[아하! 우주] ‘달 샘플’ 실은 中 우주선, 달 표면서 이륙했다

-12월 중순 지구로 귀환 예정

달 암석 샘플 2kg을 적재한 창어 5호 상승기가 달 표면을 떠났다.

창어-5 착륙선 위에 앉아 있던 작은 우주선은 1976년 이후 처음으로 새로운 달 샘플을 지구로 운반하기 위해 3일 오후 11시 10분(베이징 시간) 폭풍의 바다에서 달 상공으로 치솟아올랐다. 상승기의 무게는 수백 킬로그램에 불과하며, 달 궤도에 도달하는 데는 시속 6011km(초속1.67km) 이상의 속도가 필요하다.

이륙 6분 후, 상승기는 달 궤도에 도달하여 달 샘플을 지구로 가져오는 창어-5 임무에서 큰 이정표를 세웠다. 이제 상승기의 임무는 달 궤도를 도는 동안 대기 중인 창어-5 궤도선을 만나고 귀중한 화물을 귀환용 캡슐로 옮기는 것이다. ​

달 궤도를 도는 동안 상승기외 창어-5 궤도선에게는 도전적인 과제가 기다리고 있는데, 그것은 두 우주선의 랑데부와 도킹 작업이다. 지구와 달의 거리는 대략 38만km, 곧 광속으로 1초 남짓 걸리는 거리라 통신하는 데 그만큼 시간이 지체되므로 이런 과정을 자동화해야 한다.

두 우주선이 랑데부와 도킹을 시도할 수 있을 만큼 충분히 궤도를 동기화하는 데는 약 2일이 걸린다. 도킹에 성공하면 샘플이 담긴 컨테이너가 궤도선에 연결된 재진입 캡슐로 옮겨진다.

두 우주선은 토요일 (12월 5일) 언젠가 최종 접근을 시작하고 3시간 반 후에 도킹을 완료한다. 모든 것이 순조롭게 진행되면 중국은 44년 만에 첫 번째 달 샘플을 지구로 가져오기 위한 마지막 단계를 준비할 것이다.​

그러나 달 샘플이 곧바로 지구로 보내지는 것은 아니다. 창어 5호는 지구 궤도에 진입하는 좁은 창문을 통과하는 타이밍을 맞추기 위해 엔진 분사를 하기 전까지 상당 시간 달 궤도에 머물러 있어야 한다. 귀환선은 초속 11km로 38만km를 112시간(4.5일) 동안 비행해 지구 대기권에 재진입한다.

달에서 돌아 오는 우주선은 국제우주정거장(ISS)에서 지구 저궤도에서 재진입하는 우주선보다 더 빠른 속도로 뛰어들기 때문에 창어-5 재진입 모듈은 일단 지구 대기층에서 한 번 되튐으로써 속도를 낮춘다.

서비스 모듈은 지구로 귀환하여 12월 16-17일 양일 간에 예정된 터치 다운 직전에 네이멍구 쓰쯔왕 초원에 캡슐을 내려놓을 것이다. 중국국가항천국(CNSA)이 지구로 귀환하는 선저우 우주인들을 안착시키던 장소이다.

창어 5호가 이 임무에 성공하면 이는 1976년 구소련의 루나 24호의 달 샘플 채취 후 처음으로 이루어지는 쾌거로, 중국은 미국과 구소련에 이어 세 번째로 달 암석 채취에 성공한 국가가 된다.

창어 5호는 지난달 24일 오전 4시 30분(이하 현지시간) 하이난성 원창 우주발사장에서 창정 5호에 실린 채 발사됐다. 지난해 1월 인류 최초로 창어 4호 탐사선을 달 뒷면에 착륙시키는 데 성공한 중국은 올해 7월 자국 최초의 화성탐사선 톈원-1호를 쏘아 올린 데 이어 2년 사이 세 번째 우주 탐사 계획에 나섬으로써 우주굴기를 이어가고 있다.

중국은 이번 달 탐사를 통해 해당지역의 지질학적 정보를 비롯해 달의 형성을 밝혀줄 실마리를 찾을 뿐 아니라, 유인 달 탐사 및 달 연구기지 건설을 위한 기술적 토대를 얻을 것을 기대하고 있다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com