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현지 시각으로 5일 오전 7시 5분, 오리온 우주선을 태운 델타 IV 헤비 로켓이 굉음을 내면서 지면에서 솟구쳐올랐다. 4분 후 성공적으로 분리된 오리온 우주선은 지구 표면에서 최대 5,800km 상공까지 상승하면서 4시간 24분에 걸쳐 지구를 거의 두 바퀴 돌아 현지 시각으로 오전 11시 29분(한국 시각 6일 오전 1시 29분), 멕시코 서부 바하칼리포르니아주 해안 600마일 떨어진 태평양 바다 위에 안착했다.
아폴로 4호 미션과 비슷한 첫 번째 비행 테스트
이번 테스트 비행은 오리온 우주선이 정상적으로 발사되어 우주 공간에서 작동할 수 있고, 다시 지구 대기권에 재진입해 안전하게 귀환할 수 있는지를 테스트했다. 이는 사실 1967년 시행되었던 아폴로 4호 임무와 거의 같은 것이다. 당시 아폴로 우주선은 지구를 8시간 36분에 걸쳐 세 바퀴 돌고 난 후 지구에 무사히 귀환했다. 그런데 왜 반세기 가까운 세월이 지난 지금 과거 임무를 반복하는 것일까?
사실대로 말하면 미국의 우주 개발 프로그램은 먼 길을 돌아왔다. 여러 가지 정치적, 경제적 문제가 아폴로 계획 이후의 나사의 발목을 잡았는데 가장 결정적인 이슈는 예산 문제였다. 아폴로 계획에 사용된 새턴 V 로켓을 대체할 다양한 로켓이나 우주선들은 결국 이런저런 이유로 본래 계획과 다르게 진행되거나 혹은 취소되었다.
사실 오리온 우주선 역시 가장 최근 취소된(기술적 문제와 더불어 미국 재정 위기가 취소의 가장 결정적인 이유다) 콘스텔레이션 계획(Constellation Program)의 생존자였다. 콘스텔레이션 계획의 핵심인 아레스 I 및 아레스 V 로켓은 취소되었고, 차세대 달 착륙선인 알테어(Altair) 역시 잠정 취소 상태이지만 오리온은 우주 왕복선의 유산을 최대한 재활용한 차세대 로켓 SLS(Space Launch System)와 함께 살아남았다.
오리온은 기존의 아폴로 우주선과 유사하게 생겼지만 사실 더 대형이다. 지름 5m에 이르는 원뿔형 구조로 아폴로 우주선의 3.9m보다 더 크다. 승무원도 3명 대신 4명을 기준으로 설계되었으며 21일까지 더 오래 우주에서 임무를 수행할 수 있도록 제작되었다.
또 이전이 유인 우주선 발사 실패로 인한 인명 참사를 거울삼아 비상 탈출 시스템인 발사 취소 시스템(LAS)을 갖춰 더 안전해졌다. 이미 익숙한 아폴로 우주선과 비슷한 구조를 택한 것은 실패의 위험성을 줄이고 예산을 절약할 수 있게 해준다. 아폴로 4호 미션과 마찬가지로 오리온의 첫 번째 비행은 성공적으로 이뤄졌다. 다음 임무는 2018년이다.
달과 소행성을 목표로 삼은 오리온
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차세대 거대 로켓인 SLS는 현재 나사의 뉴올리언스 미슈우드 조립 공장(Michoud Assembly Facility in New Orleans)에서 제작이 진행 중이다. 최근 그 거대한 조립설비를 공개했는데 너비 24m, 높이 52m의 용접 장치에서 지름 8.4m, 높이 61m의 거대한 1단 로켓이 조립된다. 문제는 이 로켓은 이제 막 제작이 시작된 상태라 2018년까지는 발사가 진행될 수 없다는 것이다. 즉 오리온의 2차 테스트가 2018년까지 진행이 될 수 없다는 것이다.
2018년 9월 30일로 예정된 2차 테스트는 SLS 로켓의 첫 번째 테스트이기도 하다. 이 임무는 Exploration Mission 1(EM-1)이라고 불린다. 델타 IV 헤비 로켓보다 훨씬 거대한 SLS로 발사되는 오리온은 이번에는 지구 주변이 아닌 달까지 여행을 하게 된다. 따라서 이 임무는 1968년 있었던 아폴로 8호 임무와 비슷한 성격이다.
EM-1 임무는 무인 임무이다. 첫 번째 유인 임무는 2021년으로 예정된 EM-2(Exploration Mission 2)다. 이 임무에서 오리온에 탑승한 우주 비행사들은 달이 아닌 지구 주변 소행성을 탐사하는 임무를 맡을 가능성이 높다. 나사가 ARM(Asteroid Redirection Mission)이라 불리는 소행성 포획 계획을 세우고 있기 때문이다. 이 계획은 지구 주변을 지나가는 소행성을 포획한 후 인간이 직접 가서 샘플을 채취하는 임무다.
사실 이전의 콘스텔레이션 계획에서는 알테어라고 불리는 대형 착륙선을 이용해 달에 다시 착륙하는 임무가 구상된 바 있다. 그리고 더 나아가 2020년대에 달에 유인 달기지를 건설한다는 야심 찬 계획도 있었다. 이 계획은 루나 아웃포스트(Lunar outpost)라고 명명되었으며 2019년에서 2024년 사이 달 유인기지를 건설하고 이름은 닐 암스트롱 기지로 한다는 구체적인 제안까지 있었다.
이런 야심 찬 계획은 조지 부시 대통령 시절(2006년)에 발표되었으나 세계 금융 위기 이후 미국의 재정 여건이 급격히 열악해지면서 버락 오바마 대통령 시절에 취소되었고 대신 비용이 상대적으로 적게 드는 소행성 임무가 현재 추진되고 있다. 이 임무는 오리온 우주선을 사용하게 되며 2021년에서 2025년 사이 실행될 가능성이 높다.
이후 목표는 잠정적으로 화성인데 워낙 비용이 엄청나게 드는 사업인 만큼 역시 미래의 경제 여건 등에 따라서 달라질 가능성도 있다. 실제로 나사는 2023년 EM-3 이후 오리온의 다음 목표를 구체적으로 정하지 않고 있다. 우주를 향한 인류의 위대한 도전도 예산 없이는 할 수 없는 만큼, 미국의 재정 여건과 국민 여론이 앞으로 우주 탐사의 방향을 결정할 주요 변수가 될 것이다.
고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
