4조원 그리고 210만㎞…숫자로 보는 아르테미스 [김진원의 머니볼]

4일 오전 3시17분(한국시간) 발사를 앞둔 로켓 ‘SLS’가 미국 플로리다주 우주군 기지 39번 발사대에서 발사 전 점검을 진행 중이다. /NASA 제공

4조원.
‘헬륨-3’ 1t의 가치입니다. 현대자동차 그랜저(4000만원)를 10만대 살 수 있는 금액입니다. 헬륨-3는 핵융합 발전에 사용할 수 있는 미래 에너지원입니다. 헬륨-3 1g은 석탄 40t에 달하는 에너지를 갖고 있는 것으로 추산됩니다. 그러나 지구상에서는 발견하기 어렵습니다. 대신 밤하늘에 떠있는 달에는 헬륨-3가 110만t 이상 매장 돼 있을 것으로 추산 됩니다. 70억 지구인이 1만년 동안 쓸 수 있는 양입니다. 미국과 중국, 유럽, 러시아, 일본 그리고 최근의 한국까지 달 탐사에 본격적으로 열을 올리는 배경입니다. 하늘에 떠있는 광산, 달 탐사를 향한 여정에 대해서 알아봤습니다.

117조원. 11일(한국시간) 미국 항공우주국(NASA) 등에 따르면 ‘아르테미스 1호’ 발사는 23일로 잠정 결정 됐습니다. 지난 3일 로켓 SLS에 연료를 주입하는 과정에서 발견된 누수 문제를 발사대에서 해결한다는 계획입니다. 아르테미스 프로젝트는 1972년 아폴로 프로젝트 이후 50년 만의 유인 달 탐사 프로젝트 입니다. 2025년 11월까지 우주비행사 4명을 우주로 보내고, 이 중 2명을 달에 착륙시켜 일주일 (6.5일) 동안 연구 활동을 진행하는 것이 목표입니다. 미국과 한국 등 21개국이 참여합니다. 총 예산은 117조원에 달합니다.

98m. 아르테미스 프로젝트는 초대형 로켓 SLS가 핵심입니다. SLS의 높이는 98m로 자유의 여신상(93m) 보다 큽니다. 무게는 2500t에 달합니다. 엔진 추력은 4200t급입니다. 아폴로 프로젝트로 달에 사람을 보냈던 로켓 ‘새턴5’ 엔진추력 3460t급 보다 20% 이상 강력합니다. SLS는 2개의 고체 부스터와 1·2단 로켓으로 구성됐습니다. 발사 후 2분이 지나면 고체 부스터가 떨어지고, 8분 뒤 1단 로켓이 분리 됩니다. 이후 1시간 50분 가량 비행하다 SLS는 우주선 ‘오리온’을 분리합니다.



210만㎞. 오리온은 달까지 38만㎞를 날아갑니다. 이번 아르테미스 1호 발사는 사람이 탑승하지 않은 무인 비행입니다. 대신 오리온에는 사람 크기 마네킹 3개(일명 ‘무네킹’)가 실렸습니다. 무네킹은 달을 뜻하는 ‘문’과 ‘마네킹’의 합성어입니다. 무네킹에는 5600개의 센서와 34개의 방사능 감지기, 방사선 차단조끼 등이 부착됐습니다. 각 센서와 감지기는 우주선의 가속도와 진동, 방사능 노출량 등을 기록합니다. 오리온은 달의 남극과 북극 지방을 중심으로 공전하는 궤도를 6일간 돌다 다시 지구로 돌아옵니다. 총 임무 기간은 42일, 비행거리는 210만㎞에 달합니다. 초도 비행이 성공하면 2024년 5월엔 아르테미스 2호 로켓에 실제 우주비행사 4명이 탑승해 달 궤도를 돌고 돌아올 예정입니다. 2024년 11월에는 달 궤도 우주기지 ‘루나 게이트웨이’를 건설할 예정입니다.

55㎥. 달 궤도 우주기지 ‘루나 게이트웨이’는 아르테미스 프로젝트의 또 다른 핵심 요소 입니다. 달 우주정거장은 2024년 11월 첫 모듈인 전기추진부(PPE)가 미국 우주기업 스페이스X의 로켓 팰컨 헤비에 의해 달로 향합니다. 2개의 승무원 거주 모듈과 과학 실험 모듈, 도킹 모듈, 외부 로봇 팔 등으로 구성됩니다. 완성시 무게는 75t, 실내 너비는 55㎥ 에 달합니다. 동시에 4명의 우주비행사가 최대 3달까지 머무를 수 있게 설계됐습니다. 달 우주정거장은 지구와 달의 중력 균형을 연장한 근월점(달 상공 1500㎞)과 원월점(달 상공 7만㎞)을 6일 주기의 타원형으로 돕니다. 연료 소모를 최소화하며 궤도를 유지할 수 있는 지점입니다. 달 뒷편으로 넘어가지 않아 지구와 상시 통신이 유지됩니다. 이후 아르테미스 3호부터 5호까지 예정된 달 탐사에는 민간 기업이 적극 참여합니다. 스페이스X의 ‘스타십’ 착륙선과 블루오리진의 ‘HLS’ 등이 사용될 예정입니다. 달 우주정거장에서 필요한 물자를 보급받은 뒤, 인간 생존에 필수적인 물이 얼어 있을 것으로 추정되는 달 남극 지역을 탐사합니다. 2030년부터는 달 우주정거장을 출발해 화성으로 향하는 아르테미스 후속 프로그램도 예정 돼 있습니다.

6184억원. 한국도 달 탐사에 적극 뛰어들고 있습니다. 최근 발사한 달 궤도선 ‘다누리’를 통해 아르테미스 프로젝트 착륙 예정지를 관측하며 협력하고 있습니다. 12월부터 달 남극 지방의 태양 빛이 닿지 않는 ‘영구음영’ 지역 13곳을 중심으로 사진을 찍어 보낼 예정입니다. 한국은 이와 별개로 독자적인 달 탐사도 본격화하고 있습니다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 지난달 달 착륙선 개발사업 공청회를 열고 계획안을 공개했습니다. 계획안에 따르면 한국은 1.8t급 달 착륙선을 오는 2024년부터 2032년까지 총 6184억원을 투입해 독자개발합니다. 발사 시점은 2031년입니다. 이듬해에는 달에서 수집한 데이터를 분석합니다.
김진원 기자