57의 첫 시범 비행도 실시한다. 기후변화에 대비한 지구기상관측용 위성들도 대거 발사된다. 또 러시아, 유럽우주국(ESA), 중국, 일본, 인도, 파키스탄, 등도 새로운 우주시대를 맞이한다. 아래는 2022년 국가별 주목할만한 국내외 우주 이슈다.

◆ 한국

① 누리호∙달궤도선∙도요샛
 

당초 5월과 12월 각각 2, 3차 발사가 예정됐었지만 최근 정부는 누리호 1차 발사 실패 원인을 '헬륨탱크의 고정 장치' 이탈로 밝히면서 미비점 보안에 드는 시간을 고려, 2차 연기가 불가피할 수밖에 없다는 입장을 내놓았다. 따라서 누리호 2차 발사는 올 하반기 진행될 것으로 예상된다. 

한국형 달 궤도선(KPLO)도 오는 8월 우주로 향한다. 한국 최초의 우주탐사다. KPLO는 발사 이후 1년간 달 지표 100km 상공을 돌며 지형관측, 착륙선 착륙 지점 정보 수집 등을 할 계획이다. 

나노위성 최초로 편대비행에 도전하는 도요샛도 상반기 카자흐스탄 바이코누르(Baikonur) 발사장에서 러시아 소유즈-2(Soyuz-2) 로켓에 탑재돼 고도 500km 태양동기궤도로 발사된다. 도요샛은 발사 후 1년간의 우주날씨를 관측한다. 

② 아리랑 6∙7호, 차세대중형∙소형위성 2호
 

KAI(한국항공우주산업주식회사)의 차세대중형위성 2호도 연초 지구정밀관측을 위해 우주로 떠난다. 이어 연말엔 KAIST 인공위성연구소가 개발한 차세대소형위성 2호가 누리호에 실려 발사, 우주환경 검증에 나선다.

◆ 미국

① JWST∙IXPE 첫 우주 이미지 지구로
 

같은 달 9일 쏘아 올려진 우주망원경 X선 편광측정 이미지 탐사선(IXPE)도 과학 장비와 기기를 점검·조정한 뒤 올해부터 본격적인 임무에 돌입, 첫 우주 이미지를 보내올 예정이다. IXPE는 초신성 폭발 잔해나 초대질량블랙홀 등 강한 에너지를 가진 천체에서 나오는 X선의 편광을 측정하는 임무를 수행한다.

② 소행성 탐사선∙적외선 망원경
 

적외선 망원경 구스토(Gusto)도 올해 말 남극 상공 36km 지점에 띄우는 우주관측기구에 탑재, 발사될 예정이다. 구스토는 가스와 먼지 등 별과 행성을 구성하는 성간물질의 수명 주기 파악을 위한 임무를 수행하게 된다. 

③ 인류 최초 소행성 출동 시험
 

우주선의 충돌로 디모르포스의 공전 주기가 73초 이상 바뀌면, 인류 최초로 소행성의 궤도를 임의로 바꾸는 데 성공한 것으로 간주된다. 우주선과 소행성의 충돌 장면은 이탈리아의 인공위성 '리시아 큐브'가 촬영해 지구로 보낼 예정이다. 이후 유럽우주국(ESA)은 2026년 우주선 '헤라'를 쏘아 올려 해당 소행성 근처의 궤도 등을 분석할 계획이다.

④ 아르테미스 본격 시행
 

오리온은 발사 후 약 40일 동안 달 주변을 두 바퀴 돈 후 귀환할 예정이다. NASA는 이를 기반으로 2023년으로 예정된 오리온의 첫 유인 비행을 준비하게 된다. 2023년 비행에는 우주인 4명이 탑승, 오리온 성능 검증을 위해 달 주변을 한 바퀴 돈 뒤 지구로 돌아올 예정이다.

아르테미스(Artemis) 프로그램의 핵심인 게이트웨이(Gateway) 건설을 위한 소형 위성도 발사된다. 캡스톤(Capstone)이다. 게이트웨이는 국제우주정거장(ISS)처럼 달 궤도를 돌며 전초기지 역할을 하는 곳이다. 

캡스톤은 이를 위해 발사 후 게이트웨이 궤도를 돌며 시험비행을 하게 된다. 캡스톤에 탑재된 통신 시스템은 달 궤도를 도는 '달 정찰 궤도 위성(LRO)'과 교신하며 두 위성 간의 거리와 위치 변화 속도 등을 측정한다. 이 자료들은 게이트웨이가 지구에서 거리를 재지 않고 위치를 결정하는 자율 항법 소프트웨어를 개발하는 데 활용된다.

