오늘 50년만의 '달 유인 우주선' 발사...우주 역사 6개 새로 쓴다

NASA 우주 발사 시스템(SLS)에 장착된 아르테미스 2호의 일러스트/NASA

인류가 반세기 만에 사람을 태운 로켓을 2일 달로 보낸다.

나사(NASA:미 우주항공국)는 우리 시각으로 2일 오전 7시 24분(현지시각 1일 오후 6시24분) 미국 플로리다 케네디 우주센터에서 유인 우주선 ‘아르테미스 2호’를 달을 향해 발사한다. 우주선에는 리드 와이즈먼 사령관과 조종사 빅터 글로버, NASA 직원 크리스티나 코흐, 캐나다 우주국 직원 제레미 한센이 각자의 임무를 부여 받고 탑승한다. 지난 2023년 선발된 4명의 우주인은 98미터 높이의 로켓에 실려 10일간 달 탐사 여행을 떠난다.

50년만의 이번 유인 달탐사 비행이 성공한다면 인류는 6개의 역사를 새로 쓰게 된다.

1. 인류의 가장 먼 거리 여행

2022년 지구로부터 43만 킬로미터 떨어진 곳까지 여행하고 귀환한 무인 오리온 캡슐 아르테미스 1호/NASA

아르테미스 2호 승무원들은 "자유 귀환 궤도"를 타고 달 권역으로 진입한다. 달 궤도의 인력을 이용해 마치 새총을 쏘는 것처럼 추력을 얻어 지구로 돌아오는 방식이다. 이는 대부분의 아폴로 임무가 달 궤도에 진입해 일시적으로 달 주위를 돌았던 것과는 다르다.

자유귀환궤도를 이용한 마지막 임무는 아폴로 13호로, 당시 우주선 내에 폭발이 발생해 달 착륙 계획을 포기하고 지구로 귀환했다. 아르테미스 1호도 자유귀환궤도를 이용해 달 주위를 돌았지만 승무원이 없었다.

아르테미스 2호는 새총의 고무줄이 늘어나듯 지구에서 최대 40만 킬로미터까지 멀어진 뒤 지구로 향한다. 이는 이전의 아폴로 13호보다 약 2,400킬로미터 더 먼 거리다. 아르테미스 2호가 지구와 가장 멀어지면서 달 반대편을 통과하는 50여 분간 무선 통신이 끊기게 된다. 아르테미스가 보내는 신호가 달에 가려 지구에 도달하지 못하기 때문이다. 달 뒷면은 지금까지 어떤 우주비행사도 가본 적이 없다.

이번 아르테미스 2호를 끝으로 향후 3호와 4호의 경우 자유 귀환 궤도를 사용하지 않을 예정이어서 이 기록은 인간이 화성을 방문할 때까지 상당히 오랜 기간 깨지지 않을 가능성이 높다.

2. 가장 빠른 속도의 지구 진입

아르케미스 2호에 실힌 오리온 캡슐은 역사상 가장 빠른 속도로 지구 대기권에 재진입할 예정이다/NASA

'자유귀환궤도'를 이용하는 독특한 궤적으로 인해 아르테미스 2호 승무원들은 역사상 가장 빠른 속도로 기구 대기권에 진입할 예정이다. NASA는 최대 재진입 속도가 시속 40,200km를 초과할 것으로 예상하고 있다. 이는 1969년 달 비행을 마치고 돌아오면서 연료 과다 주입르로 과열 상태에서 귀환한 아폴로 10호의 재진입 속도를 경신하는 것이다. 일부 전문가들은 오리온 우주선의 열 차폐막이 열에 견디지 못할 수 있다는 우려를 제기하기도 했지만 NASA는 방열장치가 제 역할을 충분히 할 수 있다고 확신했다.

그러나 이 속도가 역대 우주선 중 가장 빠른 것은 아니다. 나사의 태양 탐사선 '파커'는 태양을 돌아 최근 지구로 근접 비행하는 과정에서 시속 약 69만 2,000km의 속도에 도달해 최고 속도 우주선 기록을 세웠다.

