순항 중인 한국 첫 달 탐사선 '다누리'...3번째 궤적 수정 고비 앞둬

달 탐사선 '다누리'의 위치 [사진=한국항공우주연구원]

지난 5일 달 탐사를 위해 발사된 국내 첫 달 탐사선 '다누리'가 (25일 오후 4시 기준) 지구로부터 거리 약 124만km에서 순항 중이다. 발사 후 21일이 경과된 상황에서 예정대로 순항하면 오는 12월 31일 목표로 한 달 임무 궤도에 안착할 수 있을 전망이다.

◆국민 누구나 다누리 위치 확인...70여명 인력이 24시간 관제

26일 항공우주 업계에 따르면 다누리는 궁금한 국민 누구나 우주 상공 어디에 있는지 위치를 확인할 수 있다. 

이는 한국항공우주연구원이 지난 8일부터 홈페이지를 통해 △다누리의 현 위치 △속도 △지구와 거리 등의 운항 정보를 지속해서 업데이트하고 있기 때문이다.

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항우연은 자체 인력 40여 명과 민간 우주기업 인력 30여 명 등 총 70여 명을 투입해 지속해서 다누리의 운행 경로를 관제하고 있다.

이는 미국 골드스톤, 스페인 마드리드, 호주 캔버라 등에 있는 심우주네트워크와 경기도 여주에 위치한 심우주안테나를 통해 24시간 다누리와 교신 체제를 유지하고 있기 때문에 가능한 일이다.

지난 5일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨9 발사체를 통해 발사된 다누리는 태양과 지구 등 주변 천체 중력을 활용해 달 궤도에 접근하는 '탄도형 달 전이(BLT)' 방식을 활용해 달로 향하고 있다. 

원래 지구에서 달까지 가는 데 걸리는 시간은 자체 연료로 달 궤도에 접근하는 '직접 전이' 방식 기준 통상 4~5일 정도다. 미국 아폴로 달 탐사선도 이렇게 달에 갔다. 하지만 직접 전이 방식은 연료 소모가 크다는 단점이 있어 달 탐사선을 오래 운용할 수 없다는 문제가 있다.

이에 항우연은 다누리에 BLT 방식을 채택, 발사 후 4개월에 걸쳐 달에 접근해 올해 12월 16일부터 속도를 점차 낮추면서 타원형으로 달을 5바퀴 돈 후 달 고도 100㎞ 궤도에 진입한다는 계획을 세웠다. 

이를 통해 다누리는 내년 1월부터 12월까지 시운전 기간 1달을 포함해 최소 1년 동안 달 탐사선으로서 관측 임무를 수행할 수 있게 됐다. 이후에도 남은 연료량에 따라 추가 관측 임무를 이어갈 계획이다.
 

[사진=아주경제DB]

◆세 번째 궤적 수정 앞둬...임무 성패 가를 최대 고비

항우연에 따르면 BLT 방식이 성공하려면 발사 후 최대 9번의 '궤적 수정 기동'이 필요하다. 다누리가 예정된 운항길을 벗어나지 않도록 비행 방향을 조정하는 작업이다.

첫 번째 궤적 수정은 지난 7일 성공적으로 진행됐다. 두 번째 궤적 수정은 12일로 예정됐으나, 첫째 궤적 수정이 성공적으로 진행되어 별도의 궤적 수정이 필요하지 않다고 판단됨에 따라 취소됐다.

9월 2일에는 전체 다누리 운항에서 가장 어렵고 중요한 세 번째 궤적 수정을 진행한다. 비행 방향을 태양 쪽에서 달 쪽으로 바꾸는 작업으로, 지상과 교신 거리가 가장 멀고 궤도 오차가 커서 다누리가 태양 중력에 빨려 들어가는 문제가 일어날 가능성이 있다.

때문에 항우연은 성공적인 궤적 수정을 위해 만전을 기하고 있다. 수정 결과는 당일 발표할 계획이다.

달에 도착하면 다누리는 100㎞ 상공 원 궤도에서 달 지표면을 관측하는 임무를 수행하게 된다. 먼저 달 궤도선의 카메라로 달 표면 사진을 촬영해 향후 진행될 달 착륙선 계획에 적합한 후보지를 찾을 계획이다. 

또한 달의 자기장·방사선 등을 관측하고, 달 표면의 티타늄 분포 지도와 원소 지도 등을 작성할 예정이다. 이 밖에 우주 인터넷 기술의 가능성을 검증할 계획도 세우고 있다.