일본은 드디어 달착륙에 성공한 세계 다섯 번째 나라가 되었습니다. 바로 이웃에 근접한 한국으로서는 부러운 일이 아닐 수 없는데 일본의 탐사선인 슬림에 대한 내용과 더불어 그들만의 착륙 전략 그리고 달의 착륙지점인 고요의 바다에 대해 알아보도록 하겠습니다.
일본의 우주탐사선 슬림
지금까지 달 착륙에 성공한 나라는 소련, 미국, 중국 그리고 인도를 포함한 4나라였습니다. 하지만 24년 1월 20일 일본이 쏘아 올린 무인 달 착륙선 슬림(SLIM)이 달 착륙에 성공하면서 다섯 번째 국가가 되었습니다. 일본의 성공은 갑자기 이뤄진 것은 아닙니다. 그동안 수차례 달착륙에 대한 의지를 보여왔고 실패를 거듭하다가 세 번째 도전 끝애 성공하게 되었습니다. 2022년에 오모테나시 탐사선과 2023년 하쿠토-R미션으로 부르는 탐사선이 달 착륙에 실패한 적이 있었습니다. 일본 우주항공연구개발기구가 밝힌 바에 따르면 슬림은 590㎏정도의 무게가 나가고, 높이가 약 2.4m이며 넓이는 2.7m 로서 총무게의 3분의 2는 연료로 구성되어 있고 내부에 고성능 디지털카메라가 설치되어 있다고 합니다. 달 탐사선 슬림(SLIM)은 지난해 9월 7일에 일본 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 로켓에 실려 발사되었고 연료 사용을 최소화시키기 위해 달 중력을 이용해 궤도를 변경하는 스윙바이 기술을 사용하여 지구와 달에서 크게 벗어난 궤도를 먼저 비행한 뒤 점차적으로 달 궤도에 진입하는 방식을 활용하였습니다. 슬림은 발사된 지 약 4개월이 지난 시점인 작년 12월 25일에 달 궤도에 진입한 이후 달 표면에 착륙할 때까지 달의 상공을 돌다가 점진적으로 고도를 낮춰가며 착륙을 시도했습니다. 그러다 드디어 올해 20일 자정부터 달 표면을 향해 하강을 시작한 뒤 새벽 00시 20분경 무사히 착륙했습니다. 일본 우주항공연구개발기군에서는 연료사용을 최소화시키고 슬림의 내비게이션 활용을 높이기 위해 히터를 정지시키는 등 조치를 취했다고 합니다. 하지만 언론에 많이 보도된 것처럼 슬림은 착륙 이후에 태양전지 발전에 문제가 생기며 전력은 생산하지 못해 달 탐사 임무에 지장이 생긴 것으로 알려지고 있습니다.
핀포인트 착륙 전략
핀포인트라는 용어는 일종의 군사용어인데 용어의 뜻은 주로 미사일이나 폭탄을 사용하여 목표지점을 정확히 타격하기위한 타격점을 뜻합니다. 다른 말로 표적, 정밀 조준점등을 말하는데 이번에 일본에서 발사한 우주탐사선 슬림의 착륙전략은 바로 핀포인트 전략이었습니다. 일본에서는 슬림의 별명을 달 저격수라고 표현할 정도로 원하는 달의 지점에 정확하게 착륙하는 것이 이번 발사에 큰 목표점이었습니다. 이런 착륙방식은 기존의 것과는 사뭇 다른데 기존의 착륙선들이 지구에서부터 궤도를 사전에 결정해 착륙지에 유도하는 방식이라면 이번에 발사된 슬림은 착륙선이 내부에 장착된 카메라와 내비게이션을 통해 달 표면을 실시간으로 관찰해 가며 내려가서 스스로 정한 괜찮은 착륙 지점에 도착한다는 것입니다. 그리고 오차 100m 이내를 벗어나지 않아야 된다는 사항이 포함되어 있습니다. 과연 이런 핀포인트 착륙방식이 성공했는가에 대한 분석은 일본 내부에서 약 한 달 동안 분석할 예정이라고 합니다. 만약 이번 착륙전략이 성공한 것을 밝혀지면 이제 달 착륙은 가능한 곳에만 착륙하는 것이 아닌 원하는 곳에 착륙하는 방식으로 전환도 가능할 것입니다. 또한 슬림은 착륙 직전 두 대의 소형 로버 사출에도 성공했다고 하는데 이들은 착륙지점을 촬영함과 동시에 착륙지점 주변도 주행하며 여러 영상을 일본으로 송출할 것이라고 합니다. 만약 연료가 소진되지 않는다면 추가적으로 달의 암석 등을 조사할 예정으로 이런 정보는 종국적으로 국제 유인 달 탐사 프로젝트인 아르테미스에 활용될 예정이라고 합니다. 아르테미스 계획은 미국주도의 달 착륙 계획으로 우리나라를 포함하여 일본, 영국 등 21개국이 약정에 서명한 계획인데 다가오는 25년에 유색인종과 여성 등으로 구성된 우주 비행사들이 달에 착륙하는 것을 목표로 하고 있습니다.
