지난번 글에서 말씀드린 대로 민간에서 쏘아 올린 달 착륙선 오디세우스가 미국 시간 목요일 달에 착륙할 예정입니다. 이는 미국으로서 50년 만의 일입니다. 좀 더 자세히 알아보도록 하겠습니다.
오디세우스(Odysseus)의 달 착륙 예정 시각과 장소
지난 2월 8일 민간 회사인 Intuitive Machines에 의해 발사된 달 탐사선 오디세우스(Odysseus)가 달에 가까이 다가섰습니다. 미국 시간 수요일, 탐사선 발사 주체인 Intuitive Machines는 오디세우스가 6분 48초 동안 엔진을 발화하여 달 표면으로부터 약 58 마일 떨어진 달의 중력 궤도 안으로 들어가기 위해 속도를 줄일 것이라고 밝혔습니다.
탐사선은 모든 절차가 순조롭게 진행될 경우 미국 동부시간 기준 목요일 오후 5시 30분 (한국 시간 금요일 오전 7시 30분)에 달에 착륙할 예정이며, 이는 1972년 아폴로 17호 이후 달에 착륙하는 최초의 미국 탐사선으로 기록될 것입니다.
민간 회사인 Intuitive Machines가 자체적으로 발사한 우주선임에도 불구하고, NASA는 달에서의 관측을 위한 6개의 장비를 실어보낸 대가로 1억 1800만 달러를 지불했으며, 오디세우스의 달 착륙 장면을 NASA TV를 이용하여 목요일 오후 4시부터 중계할 예정입니다.
오디세우스는 달의 남극에서 185마일 떨어진 Malapert A 분화구 (Malapert A는 17세기 벨기에 천문학자인 Charles Malapert의 이름을 딴 더 큰 Malapert 분화구의 위성 분화구입니다) 인근의 평평한 지점에 착륙할 예정입니다. 이전의 미국 달 탐사선은 달의 적도 지역에 착륙했지만, 이 지역에서 얼음이 발견되었기 때문에 특별히 관심을 끌어 착륙 장소로 이곳을 선택하게 된 것입니다.
오디세우스(Odysseus)의 달 착륙 방법
오디세우스는 엔진을 점화하여 그동안 유지하던 원형 궤도를 타원형 궤도로 바꾸게 되며, 그 후 달 표면의 6마일 지점까지 낙하하게 됩니다. 착륙 절차에 따라 이 시점부터 오디세우스는 온전히 스스로 작동하게 됩니다. 이후 한 시간 동안 타력 주행을 한 후 엔진이 다시 점화되고 오디세우스는 동력 하강을 시작하게 되는데, 이때 초기 속도인 시속 약 4,000마일에서 속도를 줄이게 됩니다.
오디세우스는 카메라를 통하여 스스로의 위치를 파악하는데, 이때 지도에 저장된 분화구의 형태가 실제와 일치하는지 확인하고 또한 레이저 빔을 달 표면에 반사시켜 고도를 측정하는 방식으로 우주선의 위치를 가늠하게 됩니다. 오디세우스는 착륙 지점에서 1.2마일 떨어진 곳에서 수직 방향으로 회전하며 센서를 이용하여 안전한 곳을 찾게 됩니다.
하강 중 마지막 50피트 정도를 남겨 두고 오디세우스는 가속도를 측정하며 우주선의 내귀(inner ear) 역할을 하는 관성 측정 장치에 전적으로 의존하게 됩니다. 이 과정에서 오디세우스는 카메라와 고도 측정 레이저 사용을 중단하게 되는데, 이는 엔진 배기가스로 인해 발생하는 먼지로부터 방해받지 않기 위함입니다.
오디세우스(Odysseus)의 달 탐사 업무
오디세우스는 태양전지판으로부터 전력을 공급 받기 때문에, 이 착륙선의 임무는 착륙 지점에 해가 질 때까지의 약 7일 동안만입니다. 이때부터 2주 간의 차가운 달밤이 시작되는데, 오디세우스는 이러한 조건에 맞춰 설계되지 않았기 때문입니다.
오디세우스가 달로 운반한 6개의 NASA 장비와 임무는 다음과 같습니다.
- 레이저 빔을 반사시키는 레이저 역반사체 회로(laser retroreflector array)
- 우주선이 달 표면으로 하강할 때 고도와 속도를 정확하게 측정하는 LIDAR 장비
- 착륙하는 동안 오디세우스의 엔진에서 생성되는 먼지 기둥을 영상으로 포착하는 스테레오 카메라(stereo camera)
- 달 표면 근처의 무선 신호에 대한 하전 입자의 영향을 측정하는 저주파 무선 수신기(low-frequency radio receiver) 이 장비를 이요하여 향후 달의 전파 관측 설계에 도움이 되는 정보를 제공받을 수 있음
- 자율 항법 시스템을 시연할 비콘(beacon), Lunar Node-1
- 연료를 측정하는 데 전파를 사용하는 추진제 탱크(propellant tank) 장비
이외에도 오디세우스는 엠브리리들 항공대학교(Embry-Riddle Aeronautical University) 학생들이 제작한 카메라, 미래의 달 망원경을 위한 전구체 그리고 Jeff Koons의 예술 작품 등을 운반하고 있습니다.
오디세우스는 높이 약 14피트, 너비 약 5피트에 6개의 착륙용 다리를 부착한 육각형 원통형의 우주선으로, 현재까지는 계획한 모든 절차에 따라 순항하고 있습니다. 오디세우스의 성공으로 더 싼 비용으로 보다 많은 우주 탐사선이 우주 임무를 수행할 수 있기를 바랍니다.
