우주선 제작 과정의 어려움, 착륙 과정의 어려움, 민간 기업의 경험 부족 등으로 인해 최근의 달 착륙선 중 다수가 실패했습니다.
페레그린 달 착륙선을 실은 벌컨 센타우르 로켓이 발사대에서 이륙하고 있다. 사진: 윌리엄 하우드/CBS 뉴스
1월 8일 오후 1시 18분( 하노이 시간), 미국 플로리다에서 페레그린 달 착륙선을 탑재한 벌컨 센타우르 로켓이 우주로 발사되었습니다. 미국 회사인 아스트로보틱 테크놀로지(Astrobotic Technology)는 NASA와의 계약을 통해 페레그린 착륙선을 개발했습니다. 따라서 이번 발사는 반세기 만에 처음으로 달 표면에 착륙하는 미국 착륙선에 대한 희망을 담고 있었습니다.
하지만 발사 직후, 아스트로보틱 테크놀로지는 페레그린 우주선에서 추진제가 새어 나오고 있음을 발견했습니다. 연료 부족으로 우주선이 달에 무사히 착륙할 가능성은 순식간에 0으로 떨어졌습니다.
페레그린호만 최근의 실패 사례는 아닙니다. 러시아의 루나 25호 우주선은 소련의 루나 9호가 최초로 달에 착륙한 지 거의 60년 만인 2023년에 고장으로 추락했습니다. 현재까지 민간 기업이 제작한 달 착륙선의 고장률은 100%입니다. 페레그린호 외에도 이스라엘의 베레시트 착륙선도 2019년에 추락했고, 일본 기업 아이스페이스의 착륙선도 작년에 추락했습니다.
달 착륙선의 과제
유럽 우주국(ESA) 전 국장 얀 뵈르너는 근본적인 과제 중 하나가 무게라고 말합니다. "우주선은 충분히 가벼워야 하기 때문에 항상 실패할 가능성이 있습니다. 그렇지 않으면 날 수 없으니까요."라고 그는 말했습니다.
게다가 대부분의 우주선은 시제품입니다. 드문 예외를 제외하면 우주선은 특수 기계입니다. 기존과 같은 검증된 시스템과 설계로 대량 생산되지 않습니다. 게다가 일단 우주에 도착하면 스스로 작동해야 합니다. 워너는 "자동차에 문제가 생기면 수리를 위해 가져갈 수 있지만, 우주에서는 그럴 기회가 없습니다."라고 말합니다.
달 자체는 우주선에게 난관을 안겨줍니다. 지구의 6분의 1에 불과한 중력을 가지고 있지만 대기는 없습니다. 우주선이 착륙 지점으로 날아가 낙하산을 이용해 감속할 수 있는 화성과 달리, 달 착륙은 전적으로 엔진에 의존합니다. 대부분의 소형 탐사선처럼 엔진이 하나뿐이라면, 하강을 제어할 다른 방법이 없기 때문에 조종이 가능해야 합니다. 엔진에는 추력을 조절할 수 있는 스로틀도 있어야 합니다.
1969년 7월 아폴로 11호 임무 당시 우주비행사 버즈 올드린이 달에서 미국 국기를 들고 서 있다. 사진: NASA
오늘날에도 달 착륙이 왜 그렇게 어려울까?
우주선은 1960년대부터 달에 성공적으로 착륙해 왔습니다. 그런데 수십 년이 지난 지금도 달이 여전히 그토록 어려운 목적지로 남아 있다는 것은 어쩌면 의아할지도 모릅니다.
달 탐사의 실적을 살펴보면 한 가지 이유를 알 수 있습니다. 달 착륙선은 아폴로 계획 직후 인기를 잃었습니다. 중국의 창어 3호 우주선이 2013년 착륙에 성공하면서, 1976년 소련의 루나 24호 이후 처음으로 천체에 성공적으로 착륙했습니다.
"수십 년 동안 착륙선이 개발되지 않았습니다. 이 기술은 흔하지 않아서 다른 곳에서 쉽게 배울 수 없습니다."라고 ESA 달 탐사팀장 니코 데트만은 말했습니다.
테스트는 중요합니다. 로켓은 제자리에 고정하여 단계별로 테스트할 수 있지만, 우주선의 경우 선택지가 훨씬 제한적입니다. 테스트를 통해 전기, 추진, 항법, 통신, 계측기 등이 제대로 작동하는지 확인할 수 있습니다. 우주선은 발사 시 발생하는 강한 충격을 견딜 수 있는지 확인하기 위해 진동 테스트를 거칠 수도 있습니다. 그러나 달 착륙을 시뮬레이션할 효과적인 방법은 없습니다.
수십 년 전 우주 경쟁 당시 NASA는 아폴로 계획에 250억 달러를 투자했지만, 달에 도착하기 전 여러 차례 실패했습니다. 현재 NASA는 우주선 설계, 제작, 시험에 대한 약 70년의 지식과 문화를 보유하고 있습니다.
그러나 NASA는 상업용 달 탑재체 서비스(CLPS)라는 새로운 프로그램에 따라 Astrobotic Technology와 Intuitive Machines와 같은 민간 기업에 비용을 지불하여 장비를 달로 보내 비용을 절감하고 미국의 우주 산업을 활성화하고자 합니다.
이러한 상충 관계는 실패 위험을 증가시켜 더 많은 선박이 침몰하게 될 것입니다. 임페리얼 칼리지 런던의 조슈아 라세라 박사는 "이 회사들은 모두 비교적 신생 기업입니다. 게다가 비교적 적은 예산으로 이러한 임무를 수행하고 있습니다."라고 말합니다.
하지만 라세라는 기업들이 실패로부터 교훈을 얻기 때문에 이 전략이 성공할 것이라고 말합니다. "처음 몇 번의 임무가 실패하더라도 결국에는 비용이 더 저렴해질 것입니다."라고 그는 말합니다.
투 타오 ( 가디언 에 따르면)
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