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미국 기업 파이어플라이(FireFly), 우주 탐사선 '마르 크리시움(Mare Crisium)'에 성공적으로 착륙

"블루 고스트(Blue Ghost)"가 달에 착륙했다.
미국 기업 파이어플라이(FireFly), 우주 탐사선 '마르 크리시움(Mare Crisium)'에 성공적으로 착륙

일요일 오후, 미국의 민간 기업이 개발한 두 번째 착륙선이 달에 착륙했다. "블루 고스트"는 우리 시간으로 오후 5시 35분경 달 전선의 어두운 현무암 분지 중 하나인 마르 크리시움에 착륙했다. 달 탐사선에는 10개의 NASA 과학 장비가 탑재되어 있는데, 그중에는 3m 깊이까지 침투할 수 있는 공압 드릴도 있다. 블루 고스트는 약 2주 후 달빛이 비치는 무렵 활동을 시작할 예정이다. 

▲ 이 사진은 블루 고스트 달 탐사선이 착륙 직후에 찍은 것이다. 그것은 달 표면에 있는 탐사선의 그림자와 하늘에 있는 지구를 보여준다.© Firefly Aerospace

달은 다시 한번 우주개발국들이 탐내는 목적지가 되었다. 특히 중국과 미국은 미래에 우주인을 지구의 위성으로 데려와서 그곳에 달 기지를 건설하고 싶어한다. 이에 대비해 중국은 이미 무인 샘플 회수 임무를 두 번 성공적으로 완료했다. 미국은 아르테미스-1을 통해 달을 공전하며 유인 달 탐사를 위해 개발된 기술을 시험했다. 2024년, 미국의 무인 달 탐사선이 52년 만에 처음으로 착륙하게 됐다.

Mare Crisium에 자율 착륙

이제 또 다른 미국 착륙선이 달에 부드럽게 착륙하는 데 성공했다. 상업적 공급업체가 제공한 탐사선이 달에 착륙한 것은 두 번째에 불과하다. 2x2.50m 크기의 탐사선 '블루 고스트'는 미국 파이어플라이사가 NASA의 '상업용 달 탑재 서비스' 이니셔티브(CLPS;Commercial Lunar Payload Services“-Inititative)의 일환으로 개발 및 제작했다. 달 탐사선은 SpaceX Falcon 9 발사체를 사용하여 2025년 1월 15일 우주로 발사되었다.

▲ 달 탐사선 "블루 고스트"(일러스트레이션). © Firefly Aerospace

3월 2일 우리 시간으로 오후 5시 34분경, 블루 고스트가 달에 착륙했다. 특별한 점은 착륙선이 이를 대부분 자율적으로 달성했다는 것이다. 블루 고스트의 컴퓨터 시스템은 탑재된 카메라와 기타 센서에서 데이터를 독립적으로 평가해 지상으로부터의 높이와 발생할 수 있는 장애물을 감지하고, 기동 노즐을 사용하여 이전에 정의된 구역 내의 적합한 착륙 지점으로 이동했다.

블루 고스트의 착륙 지점은 마르 크리시엄(Mare Crisium)의 몬스 라트레유(Mons Latreille) 근처로, 결정의 바다(Sea of ​​Decision)로도 알려져 있다. 크기가 400km가 넘는 이 분지는 달 전면의 북동쪽 가장자리에 위치하고 있으며, 달 초기의 소행성 충돌로 형성되었다. 이후 화산 활동으로 인해 분지는 어두운 현무암 용암으로 채워졌다. 높이가 약 150m인 라트레유 산도 화산에서 유래되었다.

일식과 달 지평선이 빛난다

블루 고스트는 적어도 14일 동안 주변을 탐사할 것으로 예상되는데, 이는 달의 공전주기에 해당하는 기간이다. 이 기간 탐사선은 두 가지 특별한 천문 현상을 목격하게 된다. 2025년 3월 14일, 착륙선은 개기일식을 기록할 것이다. 이때는 달에서 볼 때 지구가 태양 바로 앞으로 이동한다. 3월 16일에 음력이 시작되고 블루 고스트는 일몰을 촬영할 예정이다.

