[과학 리뷰] 한국 첫 달 궤도선 ‘다누리’ 1년간 2,661바퀴 돌며 2,576장 사진 보내와 > 테크리뷰

달까지 거리는 약 38만㎞. 총중량 678㎏의 다누리가 바로 지구의 중력을 벗어나 달로 직행하기에는 연료가 부족했다. 그래서 다누리는 오히려 태양 쪽의 먼 우주로 날아간 뒤 지구 중심으로부터 약 156만㎞ 떨어진 지점까지 갔다가 다시 지구와 달 방향으로 항로를 바꿔 나비 모양(∞)으로 달 궤도에 진입하는 '탄도형 달 전이방식'(BLT·Ballistic Lunar Transfer)으로 달에 접근했다.

달 궤도에 안착하기까지 다누리가 이동한 거리만 732만㎞. 발사 145일만인 지난해 12월27일 달 궤도 안착에 성공해 지금까지 달 상공 100㎞ 안팎에서 약 2시간 주기로 달을 공전하고 있다. 이는 지금까지 달 전체 영역을 7번 정도 훑은 셈이다.

다누리 발사 성공을 통해 우리나라는 우주탐사 불모지에서 세계 7번째로 달 궤도에 탐사선을 투입·운용할 수 있는 세계 7대 우주강국으로 도약했다.

한국의 달 탐사용 궤도선인 다누리호는 한국의 달 탐사 계획의 1단계 사업으로, 2단계 사업인 달 착륙선을 위한 우주 탐사 기술 확보와 달 환경 사전 탐사를 목적으로 하고 있다. 무게 678kg으로 탐사를 위한 여러 측정기와 함께 미국 항공우주국에서 제공한 섀도캠이 탑재되어 있다.

다누리호는 크기 1.82m×2.14m×2.29m, 무게 678kg로, 고해상도 카메라, 심우주탐사용 우주인터넷, 감마선 분광기, 자기장 측정기, 광시야편광카메라가 탑재되어 있으며, 미국 항공우주국(NASA)에서 제공한 섀도캠(ShadowCam)이 탑재되어 달 영구 음영 지역의 물 존재 여부를 탐사하는 게 주요 임무다.

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원(항우연)은 다누리 발사 1주년을 기념해 지난 7일 '우주탐사 심포지엄'을 개최했다.

이날 행사에선 다누리에 탑재된 고해상도카메라, 광시야 편광카메라, NASA 섀도우캠으로 찍은 다양한 사진들이 추가로 공개됐다. 공개된 사진은 다량의 얼음이 존재할 것으로 예상되는 에르미트-A 분화구, 분화구 경계면에 아르테미스 III 유인탐사 착륙후보지가 있는 아문센 분화구, 달 남극점의 영구음영지역인 스베드럽 분화구, 감마선분광기의 관측자료로 만든 토륨 원소지도 초안 등이다.

다누리는 발사 후 임무궤도에 진입하기 전까지 국내 최초 지구·달 사진을 촬영한 데 이어, 세계 최초로 우주인터넷을 통해 지구에 영상·사진 데이터를 전송하기도 했다.

달 임무궤도에 진입한 후에는 올해 2월 3일까지 약 1개월에 걸쳐 시운전운영을 완료했고, 2월 4일 정상임무운영에 착수해 6개의 탑재체로 △달 착륙후보지 탐색 △달 과학연구 △우주인터넷 기술 검증 등 과학 임무를 수행 중이다. 이 과정에서 국내 최초로 지난 3월 달 뒷면 사진을 보내오는 등 안정적인 달 관측 ·데이터 송·수신 능력을 보여줬다.

총 비행거리는 3,801만㎞이고 달 궤도 공전 2,661바퀴를 돌았고 지구로 보낸 고해상도 달 사진은 2,576장이었다.

항우연은 지난 6월 달 탐사 연구성과를 확대하기 위해 잔여 연료량과 본체 영향성 분석을 거쳐 다누리의 임무운영기간을 올해 말에서 2025년 말로 2년 연장했다.

임무 수행 1주년을 맞는 12월에는 달 착륙후보지 사진, 5종의 달 원소지도, 달 방사선환경지도 등 다양한 성과들이 공개될 예정이다.

이번에 공개된 사진 중 몇 가지를 추려보면 아래와 같다.

에르미트-A 분화구는 달의 북극에 위치한 직경 110㎞에 달하는 대형 분화구로, 내부에는 영원히 태양빛이 도달하지 않는 영구음영지역을 포함하고 있다. 이 곳은 다량의 물이 얼음 형태로 존재할 것으로 예상돼 고해상도카메라와 섀도우캠의 주요 관측 지역 중 하나로 꼽혔다.

아문센 분화구는 달의 남극점에서 160㎞ 떨어져 있는 남극의 주요 충돌 분화구로, 직경이 103㎞에 이른다. 분화구 내부에 영구음영지역이 존재하는데, 아문센 분화구의 경계면이 아르테미스3의 유인탐사 착륙 후보지 중 하나다.

달 남극점 근처의 스베드럽 분화구는 섀도우 캠 촬영으로 중심에 수많은 소형 분화구가 있다는 사실이 밝혀졌다. 노르웨이 북극탐험가 스베드럽의 이름을 따서 붙인 이름이다. 역시 아르테미스 프로젝트 착륙 후보지 중 하나이다.