보름달. 전영범 한국천문연구원 책임연구원 제공
지난 우주항공청(우주청) 업무보고에서 대통령이 여러 번 질문을 던져 화제가 된 '달 통신 궤도선'은 큐브샛 크기의 작은 위성일 전망이다. 달 통신 궤도선 사업은 2032년 달착륙선?탑재체의 획기적인 운용과 미국 항공우주국(NASA)이?추진하는 국제 달 네트워크망 프로젝트인?'루나넷(LunaNet)'?참여를?위해 기획됐다. ?
윤영빈 우주항공청장이 12일 "누리호와 궤도수송선을 활용해 2029년 달 통신을 위한 궤도선 발사에 도전하겠다"고 밝혔
바다신2 다운로드 다. 누리호에 궤도수송선을 탑재해?달에 통신용 궤도선을 보내겠다는 목표다.
이재명 대통령이 "달 통신 궤도선이 무엇이냐"고 묻자 윤 청장은 “달은 자전 주기와 공전 주기가 같아?한 면만 보이고?달 뒷면에서는 지구와 통신을 할 수 없다"며 "달 통신선이 돌고 있으면 달 착륙선을 보내는 과정에서 통신이 용이해진다”고 설명했다. 2032년 달
손오공게임 착륙선 발사에 대비하기 위해 2029년 먼저 궤도선을 보내겠다는 것이다.
● 달 앞면 탐사 수준 높여?
윤 청장이 달 뒷면 통신을 위해 달 통신 궤도선 발사가 중요하다고 답했지만 달 뒷면 탐사는 고난이도 과제라 당분간 실현되기?어렵다. 달 통신 궤도선은 우선 달 앞면 탐사의 수준과 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 할 예
바다이야기 정이다.?
달 앞면은 지구를 향하고 있어 지상국과 직접 통신이 가능하다. 달 통신 궤도선을 활용하면 지구로 전송하는 데이터 양을 늘려 탐사의 질을 높일 수 있다. 최근 달 탐사를 위해서는 고해상도 영상, 분광 데이터, 레이더 관측 등 대용량 데이터를 실시간에 가깝게 주고받아야 한다. 달 표면의 착륙선이나 로버가 지구와 직접 통신하면?전송
골드몽게임 속도가 제한되고 안테나 크기·전력 소모 부담도 커진다. 통신 궤도선은 달 표면과의 거리가 훨씬 짧아 안정적이고 빠른 데이터 중계 ‘허브’ 역할을 한다. 달 탐사를 늦게 시작했어도 경쟁력 있는 탐사 성과를 낼 수 있는 셈이다.?
달착륙선?착륙 단계의 안전성을 높이는 것도?통신 궤도선의 중요한 역할이다. 착륙 직전과 직후는 자세 변화와 먼지
바다신2릴게임 발생 등으로 통신이 가장 불안정한 구간이다. 지구와의 직통 통신에만 의존하면 신호가 끊길 위험이 크다. 통신 궤도선을 통한 중계 방식은 착륙선과 가까운 거리에서 강한 신호를 주고받아 임무 성공률과 사고 원인 분석 능력을 크게 높인다.
2032년 달 착륙선에 실릴 로버를 안정적으로 운용하는 데도 달 통신 궤도선이 기여할 것으로 기대된다.?로버는 완전 자율주행이 아니어서 장애물 앞에서 멈추고 주변을 촬영한 뒤 지구에서 보내는?신호를 받아 움직이는 방식이 일반적이다. 통신 궤도선이 있으면 통신 가능 시간이 늘어나고 신호 품질이?안정돼 로버를 더 빠르고 정교하게 운용할 수 있다.
우주청 관계자는 "달착륙선 로버와 달 통신 궤도선을 이용해 달에서 GPS 같은 위성 항법 시스템을 실증해볼 수 있다"고 말했다. 통신 궤도선에서 송출하는 전파 신호를 활용하면 로버나 착륙선의 상대 위치를 추정하는 항법 기술을 시험해할 수 있다. 무선 전파만 활용해?지구 수준의 정밀도에는?미치지 못하지만 신호 왕복 시간, 전파 세기 변화, 도플러 효과(주파수 변화)를 측정해 대략적인 위치·속도 추정을 할 수 있다. 탐사 효율을 높이는 데?충분히 의미 있다는 평가다.?
훗날 달 뒷면 탐사를 할 때는 달 통신 궤도선이 사실상 필수다. 달 뒷면의 장비·로버·스테이션 등은 통신 궤도선이 없이는 교신 방법이 없다. 달 뒷면은 헬륨3, 희토류 등 전략자원이 매장된 것으로 알려져 경제적 가치가 높다. 또 달 뒷면에 안테나를 설치하면 지구에서 들어오는?전파 잡음이 거의 없어 우주 달 뒷면 탐사는 우주탐사로서의 가치도 무궁무진하다.?
● 동결궤도 vs 직선에 가까운 헤일로 궤도
우주청은 달 통신 궤도선을 큐브샛 크기로 계획하고 있다. 롤모델은 NASA의 전자레인지 크기 초소형 달 탐사선 '캡스톤(CAPSTON)'이다. 캡스톤은 다른 달 궤도선(LRO)과 신호를 주고받으며 지구 신호 도움 없이 항법을 시험했다. 우선 달 통신 궤도선을 누리호로 쏘아올려 통신 기술을 '실증'하는?것이 목표다. 이후 달 통신 궤도선 크기를 키우는 도전적인 계획도 구상 중이다.?
달 통신 궤도선의 궤도는 '직선에 가까운 헤일로 궤도(NRHO)'나 '동결 궤도'일 것으로 예측된다. NRHO는 지구와 달의 공전궤도면과 수직으로 길쭉한 타원형을 그리며 지구와 달의 중력을 이용해 안정적인 비행을 유지하며 연료 소모를 최소화할 수 있는 궤도다. 동결 궤도는?달의 중력 분포 특성상 추가적인 연료 소모 없이 안정적으로 유지되는 타원형 궤도다.?
우주청 관계자는 "특정 궤도로 미리 달 통신 궤도선을 들어가게 함으로써 통신망을 구축해 놓으려는 것"이라고 말했다.?
한국 달 통신 궤도선은 국제 달 탐사·달 통신 협력 기반을 다질 전망이다. NASA, 유럽우주국(ESA)과 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 등은 각자 2026년, 2028년 달 통신 위성을 쏘아올려 각자 인프라를 통합한?국제표준 위성망 루나넷 구현을 시도하고 있다. 우주청은 달 통신 궤도선을 활용해 루나넷에 적극 참여할 계획이다.
[이채린 기자 rini113@donga.com]
