아폴로 후 50년 만에 달 이면에 내렸다…달 뒷면 탐사 어려운 이유

中 창어 6호, 달 뒷면 착륙 성공…세계 최초 달 뒷면 토양 샘플 채취

달의 뒷면 착륙, 2019년 첫 성공…달의 바다 적고 크레이터도 많아

달의 앞면(왼쪽)과 뒷면의 모습. (사진=NASA) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 중국의 달 탐사 우주선 '창어(姮娥) 6호' 탐사선이 달 이면(뒷면) 흙과 광석 표본을 채취하는 임무에 인류 최초로 도전한다. 이미 지난 세기 미 항공우주국(NASA)의 아폴로 임무로 월석 등을 지구로 가져온 지 오래지만, 달 뒷면에서는 이제서야 첫 표본 확보에 나서는 셈이다.

이같은 이유는 달 뒷면이 우리가 보는 달의 앞면보다 훨씬 더 착륙, 탐사가 어렵기 때문이다. 인류는 이미 지난 1969년 달에 발자국을 남겼지만, 최초의 달 뒷면 착륙은 무인으로 2019년에나 가능했다. 달 뒷면의 유인 착륙은 아직 단 한번도 이뤄지지 못했다.

3일 학계에 따르면 중국의 창어 6호 탐사선은 지난달 2일 발사된 이후 한달 만인 이달 2일(현지시각) 달 뒷면의 거대 분화구인 '에이트켄 분지'에 착륙하는 데 성공했다. 창어는 중국 '달의 여신' 이름을 딴 탐사선으로 토양과 암석 등 달의 뒷편의 지표면 지질 탐사를 하는 우주선들이다. 이번이 2020년의 창어 5호에 이어 6번째 도전이며, 세계 최초로 토양 샘플 채취에 나서게 된다.

달은 스스로 도는 자전과 지구 주변을 도는 공전 주기가 같은 동주기 자전 운동을 하고 있다. 그렇기 때문에 지구에서는 항상 달의 같은 면(앞면) 밖에 볼 수 없다. 지구에서 찍은 달 사진이 모두 똑같은 모양인 것도 이 때문이다.

그러다 보니 지구에서 달의 뒷면을 향하는 것이 보다 번거로울 수밖에 없다. 늘 지구를 바라보고 있는 앞면과 달리 뒷면으로 가기 위해서는 추가적인 운행이 필요하기 때문이다. 또한 달의 뒷면은 지구 반대편에 속하기 때문에 지구와의 통신을 도와줄 연결 인공위성까지 추가로 필요해 더 복잡한 과정을 거쳐야 한다.

더 큰 문제는 달의 뒷면에는 달의 앞면과 달리 넓고 평평한 '달의 바다'가 거의 없기 때문이다. 달의 바다는 앞면에 84%, 뒷면에 16%가 존재하는 것으로 파악되고 있다. 달의 바다는 '바다'라는 명칭이 붙긴 했으나 물이 있는 것은 아니고, 달에서 짙은 검은색으로 보이는 넓은 평원지대로 이르는 용어다. 넓은 평지이기 때문에 달 착륙이나 달 기지 건설 등에 최적인 지형이다. 인류 최초의 유인 달 착륙선인 아폴로 11호 또한 달 앞면의 '고요의 바다'에 착륙한 바 있다.

또한 달의 뒷면은 이처럼 평평한 달의 바다가 없을 뿐만 아니라 운석 충돌로 인해 생긴 크레이터도 훨씬 많다. 우주에서 촬영한 달의 뒷면 사진을 봐도 앞면보다 울퉁불퉁한 구멍들을 더 많이 관찰할 수 있다. 달의 뒷면에는 평원 지역이 전체의 2% 수준에 불과한 것으로 예상되고 있다. 달의 뒷면에 더 많은 크레이터가 있는 이유로는 지구중력에 의한 조석고정, 지구 중력이 끌어당긴 소행성과의 충돌 등의 가설이 제기되고 있으나 아직 명확히 확인되지 않았다.

[베이징=신화/뉴시스]베이징 항공우주 관제센터(BACC)에서 비디오 애니메이션으로 구현한 달 탐사선 '창어 6호'의 모습. 창어 6호는 2일(현지시각) 달 뒷면의 거대 분화구인 '에이트켄 분지'에 착륙하는 데 성공했다. 2024.6.2.

이런 악조건으로 인해 NASA 또한 아폴로 계획에서 달의 뒷면 착륙 임무도 검토했으나 현실적인 문제로 취소한 바 있다. 달의 앞면에 착륙하는 이전의 임무 경험이 있음에도 완전히 새로운 훈련을 진행해야 하고 그간의 아폴로 임무 만큼의 천문학적인 예산을 추가 투입해야 한다는 판단이 내려졌기 때문이다.

인류 최초의 달 뒷면 착륙은 아폴로 이후 50여년이 지난 2019년에 중국의 창어 4호가 성공했다. 당시 창어 4호는 달 뒷면의 폰 카르만 크레이터에 착륙했다. 통신 문제 해결을 위해 라그랑주 포인트에 '췌자오' 통신위성을 띄웠고, '위투 2호' 로버가 울퉁불퉁한 달 뒷면의 지상을 수백m 가량 이동하기도 했다.

한편 이번에 달 뒷면 착륙에 성공한 창어 6호는 기계 팔과 드릴로 최고 2㎏에 달하는 지표면 재료나 지하 광물 등을 채집해서 달 궤도를 돌고 있는 우주 캡슐로 전달할 수 있는 장치를 탑재했다. 우주 캡슐로 돌려보내진 샘플들은 곧바로 지구 귀환 캡슐로 옮겨져 오는 25일 중국 내멍구 지역 사막에 착륙하게 된다.

중국은 2026년 달 남극 자원 탐사를 위한 창어 7호, 2028년 달 기지 건설을 위한 기초 조사를 맡을 창어 8호를 차례로 발사할 계획이다. 이후 2030년까지 달 유인 착륙 도전에 나서고, 2030년대 본격적인 달 기지 구축을 추진한다는 목표다.


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