전세계 7번째, 대한민국 최초의 달 궤도선 다누리

23년 12월 26일 부로, 대한민국은 전 세계에서 7번째 달 탐사국이 되었습니다. 우주과학기술 강국에 한발짝 다가간 역사적인 날이라고 볼 수 있습니다. 달 궤도에 안착해 돌고있는 다누리에 대해 알아보겠습니다.

 

달궤도선이란?

2022년 8월 5일에 발사된 한국형 달 궤도선, 다누리는 대한민국의 최초 달 탐사선입니다. 미국 케이프커내버럴 공군기지에서 발사되었고, 고해상도 카메라와 적외선 및 암석 측정 장치, 자원 탐사 장비의 탑재체가 실렸습니다. 첫 계획에서는 1개월간의 우주여행을 통해 달 궤도까지 진입하고, 달 궤도 내의 100km 고도에서 1년간 임무를 수행할 예정이었습니다.

 

다누리 호의 구조

다누리호는 스페이스X의 팰컨9 블록5에 실려서 발사되었기 때문에 추진체가 따로 있지 않습니다. 6번째 달 탐사국가인 인도의 달 궤도선의 구조를 참고해서 '달 궤도선, 달 착륙선, 로버' 세 가지로 구성하여 1차, 2차 나눠 발사할 계획이었습니다. 그러나 초기 발사하기로한 19년 9월 보다 19개월 지연되고 궤도선의 무게와 개발비, 궤도 비행 기간이 변경되어 스페이스x 팰컨9에 실려 발사하도록 계획이 되었습니다.

 

우주 비행 궤도 -  BLT 궤도

기존 500kg로 계획되어 있던 무게가 678kg으로 늘어난 만큼 계획의 변경이 불가피했습니다. 그래서 선택한 방식이 달 궤도 전이(ballistic lunar transfers, BLT) 방식을 사용해 달 궤도까지 여행하기로 변경되었습니다.

BLT 방식은 지구에서 쏘아올린 다누리 궤도선이 태양 방향으로 날아가며 태양 중력에 의해 가속되고, 지구와 태양 간 중력이 상쇄되는 지점인 라그랑주 점 L1에서 방향을 틀어 지구와 달 궤도까지 진입하는 방식입니다. BLT 방식은 비행 거리가 늘어난다는 단점이 있지만, 연료를 25% 절약할 수 있어 증가된 무게를 감당할 수 있는 방법이었습니다.

 

달 궤도선에 부착된 장비

• 고해상도 카메라: 한국형 달 탐사선이 착륙할 예정인 후보지를 촬영하기 위해 한국항공우주연구원에서 개발한 5m급 고해상도 카메라입니다.
• 광시야 편광 카메라: 이 장비는 달 전체 표면의 영상을 촬영할 수 있는데, 한국천문연구원에서 개발했으며 극지방을 제외한 지역의 편광 이미지를 촬영하여 달 탐사선의 착륙 후보지를 선정하고, 달 표면의 물질 종류와 입자 크기를 조사하는 데 사용될 예정입니다.
• 달 자기장 측정기: 경희대학교에서 개발한 이 장비는 달 표면에서 100Km 상공까지의 자기력을 측정하는 자력계입니다.
• 감마선 분광기: 이 장비는 한국지질자원연구원에서 개발되었으며, 달 표면을 이루는 원소의 성분과 분포 양상을 분석할 수 있습니다.
• 우주 인터넷 시험 장비: 한국전자통신연구원에서 개발한 이 장비는 지연-내성 네트워크를 시험하는 데 사용됩니다.
• 섀도우 캠: 섀도우 캠은 달 정찰 인공위성의 카메라에 기반을 두고 있으며, 그러나 이 카메라는 달 표면에서 영구적으로 그림자가 있는 지역의 반사율을 매핑하는 데에 있어서 달 정찰 인공위성의 카메라보다 800배 더 민감한 성능을 가지고 있습니다. 이 장비는 미국 연구진이 개발한 탑재체를 싣기로 한 NASA와의 협약에 따라 사용될 예정입니다.

대한민국 기술들로 개발된 고성능 장비들이 부착되어 임수를 수행하고 있습니다. 

 

달 궤도선에서 측정한 사진들

애초에 계획된 다누리호의 임무 수명은 1년입니다. 하루에 12회 공전하면서 달 표면의 물성 및 지형 분석 같은 임무를 수행하게 됩니다. 다누리 호가 찍어서 보내온 사진들을 확인해보세요.

티코 충돌구 사진

광시야편광카메라를 이용한 달 전체 지도