미국 항공우주국(NASA)의 달 착륙선에 국내 연구진이 제작 중인 탑재체 '달 우주환경 모니터(LUSEM)'가 실려 연구를 수행한다.

과학기술정보통신부와 한국천문연구원은 18일 NASA에서 민간 달 착륙선 사업 CLPS(Commercial Lunar Payload Services Initiative) 계획의 일환으로 오는 2024년 발사 예정인 무인 달착륙선에 한국이 개발 중인 LUSEM이 탑재된다고 밝혔다.

지난 5월 한미 정상회담 후속조치로 정부는 아르테미스 약정 추가 참여에 서명했다. 이후 아르테미스 프로그램 참여를 지속적으로 논의한 결과 CLPS 계획에 참가하게 된 것이다.

CLPS 계획은 아르테미스 프로그램의 하위 계획으로, NASA가 주관해 달의 과학 탐사, 상업적 개발 등과 관련된 탑재체를 실은 무인 달착륙선을 매년 발사하는 계획이다.

NASA는 사업 기획‧관리를 담당하고, 입찰을 통해 선정된 민간기업이 무인 달착륙선을 개발‧발사‧착륙‧운영하게 된다. 무인 달착륙선 제작업체로는 인튜이티브 머신즈(Intuitive Machines)사가 선정됐다.
  2024년 달착륙선에 탑재가 확정된 LUSEM은 달 표면에서 50킬로전자볼트(keV) 이상의 고에너지 입자를 검출할 수 있는 센서다. 천문연 주관으로 선종호 경희대 교수 연구팀과 함께 개발 중인 과학탑재체이다.

지상과 달리 대기권의 보호를 받지 못하는 지구 근방 우주공간과 달 표면 등에서는 우주에서 날아오는 고에너지 입자가 검출되는 것으로 알려졌다. 고에너지 입자가 우주인의 건강이나 우주선의 구조‧강도 등에 미치는 영향은 아직 완전히 검증되지 않았다. 향후 유인 심우주 탐사 등을 위해 고에너지 입자에 대한 심층연구 필요성이 국제적으로 제기되고 있다.

선종호 경희대 교수 연구팀의 경우, 과거 천리안 2A 정지궤도 위성(2018년 발사)에 탑재돼 정상작동 중인 우주기상탑재체(KSEM)의 고에너지 입자 검출기 개발에 참여한 바 있다. 개발경험과 과학적 필요성을 토대로 이번 LUSEM 개발을 제안했다.

LUSEM은 아폴로 프로그램 등을 통해서 그간 측정된 적 없는 50keV 이상의 고에너지 입자를 관측한다. 대기가 없는 천체에서의 우주풍화 작용, 지자기권과 달의 상호작용에 따른 영향 등의 과학적 연구를 수행할 예정이다.

LUSEM은 현재 개념설계와 공학모델(개념설계를 기반으로 만든 시제품) 제작까지 마쳤으며, 앞으로 인증모델(비행모델과 동일하게 설계‧제작해 우주환경시험 인증 등 수행하는 탑재체)과 비행모델(실제 달착륙선에 탑재할 탑재체)을 개발‧제작할 계획이다.

권현준 과기정통부 거대공공연구정책관은 "앞으로 CLPS 계획을 통해 한국 과학탑재체를 추가로 달에 보내기 위해 NASA와 후속 협의를 진행할 예정"이라며 "이번 협력 성과 등을 바탕으로, 아르테미스 프로그램에서 한국의 참여 범위를 확대할 수 있도록 더욱 노력할 계획"이라고 말했다.

박영득 천문연 원장은 "그간 코로나그래프(인공 개기일식 관측 장비), SPHEREx(전천 적외선 영상분광 우주망원경) 등의 공동개발을 통해 NASA와 쌓은 기술력과 신뢰를 바탕으로, 이번 CLPS 계획에서의 협력도 진행 중"이라며 "앞으로도 국제공동연구 확대를 통해 우리나라 우주과학분야의 연구수행 역량을 더욱 향상시키겠다"고 전했다.