⑤ 스페이스X∙보잉 등 민간 우주기업 탄력
 

보잉도 5월 중 유인 캡슐 CST-100 스타라이너 무인 시험 비행을 시작한다. 성공 시 스페이스X 크루드래건에 이어 지구와 ISS를 연결하는 미국의 두 번째 유인 우주선이 된다.

제프 베이조스가 이끄는 블루 오리진도 올해 안에 첫 궤도 로켓 뉴 글렌을 선보일 예정이며, 보잉과 록히드마틴의 로켓 제조 회사인 유나이티드 론치 얼라이언스(ULA)는 아틀라스 5호와 델타 4호 로켓을 대체할 벌컨 센토를 발사할 예정이다.

⑥ 초음속∙친환경 항공기, 기후변화 대비 위성들도
 

NASA의 소형 전동 항공기 X-57도 첫 비행에 나선다. X-57은 저소음, 고효율, 친환경이 특징으로 주익에 14기의 전동모터를 정착하고 각각 프로펠러를 돌리는 형태의 실험기다. 시속 280km로 비행하는 같은 크기의 비행기에 비해 소비 에너지는 5분의 1이며, 배터리만으로 비행하기에 가솔린은 불필요하다. 전체 운항 경비는 일반 비행기의 40%가 채 안 된다.

기후변화에 대비한 지구기상관측용 위성들도 대거 발사된다. 우선 '트로픽스(TROPICS)'는 6개의 소형 위성을 사용해 열대 저기압을 신속히 추적한다. NASA는 올해 6월 첫 번째 위성 발사를 시작으로 내년 7월까지 6개 위성을 모두 배치한다는 계획이다. 

NASA 제트추진연구소(JPL)에서 수행하는 '에미트(EMIT)'는 올해 ISS에 가시광선과 적외선을 측정하는 이미지 분광계를 설치, 지구 먼지 관측을 수행한다.

NASA와 유럽우주국(ESA)이 개발 중인 정지궤도 환경위성 '템포(TEMPO)'도 쏘아 올려진다. 전 세계 바다와 호수, 강 등의 물의 양을 측정해 기후 변화에 미치는 영향을 평가하는 '스왓(SWOT)'과 홍수, 산불, 화산활동, 먼지 폭풍 등 극한 기상 현상 발생을 7일 전에 정확히 예측하는 '합동극지위성시스템(JPSS)'의 위성(JPSS-2)도 발사된다. JPSS의 경우 이미 지구 궤도 상에 있는 두 개의 위성과 올해부터 발사될 4개의 위성까지, 총 6개의 위성으로 구성된다.    

그밖에 NASA는 우주비행사 Mark T. Vande Hei 주도의 단일 우주 비행 최고 기록 세우기와 ISS 연구 극대화에도 집중할 것이라 밝혔다. 

◆ 러시아∙ESA∙중국∙일본∙인도∙파키스탄

미국을 제외한 다른 국가들도 우주기술 개발에 열을 가할 예정이다. 러시아는 오는 7월 남극을 향해 탐사선 '루나(Luna)25'를 발사한다. 성공 시 세계 최초의 달 남극 탐사 국가가 된다. 

ESA와 러시아 연방 우주국 로스코스모스가 공동으로 추진하는 엑소마스(ExoMars) 미션의 '로잘린드 플랭클린' 로버도 올 하반기 발사 예정이다. 해당 로버는 발사 후 내년 6월 화성에 착륙, 토양 속에 생명체의 존재 여부를 탐색하게 된다. 

중국이 지구궤도에 건설 중인 우주정거장 '톈궁(天宮)'도 올해 안에 완공될 전망이다. 지난해 우주정거장의 핵심 모듈인 텐허가 발사된 데 이어 올해는 원톈(問天)과 멍톈 등이 잇달아 발사, 텐허와 도킹할 예정이다.

ESA 주도의 목성 탐사위성 '쥬스(JUICE)' 미션도 본격적으로 시행된다. 주스 위성은 목성 궤도를 돌며 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토 등 목성의 다양한 위성들을 관측할 예정이다.

일본은 우주항공연구개발기구(JAXA)를 중심으로 달 탐사를 본격화한다. 올해 달 표면에 탐사기 슬림(SLIM)을 발사, 이를 기반으로 2023년 인도와 함께 달 극역(極域)의 얼음과 물 존재 가능성을 확인한다. 인도와 파키스탄도 올해 첫 유인우주선 발사에 도전한다.
 

NASA가 공개한 2022년 시행 예정 우주 미션들. [영상=NASA]