다시 달로 가는 인류… 아르테미스 2호, 50여년 만의 유인 달 탐사 도전
2026.04.01 15:10
심우주 비행 핵심 기술 전면 점검 목표
아르테미스 2호(Artemis II) 발사가 하루 앞으로 다가오면서 인류의 달 귀환 프로젝트도 중대한 분수령을 맞고 있다. 이번 임무는 1972년 아폴로 17호 이후 54년 만에 인류가 다시 달 근처로 향하는 비행이다.
미 항공우주국(NASA)에 따르면, 아르테미스 2호는 미 동부 시각 4월 1일 오후 6시 24분, 한국 시간 2일 오전 7시 24분 미국 플로리다 케네디우주센터 39B 발사장에서 발사될 예정이다. 발사 창은 2시간으로, 기상과 기술 조건이 맞으면 예정 시각부터 2시간 안의 어느 시점에든 이륙할 수 있다.
NASA는 현재 발사장 최종 점검을 진행 중이며, 발사 당일 기상 여건은 발사에 적합한 조건일 확률이 80% 정도인 것으로 보고 있다. 발사 기회는 6일(미 동부 시각)까지 열려 있어, 기상이나 기술 변수에 따라 일정이 조정될 가능성도 있다.
앞서 NASA는 올해 2월 아르테미스 2호에서 액체 수소 누출 문제를 확인한 뒤 발사를 3월로 미뤘고, 이후 상단부의 헬륨 흐름 이상까지 겹치면서 발사 시점을 다시 4월로 미루며 추가 점검과 재정비를 거쳤다.
목표는 달 착륙 아닌 ‘유인 시스템 검증’
이번 비행의 핵심은 달 착륙이 아니라 유인 달 착륙과 심우주 탐사를 위한 기술의 검증이다. 승무원은 리드 와이즈먼 사령관, 빅터 글로버 조종사, 크리스티나 코흐 우주비행사, 그리고 제레미 한센 캐나다 우주국(CSA) 소속 우주비행사 등 4명이다. 이들은 대형 로켓 우주 발사 시스템(SLS)과 유인 우주선 ‘오리온(Orion)’이 사람을 태우고 달 근처까지 비행하는 첫 시험에 나선다.
SLS 로켓은 NASA가 개발한 초대형 로켓으로, 우주왕복선 프로그램에서 쓰던 엔진과 고체로켓 부스터 기술을 활용했다. 맨 위에는 우주비행사들이 탑승하는 오리온 우주선이 실린다. 오리온은 사람이 타는 승무원 모듈, 전력 공급과 추진을 담당하는 서비스 모듈로 이뤄져 있다.
발사 뒤 SLS는 약 56초 만에 초음속에 도달한다. 이후 오리온은 약 3시간 23분 뒤 로켓 상단(ICPS)과 분리되고, 근접 비행과 수동 조종 시험에 들어간다. 우주비행사들은 ICPS를 표적처럼 활용해 오리온을 가까이 접근시키고 주변을 비행하며 조종 능력을 점검하게 된다.
오리온은 약 10일 동안 달과 지구의 중력을 이용해 달 뒤편을 돌아 지구로 복귀하는 ‘자유 귀환 궤도’를 따른다. 자유 귀환 궤도는 달 주위를 돌아나온 뒤 별도의 큰 엔진 점화 없이도 자연스럽게 지구 귀환 경로에 들어가도록 설계된 비행 방식이다.
임무 첫날에는 지구 고타원 궤도에서 식수 공급 장치, 화장실, 이산화탄소 제거 장치 등 생명 유지 체계를 점검하고, 둘째 날에는 달 근접 비행(TLI)을 위한 점화를 통해 본격적으로 달로 향한다.
6일 차에는 오리온이 달 표면 위 약 4000~6000마일(약 6400~9600㎞) 상공까지 접근해 달 뒤편을 관측한다. 이 과정에서 30~50분 동안 지구와 통신이 끊기는 구간도 있다. 이후 귀환 단계에서는 방사선 피난 절차, 수동 조종, 재진입 준비 등을 시험한 뒤, 예정대로라면 발사 후 9일 1시간 46분 만에 지구로 귀환한다.
NASA는 아르테미스 2호 승무원들이 아폴로 13호가 세운 인간 최장거리 비행 기록을 넘어설 것으로 보고 있다. 아폴로 13호는 지구에서 약 40만㎞ 떨어진 지점까지 도달한 뒤 귀환했다. 아르테미스 2호 승무원들은 이를 웃도는 기록을 세울 것으로 예상된다.
한국 큐브위성도 동행… 달 탐사 다음 단계는
이번 임무에는 한국천문연구원이 개발한 소형 위성 K-라드큐브(K-RadCube)도 함께 탑재된다. K-라드큐브는 발사 이후 약 7만㎞ 고도에서 분리돼 독자 궤도에 진입한 뒤, 지구 방사선대인 밴앨런 복사대를 통과하며 우주 방사선 세기를 측정할 예정이다. 밴앨런 복사대는 지구를 도넛 모양으로 둘러싼 방사선 구역으로, 심우주로 나가는 유인 탐사선이 통과할 수밖에 없는 구간이다.
이번에 얻은 자료는 지구에서 달로 이동하는 구간에서 방사선이 우주비행사에게 어떤 영향을 줄 수 있는지 분석하는 데 활용될 예정이다.
우주 방사선 환경에서의 반도체 영향 평가를 위한 실험도 진행된다. 삼성전자의 차세대 반도체 멀티칩 모듈, SK하이닉스의 반도체 메모리칩을 방사선에 노출시킨 뒤 나타나는 손상이나 오류를 분석한다.
NASA는 이번 임무가 2022년 무인 시험 비행인 아르테미스 1호의 성과를 잇는 동시에, 앞으로의 유인 달 착륙과 장기 체류, 화성 탐사를 위한 기반을 다지는 단계라고 설명한다. 즉 국제 협력과 상업 파트너십을 포함한 새로운 달 탐사 체계를 시험하는 첫 유인 관문인 셈이다.
NASA는 아르테미스 2호 발사 이후 내년 지구 인근에서 시스템 성능을 다시 시험하는 임무를 진행하고, 2028년에는 달 남극 유인 탐사를 추진할 계획이다. 또 달 탐사 빈도를 해마다 한 차례꼴로 늘리고, 우주비행사들이 머물면서 연구할 수 있는 달 기지도 건설할 예정이다.
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