달 뒷면에 착륙한 탐사선, 비밀은 '오작교'에 있다!

-인류 최초 달 뒷면에 착륙한 중국 탐사선 '창어4호'
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지난 1월, 인류 최초로 달 뒷면에 착륙한 중국 탐사선 창어4호가 탐사로봇 위투2호를 보내 지금까지 달 탐사 활동을 지속하고 있습니다.

중국 외에도 세계는 지금 달 탐사를 위한 경쟁이 치열한 상황인데요, 이처럼 경쟁적으로 달을 탐사하려는 이유는 무엇이고, 어떤 기술이 달 탐사선을 달 뒷면에 착륙할 수 있게 만들었는지 알아봅니다.

-이 기사는 초등 잡지 <톡톡> 2월호에 실린 내용입니다.
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‘창어4호’, 인류 최초로 달 뒷면에 착륙하다
작년 12월 8일, 중국은 인류 최초로 달의 뒷면에 착륙할 탐사선 ‘창어4호’를 실은 창정3호 발사에 성공했습니다. 그로부터 한 달이 채 되지 않은 지난 1월 3일 오전 11시 26분(한국 시간), 창어4호는 달 뒷면의 남극 근처에 무사히 착륙했다는 소식을 전했죠.

창어4호에 들어있던 무인탐사로봇 위투2호는 앞으로 남은 2개월 동안 달 뒷면 남극 근처의 지형을 탐사하고 달 표면의 토양과 광물 성분 분석, 천문 관측과 중성자 방사선 탐지, 밀폐 공간 내 식물 재배 등 다양한 임무를 수행할 예정입니다.

이미 2013년 창어3호는 달 앞면에 착륙한 적이 있었는데요, 이로써 중국은 세계 최초로 달 앞뒷면에 모두 착륙한 기록을 세우게 됐습니다.

‘달’ 탐사하면 우주 비밀, 에너지 문제 해결
어떻게 보면 그저 암석 덩어리인 '달', 하지만 중국 이외에도 세계 각국은 달 탐사 경쟁의 열기로 후끈 달아오르고 있습니다. 인도는 달 탐사선 찬드라얀 2호를 다음 달인 3월 안으로 발사해 달의 남극 표면을 탐사할 계획입니다.

또 지금으로부터 50년 전인 1969년 7월 20일 인류 최초로 달에 인간을 보냈던 미국은 제2의 유인 달 탐사 계획을 추진하고 있죠. 미국은 2020년대 중반 달 궤도에 우주정거장을 건설하고, 이후 달에 유인기지까지 만들 계획이라고 합니다.

이렇게 각국이 달 탐사 및 기지 건설 경쟁을 벌이는 이유는 달이 우주 탐사를 위해 아주 적절한 조건을 가졌기 때문입니다.

달은 중력이 약해 지구보다 훨씬 저렴한 비용으로 로켓을 만들고 발사할 수 있고, ‘헬륨-3’, ‘우라늄’, ‘백금’ 등 지구에서 희귀한 에너지 자원도 잔뜩 보유하고 있죠.

특히 지구에 거의 존재하지 않는 헬륨-3은 1g당 40톤의 전기에너지를 생산할 수 있는 미래 에너지로 주목받고 있는데요, 이는 지구에서 500년간 연료 에너지로 쓰일 만한 양이라고 합니다.

달 탐사 어려웠던 이유, 지구에 가려진 ‘달의 뒷면’ 때문
중국의 달 탐사선이 달 뒷면에 착륙했다는 소식은 세계를 놀라게 했는데요, 이유는 바로 지구에서는 ‘달의 앞면’만 볼 수 있고, 그 뒷면을 볼 수 없기 때문이었죠.

달은 지구의 둘레를 도는 공전 속도와 달 스스로가 회전하는 자전 속도가 같기 때문에 지금껏 뒷모습은 한 번도 보여준 적이 없었습니다.

그동안 달 뒷면 탐사가 어려웠던 이유는, 달 탐사선이 달 뒷면으로 진입했을 때, 지구에 전파를 보낼 수 없게 돼 착륙 과정에서 통신이 불가능해졌기 때문이었습니다.

또 착륙한다고 해도 달의 뒷면은 해가 뜨지 않는 밤 시간이 최대 15일이나 되기 때문에 주로 태양광 에너지에 의존해 움직이는 탐사선의 에너지원을 구하기 쉽지 않았죠.

달 뒤에서만 끊기는 탐사선 신호, 중계위성 ‘오작교’로 잇다
그동안 달 탐사선은 달 뒤편으로만 넘어가면 지구와 통신이 끊겨버려서 탐사에 번번이 실패했는데요. 중국은 중계위성인 ‘췌챠오(鹊桥(작교): 오작교)’를 달 근처에 띄워 이 문제를 해결했습니다.

중국은 작년 12월 창어4호를 발사하기 이전인 5월, 통신 중계위성 췌챠오를 먼저 쏘아 올렸습니다. 췌챠오는 지구와 달 사이의 안정적 지점인 라그랑주 포인트(L2) 궤도를 돌며 창어4호가 달에 착륙하기를 기다렸죠.

중국 우주 정책을 총괄하는 중국 국가기관 ‘중국국가항천국’은 창어4호가 달에 착륙한 후 위투2호를 내보낸 다음날, 위투2호가 췌챠오와 데이터 전송 연결에 성공했다고 밝혔습니다.

지금까지 미지의 영역이라고만 여겨졌던 달 뒷면을 췌챠오라는 오작교로 탐사할 수 있게 됐습니다. 이번 탐사를 시작으로 달이 인류의 새로운 미래를 여는 디딤돌이 돼 줄 것으로 기대됩니다.

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