NASA 연구진은 달 탐사선이 달 지평선 빛 현상을 포착할 수 있기를 바라고 있다. 달의 밤이 시작될 때 나타나는 이러한 흐릿한 잔광 현상은 1972년 아폴로 17호 우주인 유진 세르난(Eugene Cernan)에 의해 처음으로 기록되었다. 달 지평선 빛은 달 표면의 먼지가 태양 복사선과 지구 자기꼬리의 영향으로 전기적으로 대전되기 때문에 발생한다. 그 결과, 먼지 입자는 상호 반발력으로 인해 표면에서 밀려나 위쪽으로 솟아오른다.

이 떠다니는 달의 먼지는 달 지평선 바로 아래에 있는 태양 빛을 분산시켜 흐릿한 잔광을 만든다.

▲ 블루 고스트가 착륙 직전에 찍은 달 표면 사진. © Firefly Aerospace

달 탐사 및 방진 실험

블루 고스트에는 몇 가지 혁신적인 기술을 포함한 NASA 과학 장비 10개가 탑재되어 있다. NASA 존슨 우주 센터의 CLPS 프로그램 매니저인 크리스 컬버트는 "NASA 장비 10개가 탑재된 이것은 지금까지 가장 큰 CLPS 임무"라고 말했다. 새로운 장비 중 하나는 달 표토에 최대 3m 깊이까지 침투할 수 있는 공압식 달 드릴이다. LISTER 실험은 열 센서를 사용하여 달 표면 아래의 열전도도를 측정할 예정이다.

또한 미래의 달 우주인에게 중요한 두 가지 실험이 새로 추가되었다. 아폴로 달 탐사선은 이미 날카로운 모서리와 극히 미세한 달 먼지가 모든 표면에 달라붙는다는 것을 보여주었다. 호흡기를 자극하고 폐에 손상을 줄 수 있기 때문에 NASA는 RAC 장비를 사용하여 다양한 먼지 차단 소재를 테스트할 예정이다. 두 번째 실험인 전기역학적 먼지 차폐막(EDS:Electrodynamic Dust Shield)은 전기장으로 달 먼지를 막을 수 있는지 테스트한다.

▲ NASA에서 공압식 달 탐사선 LISTER를 테스트하는 모습. © NASA/GSFC, Texas Tech

달 항법 시스템

LuGRE(Lunar GNSS Receiver Experiment)의 결과도 흥미로울 수 있다. 이는 GPS와 갈릴레오 항법 시스템의 지상 위성에서 나오는 신호가 달로 가는 경로와 달 표면에서 수신될 수 있는지를 테스트하는 것이다. 이 실험이 성공한다면, 미래의 우주인과 자율 탐사선이 자신의 위치와 경로를 파악하는 데 도움이 될 수 있다.

반면, "달 진공 청소기" Lunar PlanetVac(LPV)는 달 표토의 특성과 관련이 있다. 이 기술은 압축 공기를 이용해 달 탐사선의 작은 샘플 챔버에 레골리스를 불어넣은 후 화학적으로 분석한다. 또한 블루 고스트 달 탐사선에는 방사선 측정기, 엑스선 카메라, 전기 및 자기장을 측정하는 계측기가 탑재되어 있다. 아폴로 임무와 비슷하게, 블루 고스트도 달 표면에 레이저 반사기를 설치할 예정이다.

Blue Ghost 모회사인 Firefly는 "이러한 조사는 인류가 달로 돌아갈 길을 만드는 데 도움이 될 것이다"고 설명했다. NASA 부국장 Pam Melroy는 "모든 과학 장비와 기술 시연은 우리의 비전을 실현하는 데 더 가까이 다가가게 한다"고 덧붙였다.
출처: Firefly, NASA

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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