한국에서 제작한 달 탐사 관측장비가 내년 말 미국 무인 달착륙선으로 발사돼 이후 달 표면에서 과학 임무를 수행할 예정이다. 미국 달 탐사 계획 ‘아르테미스 프로그램’ 일환으로 추진해 온 한미 우주탐사 협력 프로젝트의 시작으로, 향후 심우주 탐사의 초석을 다질 전망이다.

과학기술정보통신부와 한국천문연구원은 미국 무인 달착륙선 ‘Nova-C’를 통해 달에 발사해 과학 임무를 수행하기 위한 '탑재체' 중 하나인 '달 표면 우주환경 모니터(LUSEM)' 개발이 완료돼 미국으로 이송을 시작했다고 4일 밝혔다.

LUSEM은 50킬로전자볼트(50KeV) 이상 고에너지 입자를 검출하는 센서다. 천문연 주관으로 선종호 경희대 우주과학과 교수 연구팀과 함께 개발하고 국내 업체 쎄트렉아이가 제작했다. 이는 지구 표면과 달리 대기권 및 지구 자기장 등 보호를 받지 못해 심우주에서 날아오는 고에너지 입자가 직접 검출된다고 알려진 달 표면에서 과학 임무를 수행하게 된다.

정부에 따르면 유인 심우주 탐사와 우주과학 연구를 위해 고에너지 입자 연구 필요성이 지속해서 제기돼 왔다. 고에너지 입자는 우주인의 건강이나 우주선의 전자부 기능 및 구조·강도 등에 영향을 미칠 수 있고 대기가 없는 천체에서 우주 풍화 작용 등 과학 연구에 중요하게 활용되기 때문이다. NASA는 이러한 필요성에 따라 Nova-C에 한국이 개발한 LUSEM을 탑재한다고 지난 2021년 11월 발표했다.

Nova-C는 달 앞면 저위도 ‘라이너 감마(Reiner Gamma)’ 지역에 착륙해 LUSEM을 통한 우주환경 관측을 포함해 표면 지형 관측, 국소 자기장 측정, 협력적 자율분산주행 로버군 전개, 레이저 반사경 배치 등의 임무를 수행할 예정이다.

LUSEM은 이날 대전에서 무진동 차량에 실려 출발했다. 인천공항에 도착하면 항공운송으로 미국 텍사스주 휴스턴에 있는 달착륙선 개발업체 ‘인튜이티브머신즈’로 이송된다. 이후 NASA 주관 하에 천문연이 LUSEM을 2024년 초까지 Nova-C에 장착하고 인터페이스 시험, 기능시험 등 발사 준비 작업을 수행한다. 2024년 말 미국 스페이스X의 로켓 ‘팰컨-9’을 통해 발사하는 것을 목표로 한다.

천문연은 달착륙선에 탑재할 과학 탑재체 중 △이번에 미국에 보내는 LUSEM △달 표면 자기장 측정기(LSMAG) △달 표토 3차원 영상카메라(GrainCams) △달 표면 우주방사선 측정기(LVRAD) 등 4종을 개발해 달 탐사 과학 임무를 공동으로 수행할 계획이다.