3. 달을 방문한 최초의 흑인 우주비행사

달 권역을 방문하는 최초의 흑인 우주비행사 빅터 글로버. 우주정거장(ISS)에 탑승한 최초의 흑인 우주비행사이기도 하다/NASA

조종사 빅터 글로버는 최초로 지구 저궤도를 넘어선 흑인이면서 달 권역을 방문하는 최초의 흑인 우주비행사로 남게 된다. 올해 49세로, 전직 전투기 조종사인 글로버는 2020년 11월부터 2021년 5월까지 국제우주정거장(ISS)에서 168일을 근무해 우주 정거장을 방문한 최초의 흑인 우주비행사이기도 하다. 또한 당시 ISS까지 승무원들을 실어나른 스페이스X의 드래곤 승무원 캡슐을 조종한 최초의 인물이기도 하다.

글로버는 아르테미스 2호가 발사 후 2시간 동안 지구 궤도를 도는 사이 '프록스 옵스'라 불리는 자율 모듈을 조종할 예정이다. 아르테미스 2호에 탑재돼 발사되는 오리온 우주선을 최초로 조종하는 인물이 된다. 이 단계는 향후 우주비행사들이 달에 착륙해 임무를 수행하는 데 중요한 데이터를 제공하게 된다.

4. 달을 방문한 최초의 여성

크리스티나 코흐는 달 권역을 방문하는 최초의 여성이다/NASA

크리스티나 코흐는 지구저궤도를 넘어 달 권역을 방문하는 최초의 여성 기록을 세우게 된다. 올해 47세인 코흐는 2019년 3월부터 2020년 2월까지 ISS에서 328일을 보낸 여성 최장 연속우주비행기록도 보유하고 있다. 이 비행은 동료 우주비행사 제시카 메이어와 함께 최초의 여성 우주 비행사 기록이 됐다. 코흐는 이번 비행에서 동료 한센과 함께 발사 후 약 40분이 지나 가장 먼저 자리에서 일어나 캡슐 내 생명 유지 시스템을 구축하는 임무를 맡았다.

5. 최초로 달을 방문한 비 미국인

달 주위를 비행하는 최초의 비미국인이 될 제레미 한센/NASA

캐나다인 제레미 한센은 올해 50세로 달 권역을 방문하는 최초의 비 미국인이다. 캐나다인으로서는 10번째다. 아르테미스 2호에 탑승하는 4명 중 유일하게 우주를 방문한 경험이 한번도 없다. 이 때문에 나사는 '우주 적응 증후군'을 겪지 않을까 우려하고 있다. 우주적응증후군은 극단적인 형태의 멀리모 우주비행사 중 절반이 경험하게 된다.

6. 달을 방문한 최고령 우주비행사

달을 방문하는 최고령 우주비행사인 아르테미스 2호 사령관 리드 와이즈먼/NASA

지난해 11월 만 50세가 된 리드 와이즈먼은 (한센보다 생일이 77일 빠르다) 달 권역을 방문하는 최연장자 기록을 세운다. 앞서 지난 1971년 47세의 나이에 아폴로 14호를 타고 달에 착륙했던 NASA의 전설적인 우주비행사 앨런 셰퍼드의 기록을 경신하게 된다.

이번 아르테미스 2호의 임무는 달착륙선을 보내기 위한 마지막 준비 작업 중 하나다. 여기에는 자원 확보 등 경제적 목적을 위해 달을 적극 이용하겠다는 미국의 의도가 담겨 있다.

달에는 인류에게 꼭 필요한 귀중한 자원들이 존재한다. 헬륨-3나 희토류 등은 돈으로 환산하기 어려운 경제적 이익을 가져다 줄 것으로 기대된다. 글로벌 컨설팅 그룹 PwC의 보고서에 따르면 달 표면 개발을 통해 2050년까지 연간 1273억달러(약 192조원)의 수익을 올릴 수 있을 것으로 추산된다.