NASA, 54년 만의 유인 달 궤도 비행: 아르테미스 II 라는 미션

올해는 나사 NASA의 아르테미스 Artemis II 임무에 전 세계의 시선이 집중될 것이다. 인류가 54년 만에 다시 달로 향하는 순간이자, 더 먼 우주로 나아가기 위한 항해의 초석이 될 프로젝트이기 때문이다.

The Countdown Begins

이 사진은 미국 플로리다 케네디 우주 센터(Kennedy Space Center)에 있는 나사의 ‘우주 발사 시스템 (Space Launch System, SLS)’으로 불리는 로켓이다. 발사대 위에 놓인 이 로켓의 최상단에는 ‘오리온 Orion’이란 이름의 우주선이 탑재돼 있고, 여기에는 ‘아르테미스 프로그램’의 일환으로 모인 우주비행사들이 탑승해 달로 향할 예정이다. 이 프로젝트의 목적은 인류를 다시 달로 돌려보내, 우리의 자연 위성인 달을 탐사하고 향후 화성 원정으로까지 임무를 확대하는 것이다. 지난 2022년에 실행된 ‘아르테미스 Artemis I’의 임무는 무인 오리온 우주선이 달 궤도를 비행한 뒤 지구로 귀환하는 것이었고, 성공적으로 마무리됐다. 올해 발사될 예정인 ‘아르테미스 II’ 비행선은 인간을 다시 달 궤도로 향하게 하는 첫 번째 유인 비행이라는 점에서 그 의의가 크다. 이는 1972년 이후 무려 54년 만이다.

The View From Orion

이 프로젝트의 시작은 2022년에 실행된 ‘아르테미스 I’이었다. 이 임무는 ‘우주 발사 시스템’ 로켓과 ‘오리온’이라는 이름의 새 우주선을 시험하기 위한 무려 25일간의 무인 비행이었다. 우주선은 지구를 떠나 달 궤도로 진입, 달 주변을 돌다 다시 지구로 복귀하는 장거리 탐사의 여정을 무사히 완수했다. ‘아르테미스 I’ 프로젝트에 사용된 우주선은 케네디 우주 센터의 조립동(Vehicle Assembly Building)에서 완성됐다.(오른쪽 아래 사진.) 나사의 공보 담당 전문가인 로런 로 Lauren Low에 따르면, 당시 새 우주선 오리온은 지구로부터 26만 8천5백63마일(약 43만 킬로미터) 떨어진 곳까지 이동했다고 한다. 그러곤 달을 두 차례 근접 비행하며 관찰의 임무를 성공적으로 수행했다. 우주선의 움직임을 수치로 바꿔보면 국제우주정거장(ISS)보다 1천 배 이상 먼 거리까지 비행한 것과 같다고 한다. 특히 태양에 가까워진 우주 환경에서는 태양 표면의 절반 수준에 해당하는 극한의 온도를 거뜬히 견디면서 통과했으며, 도킹 없이 비행한 우주선 중 가장 오랜 시간 동안 우주에 머문 기록을 세웠다.

Home From Home

나사의 아르테미스 프로그램이 궁극적으로 성공한다면, 인류는 나아가 ‘아르테미스 III’의 일환으로 달 남극에 설치될 전초기지에 거주하게 될 것이다. 그리고 이들은 달 남극에 머물며 복합 우주선을 심우주에서 조립하는 연구를 수행하게 된다.(이는 ‘루나 게이트웨이 Lunar Gateway’ 프로젝트로 불린다.) 또한 선발된 우주인들은 이곳에서 중력이 낮은 환경에서의 생존 방법을 실험하고, 크레이터 Crater에 갇힌 얼음을 물로 전환해 활용하며, 산소와 로켓 연료를 생산하는 방법 등도 연구할 계획이다. 아래 사진은 스페이스X의 스타십 인간 착륙 시스템(Human Landing System, HLS)의 콘셉트 이미지다. 오리온이 HLS와 도킹한 뒤, 두 명의 우주비행사가 우주선(오리온)에서 HLS로 이동하고, 이후 달 표면으로 하강하게 되는 시나리오를 바탕으로 제작했다.

Space Staging-Post

사실상 ‘아르테미스 I’ 프로젝트는 유인 비행이 포함된 ‘아르테미스 II’를 위한 리허설이었다. 아르테미스 II는 올해 4월 이전에 발사될 예정이다. 분명한 건, 달 착륙이 절대 목표는 아니라는 사실이다. 보다 현실적인 임무는 ‘루나 게이트웨이’의 조립이다. 이는 달 남극을 탐사하고 자원을 활용하는 데 반드시 필요한 ‘유인 우주정거장’으로, 이곳이 완성된다면 지구 관측과 우주 과학 실험, 그리고 화성으로 향하는 여행을 위한 중간 기착지 역할도 수행하게 된다. 이 계획은 2027년에 발사해 2028년 ‘아르테미스 IV’를 통해 우주인이 ‘루나 게이트’에 도착, 이후 거주 모듈을 설치한다는 시나리오를 바탕으로 준비 중이다.

The Returners

아르테미스 II는 인류를 54년 만에 다시 달 궤도로 돌려보내는 임무를 수행하게 된다. (왼쪽부터 오른쪽 순으로) 이 프로젝트에 투입된 승무원은 캐나다우주국(Canadian Space Agency)의 제러미 핸슨 Jeremy H ansen (임무 전문가 2 ), 빅터 글로버 Victor G lover ( 조종사), 리 드 와 이즈먼Reid Wiseman (임무 지휘관), 그리고 크리스티나 코크 Christina Koch (임무 전문가 1)로 구성된다. “나사는 수천 명의 지원자 가운데에서 ‘우주비행사 후보 훈련 프로그램’에 참여할 수 있는 극소수만을 선발하는 데 모든 역량을 총동원합니다.” 로런 로가 말한다. “승무원의 선발 과정은 여러 조건이 고려됩니다. 이를테면 비행 임무에 필요한 승무원 구성을 바탕으로 발사 시점까지 훈련을 통과할 수 있는 최소 후보자들의 수, 임무에 먼저 배치된 승무원의 가용성, 해당 임무가 요구하는 기술적 조건을 갖춘 후보자들의 검증, 그리고 프로젝트에 필요한 모든 인력의 역량 파악 등이 모두 포함됩니다. 이 과정 전부를 통과하는 일은 지구에서 치르는 어떤 테스트보다 어렵다고 확신합니다.”