달의 고요의 바다
이번에 일본 우주탐사선 슬림이 착륙한 지역은 50여전 미국 아폴로 11호가 착륙했던 '고요의 바다'지점에서 남쪽으로 조금 떨어진 시올리 분화구입니다. 고요의 바다는 직경이 약 876km에 이르는 상상하기도 어려운 달의 분지형태를 말합니다. 물론 바다라는 용어로 착각할 수 있지만 실제로 바닷물이 있는 것은 아닙니다. 우리가 지구에서 달을 올려다보았을 때 짙은 검은색으로 보이는 평원 지대는 달의 바다인데 고요의 바다는 달의 앞면에 위치하고 있습니다. 더 쉽게 표현하자면 우리나라사람들이 흔히 표현하는 달에 있는 토끼의 머리 부분에 위치하고 있습니다. 고요의 바다라는 명칭은 1651년 천문학자인 프란체스코 마리아 그리말디와 조반니 바티스타 리치올리에 의해 명명되었습니다. 이곳은 과학이 발달하지 못했던 50년 전에도 아폴로 11호가 착륙할 수 있을 만큼 편평한 지형을 유지하고 있고 현무암질 대지로 구성되어 있습니다. 고요의 바다에 아폴로 11호가 착륙한 지점은 미국에서 고요의 기지로 명명하였고 또한 이 기지 북쪽으로 세 개의 분화구가 존재하는데 그 당시 우주비행사였던 암스트롱, 올드린, 콜린스의 이름을 따서 분화구 이름도 지었습니다. 우리나라에서는 넥플릭스에서 고요의 바다라는 드라마도 제작방영한 적도 있습니다. 이번 일본 탐사선인 슬림은 고요의 바다지점에 착륙했지만 앞서 말씀드린바대로 평평한 지역이 아닌 오히려 험준한 경사지를 골라 착륙했다고 합니다. 본체에 5개의 다리를 이용하여 착륙직전에 경사지의 표면에 맞게 옆으로 비스듬히 눕는 방식으로 착지했다고 합니다. 때문에 무게도 그렇게 가볍게 제작된 것이라고 합니다. 참고로 작년 세계 최초로 달 남극에 착륙한 인도의 찬드라얀 3호 무게는 약 1.8t이었으니 일본의 우주선이 얼마나 가벼운 것인지 판단할 수 있습니다. 인도의 우주연구기구에 따르면 찬드라얀 3호는 현재 영하 100도 이하로 떨어지는 달의 남극기온에 견디지 못하고 작동을 멈췄다고 합니다. 일본의 탐사선 슬림도 태양전지 문제로 작동을 멈출 것이라고 예고되고 있습니다. 이처럼 달에 대한 선진국의 시도도 어려움을 겪고 있으며 현재 도전 진행형입니다. 하지만 앞으로도 달을 향한 인류의 도전은 더욱 과열될 것이고 이런 노력들이 결국 우주 기술력 발전을 이끌 것이라고 보입니다.