"반세기만의 달 여행 시작"…아르테미스 2호, 지구 궤도 떠나 진짜 '달'로

메인 엔진 5분50초 점화해 지구 궤도 이탈…아폴로 17호 이후 첫 달 항해

우주인 4인, '플라이휠' 등 기구로 체력 단련…오는 6일 달 근접 비행 예정

아르테미스 2호 임무를 위해 지구 궤도를 선회하고 있는 미 항공우주국(NASA) 오리온 우주선에서 바라본 지구의 모습. (사진=NASA) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 인류를 다시 달로 보내기 위한 '아르테미스 2호’ 임무가 가장 중요한 고비를 넘기며 진짜 달을 향한 항해를 시작했다. 지난 1972년 아폴로 17호 이후 약 54년 만에 유인 우주선이 지구 궤도를 벗어나 달을 향한 항로에 들어섰다.

3일 미 항공우주국(NASA)은 아르테미스 2호 임무 관리팀이 오리온 우주선에 탑승한 승무원들을 달로 보내기 위한 '달 궤도 전이(TLI)' 분사 준비 상태를 점검하고 '승인(Go)' 판정을 내렸다고 밝혔다. 이에 따라 오리온 우주선은 지구 저궤도를 떠나 실제 달로 향하는 비행 궤적에 안착했다.

'제로백' 2.7초로 오리온 우주선 가속…지구 궤도 떠나 달로

NASA에 따르면 오리온 우주선은 미 동부시간 기준 2일 오후 7시49분(한국시각 3일 오전 8시49분) 서비스 모듈에 장착된 메인 엔진을 약 5분 50초 동안 점화했다. 이번 TLI 분사는 우주선이 지구의 중력을 뿌리치고 달로 향하기 위한 충분한 속도를 얻는 핵심 기동이다.

오리온의 메인 엔진은 최대 6000파운드(약 2721㎏)의 강력한 추력을 제공한다. 이는 정지 상태의 자동차를 단 2.7초 만에 시속 60마일(약 96㎞)까지 가속할 수 있는 수준이다. 분사 당시 약 5만8000파운드(약 2만6308㎏)였던 오리온의 중량은 이번 기동을 위해 약 1000파운드(약 453㎏)의 연료를 소모한 것으로 확인됐다.

이번 분사 성공으로 아르테미스 2호에 탑승한 리드 와이즈먼, 빅터 글로버, 크리스티나 코크(이상 NASA), 제레미 핸슨(CSA) 등 4명의 우주비행사는 본격적인 달 여행길에 오르게 됐다.

특히 궤도 진입 직후 발생했던 지상과 승무원 간의 일시적인 양방향 통신 두절 원인이 '추적 및 데이터 중계 위성(TDRS)' 시스템의 지상 설정 오류였던 것으로 파악됐다. 해당 문제는 즉시 해결돼 전체 임무 운영에는 아무런 차질이 없는 것으로 확인됐다.

NASA는 이번 TLI 분사가 성공적으로 마무리됨에 따라 아르테미스 2호 임무의 가장 큰 기술적 장벽 중 하나를 통과한 것으로 보고 있다.

오리온 우주선 내부에서 근접 운용 시연에 참여 중인 NASA 우주비행사 빅터 글로버 조종사(왼쪽)와 리드 와이즈먼 사령관의 어깨 너머로 본 모습. (사진=NASA) *재판매 및 DB 금지

우주인 컨디션 위해 '기상곡'도 엄선…'플라이휠' 기구 등로 체력 단련도

현재 오리온 우주선의 시스템은 안정적이며, 승무원들은 철저한 일정에 맞춰 우주 생활에 적응하고 있다. 지상 통제팀은 승무원들을 깨우기 위한 기상곡까지 엄선해 재생하는 등 우주비행사들의 컨디션 관리에 공을 들이고 있는 것으로 알려졌다.

승무원들이 '인테그리티(Integrity)'라고 명명한 오리온 우주선 내부에서는 장기 비행에 대비한 체력 단련도 이어지고 있다. 특히 주목받는 장비는 무게가 30파운드(약 13㎏)에 불과한 '플라이휠 운동 기구'다. 기내용 캐리어 크기의 이 작은 장비는 요요와 같은 원리를 이용해 최대 400파운드(약 181㎏)까지 저항을 만들어낸다.

심우주 임무의 특성상 무게와 공간 제한이 엄격한 만큼, 수천 파운드의 장비를 갖춘 국제우주정거장(ISS)과 달리 효율적인 소형 장비로 승무원들의 근육량과 골밀도를 유지하는 것이 핵심이다. 우주업계에서는 이러한 소형화 기술이 향후 화성 탐사 등 더 먼 우주로 나아가는 유인 탐사의 필수 기술이 될 것이라는 분석이 나온다.

6일 달 근접 비행 예정…달 표면 및 일식 관측 등 과학 임무 수행

오리온 우주선은 이제 오는 6일(미 동부 시각)로 예정된 달 근접 비행을 준비하고 있다. NASA 달 과학팀은 승무원들이 약 6시간 동안 달 표면을 관측할 수 있도록 '달 표적 계획'을 수립 중이다.

승무원들은 달 표면의 운석 구덩이(크레이터), 고대 용암 흐름의 흔적, 지각 변동으로 생긴 균열 등을 근거리에서 관측하며 기록하게 된다. 이는 달뿐만 아니라 초기 태양계의 형성 과정을 이해하는 중요한 데이터가 될 전망이다.

특히 이번 근접 비행 중에는 오리온의 시야에서 태양이 달 뒤로 숨겨지는 '일식' 현상도 발생할 예정이다. 약 한 시간 동안 이어질 일식 기간 중 승무원들은 어두운 배경 속에서 달 표면에 충돌하는 운석의 섬광을 포착하거나, 태양의 외곽 대기인 '코로나'를 상세히 관찰할 기회를 갖게 된다.

NASA는 아르테미스 2호의 최신 이미지와 비행 상황을 공식 SNS와 홈페이지를 통해 실시간으로 공유하고 있다. 이번 유인 달 근접 비행이 성공할 경우, 인류는 내년부터 내후년가지 이어질 아르테미스 3·4호 임무를 통해 21세기 첫 달 착륙을 시도하게 된다.


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