내년 발사 '민간 달 탐사용' 韓 중요 장비 완성

아르테미스 CLPS 프로그램 노바-C 착륙선 주장비
천문연-경희대-쎄트렉아이 공동 개발·제작
달 표면에서 고에너지입자 측정 임무

우리나라의 최초 달 탐사선 다누리에 이어 다른 달 관측 기구가 완성돼 내년 발사 준비에 들어갔다.

Nova-C 및 LUSEM 탑재체 형상. 그림출처=과기정통부 제공

과학기술정보통신부와 한국천문연구원은 내년 미국 항공우주국(NASA)의 민간 달 탑재체 수송 서비스(CLPS) 발사에 참여할 ‘달 우주환경 모니터(LUSEM) 탑재체의 개발이 완료돼 미국으로 이송을 시작했다고 4일 밝혔다.

LUSEM은 천문연이 국제 달 탐사 공동연구 추진을 위해 NASA의 CLPS계획에 참여해 개발한 탑재체이다. CLPS 계획은 미국의 아르테미스 프로그램의 하위 계획이다. 민간의 달 탐사·상업적 개발을 촉진하기 위해 발사체를 제공해 민간 제작 탑재체를 달에 보내주는 사업이다. 달

천문연은 착륙선에 탑재할 과학 탑재체 중 4종을 개발할 예정이다. LUSEM은 50킬로전자볼트(50keV) 이상의 고에너지 입자를 검출할 수 있는 센서다. 천문연이 선정호 경희대 우주과학과 교수 연구팀과 함께 개발해 국내업체인 쎄트렉아이가 제작했다. 지구 표면과 달리 대기권 및 지구 자기장 등의 보호를 받지 못하는 달 표면에서는 심우주로부터 날아오는 고에너지 입자가 직접 검출되는 것으로 알려져 있다. 고에너지 입자는 우주인의 건강이나 우주선의 전자부 기능 및 구조·강도 등에 영향을 미칠 수 있고, 대기가 없는 천체에서의 우주 풍화 작용 등 과학적 연구에도 중요하게 활용되기 때문에, 향후 유인 심우주 탐사 및 우주과학 연구를 위해 고에너지 입자에 대한 연구 필요성이 지속적으로 제기되어 왔다.

내년 첫 실시되는 CLPS의 가장 중요한 무인 달착륙선 노바-C(Nova-C)에 탑재된다. Nova-C는 달 앞면 저위도 ‘라이너 감마(Reiner Gamma)’ 지역에 착륙하는데, LUSEM을 통한 우주환경 관측을 포함해 표면 지형 관측, 국소 자기장 측정, 협력적 자율분산주행 로버군 전개, 레이저 반사경 배치 등의 임무를 수행할 예정이다.

Nova-c와 LUSEM 착륙 예정지. 그림출처=과기정통부 제공

LUSEM은 센서부와 전장부, 그리고 두 장치를 연결하는 전선으로 이루어져 있다. 이 중 센서부는 고에너지 입자를 관측하는 주 장비로서, 위와 아래의 양방향 관측이 가능한 검출기 2기로 구성되어 있다. 두 쌍의 검출기는 각각 한쪽은 전자를, 다른 한쪽은 양성자를 검출한다. 그리고 위쪽을 바라보는 검출기는 우주에서 날아오는 입자를 검출하고, 아래쪽을 바라보는 검출기는 달 표면에 반사되는 입자를 확인하여 상호 차이를 분석하게 된다. 전장부는 센서부를 제어하고 신호를 처리하며 전원을 공급하는 등의 역할을 수행한다.

LUSEM은 이날 항공포장을 마친 뒤 미국으로 이동된다. 우선 무진동 차량에 실려 대전을 출발해 인천공항에 도착한 후 항공운송을 통해 텍사스주 휴스턴에 위치한 인튜이티브 머신즈(Intuitive Machines)사로 이송된다. 이후 천문연이 NASA 주관 하에 내년 초까지 LUSEM을 Nova-C에 장착한다. 내년 말 스페이스X사의 팰컨-9을 통해 발사하는 것을 목표로 착륙선과의 인터페이스 시험 및 기능시험 등의 발사 준비 작업을 수행할 예정이다.

천문연은 앞으로 달 표면 자기장 측정기(LSMAG), 달 표토 3차원 영상카메라(GrainCams), 달 표면 우주방사선 측정기(LVRAD)도 완성할 계{획이다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr