중국 창어 5호 탐사선 달 표면에 착륙...표본 성공적으로 가져오면 44년 만의 성과

최종 목적은 2㎏ 정도의 "토양" 표본을 상승선, 귀환선에 전달해 지구까지 가져오는 것이다

중국이 또 하나의 탐사선을 달 표면에 착륙시켰다.

중국국가우주국(CNSA)은 2일 달의 암석과 토양 표본을 수집해 지구로 가져오기 위해 출발한 무인 달 탐사선 창어 5호가 1일 밤 착륙에 성공했다고 밝혔다.

창어 5호는 ‘폭풍의 바다'(Oceanus Procellarum)라는 지역 내 ‘몽스 륌케르'(Mons Rümker) 화산지대 북쪽에 안착했다. 이곳에서 며칠간 달 표면의 흙과 암석 표본 등을 수집한다.

창어 5호 탐사선에는 작업을 돕기 위한 카메라, 레이더, 드릴, 삽 등이 탑재돼있다.

최종 목적은 2㎏ 정도의 “토양", 또는 표토, 표본을 상승선, 귀환선에 전달해 지구까지 가져오는 것이다.

달의 토양 표본을 지구로 가져온 탐사선은 44년 전 1976년 옛 소련의 루나 24호가 마지막으로, 당시 200g의 토양을 지구로 옮기는 데 성공했다.

창어 5호 프로젝트 팀이 환호하는 모습

이날 달 착륙 모습은 일주일 전 발사 때와 달리 생중계 되지 않았다.

중국 TV 채널에서는 성공적인 착륙이 확인되고 나서야 정규 방송을 중단하고 이를 녹화 중계했다.

공개된 착륙 과정에는 탐사선의 다리가 달의 먼지 쌓인 표면에 그림자를 드리우는 장면 등이 포함됐다.

NASA 과학 기술 간부 토머스 저부첸은 중국의 성과를 축하하며 국제적인 연구 공동체가 결과를 공유할 수 있기를 희망한다고 밝혔다.

창어 5호가 촬영한 사진

그는 트위터에 “달에서 수집된 표본이 지구에 도착했을 때, 국제 연구 공동체들이 과학계의 발전을 불러올 수 있는 이 소중한 탐사선을 공부할 수 있기를 바란다"고 말했다.

8.2톤 무게의 창어 5호는 지난 24일 중국 하이난원창우주발사장에서 중국 우주발사체 창정 5호에 실려 발사됐다.

창어 5호는 28일 달 궤도 근처에 도착했고, 착륙선과 상승선, 귀환선이 나뉘기 전에 달 상공에서 고도 수정 등 궤도 조정을 거쳤다.

이어 CNSA는 창어 5호가 1일 오후 11시 11분(현지시각) 서경 51.8도, 북위 43.1도의 달 전면부에 착륙했다고 밝혔다.

창어 5호는 중국 탐사선의 세 번째 달 착륙 성공 사례다.

중국은 고정 착륙선과 소형 탐사선을 가진 창어 3호와 창어 4호를 성공적으로 달 표면에 착륙시킨 바 있다.

아폴로 탐사 우주비행사와 소련의 달 탐사 프로그램 전체를 통틀어 달에서 가져온 표본은 400㎏이 채 되지 않았다.

또 이들 표본은 모두 30억 년 이상으로 추정되는 오래된 표본이었다.

몽스 륌케르 토양은 12억에서 13억 년 정도의 나이로 추정된다. 상대적으로 젊은 토양이기에 달의 지질학적 역사에 관한 새로운 정보를 제공할 수 있을 전망이다.

특히 과학자들은 이를 통해 태양계 행성 내부의 “크로노미터”를 측정할 수 있을 것으로 보인다.

크로노미터 측정은 분화구를 세는 방식으로 진행된다. 분화구가 많을수록 표면이 오래됐다는 뜻이다.

이 측정 방식의 핵심은 확실한 연대 측정을 기준점으로 잡는 것인데 아폴로호와 소련의 표본이 중요한 기준점이 되며, 창어 5호가 추가 데이터를 제공할 것이다.

중국은 보고서를 통해 표본 수집이 며칠 지나지 않아 끝날 것이며, 이후 상승선 그리고 귀환선을 거쳐 몽골 사막지대로 돌아오리라 전망했다.

제임스 카펜터 유럽 우주국 연구원은 “창어 5가 매우 복잡한 임무"라며 “그들이 하려는 일은 매우 인상적이다. 첫 창어 탐사부터 최근 창어 탐사까지 탐사 능력을 높이기 위한 매우 체계적이고 단계적인 접근 방식을 볼 수 있어 황홀했다”고 말했다.[

중국 창어 5호 탐사선 달 표면에 착륙...표본 성공적으로 가져오면 44년 만의 성과 - BBC News 코리아

중국 창어 5호 탐사선 달 표면에 착륙...표본 성공적으로 가져오면 44년 만의 성과 - BBC News 코리아

창어5호 탐측선, 동력 하강 실시 및 성공리에 착륙

12월 1일, 베이징우주비행제어센터에서 촬영한 창어(嫦娥)5호 탐측선이 달에 착륙하는 순간. 중국국가항천국에 따르면, 12월 1일 23시 11분, 창어5호 탐측선이 달 정면 서경 51.8도, 북위 43.1도 근처 미리 선정한 육지 구역에 성공리에 착륙하고 착륙하는 영상과 사진을 보내왔다.

중국 국가항천국(CNSA)은 무인 달 탐사선인 창어5호가 1일 달 착륙에 성공했다며 탐사선에서 찍은 달 표면 사진을 공개했다.

진행자)중국의 무인 달 탐사선 ‘창어 5호’ 소식 소개해주시죠?

기자) 네. 중국의 무인 달 탐사선 ‘창어 5호’가 중국 시간 2일 밤 11시, 세계 표준시로 15시에 달 표면에 착륙하는 데 성공했습니다. 창어 5호는 지난달 24일, 중국 하이난성에 있는 우주발사장에서 최신 운반 로켓에 실려 발사됐습니다. 

진행자) 창어 5호는 어떤 임무를 띠고 있습니까?

기자) 달의 표본을 채취해 지구로 돌아오는 임무를 맡고 있는데요. 창어 5호는 달 표면에 있는 흙이나 암석뿐만 아니라 로봇 팔과 드릴 등의 기구를 이용해 땅을 깊게 파는 방식으로 표본을 채취할 예정입니다. 중국 당국은 2일 발표한 성명에서, 역사적인 성과라면서 창어 5호가 표본 채취 임무에 돌입했다고 밝혔습니다. 

진행자) 그전에도 달 표본을 채취해 지구로 귀환한 나라가 있죠? 

기자) 네. 미국과 러시아입니다. 1969년 미국의 아폴로 11호 우주선이 인류 최초로 달에 가서 달의 암석과 토양을 가져왔고요. 1976년 소련의 루나24호가 달의 표본을 가져왔습니다. 만일 창어 5호가 예정대로 달의 표본을 채취해 지구로 복귀하면 중국은 달의 흙을 지구로 가져오는 세 번째 나라가 됩니다. 

진행자) 창어 5호의 지구 귀환 예정일은 언제입니까?

기자) 12월 17일입니다. 창어 5호는 표본 채취 임무를 마치면 다시 달 표면에서 이륙해 달 궤도에 대기 중인 귀환선과 도킹할 예정이고요. 창어 5호를 태운 귀환선은 이후 지구 대기권에 재진입한 후 중국 북부 네이멍구 사막지대로 돌아오게 됩니다. 

진행자) 중국 탐사선이 달 착륙에 성공한 게 이번이 처음은 아니죠? 

기자) 맞습니다. 이번이 세 번째입니다. 중국은 지난 2013년 12월 창어 3호가 달 착륙에 성공했고요. 2019년 1월에는 창어 4호가 인류 최초로 달의 뒷면에 착륙하는 데 성공했습니다. 달의 표본을 가지고 돌아오는 임무는 이번이 처음입니다. 

진행자) 미국의 달 탐사 계획은 어떻게 되어가고 있습니까?

기자) 미국 항공우주국(NASA)은 유인 달 탐사 계획을 진행하고 있는데요. 이 유인 달 탐사 계획은 그리스 신화에 나오는 달의 여신인 ‘아르테미스’의 이름을 따 ‘아르테미스 계획’으로 명명됐습니다. 미국은 1972년 아폴로 17호를 끝으로, 유인 우주선을 달에 보내지 않았습니다. 

진행자) 아르테미스 계획의 구체적인 일정은 어떻게 되나요?

기자) 네. 나사는 총 3단계로 계획을 수립하고 있는데요. 우선 내년에는 무인 우주선을 달에 보내고요. 이어 2023년에는 유인 우주선을 보내 달 주변을 탐사합니다. 그리고 2024년에 우주인 2명이 달 표면에 착륙해 1주일간 머물게 한다는 계획입니다. 나아가서 2030년대에는 화성에 인간을 보내는 계획을 추진하고 있습니다. 

창어 4호: 중국 창어 4호, 인류 최초로 '달 뒷면' 착륙

창어 4호 탐사차

중국이 자국의 달탐사선 창어 4호가 인류 최초로 달 뒷면 착륙에 성공했다고 밝혔다.

중국 관영 언론은 중국 베이징 시각 10시 26분,무인 달 탐사선 창 4호가 달 남극 분지에 착륙했다고 보도했다.

창어 4호에는 달의 지형을 알아보고 생물 실험을 할 수 있는 도구가 실려있다

중국 언론들은 이번 달 뒷면 착륙을 "우주 탐험의 중요한 이정표"라고 평가했다.

그 동안 달 탐사선의 임무는 지구를 마주보고 있는 달 앞면에 다녀오는 것에 국한됐었다.

그러나 이번에는 탐사가 이뤄지지 않았던 달 뒷면에 최초로 착륙했다.

창어 4호는 최근 며칠간 착륙을 준비하며 궤도를 조정해왔다.

중국 관영 언론은 지난 주말 이 탐사선이 달 표면 15km(9마일) 최대 근접 거리에 도달했다고 보도했다.

달 뒷면 탐사는 창어 3호가 2013년 달 앞면, '비의 바다(Mare Imbrium 달 평원 지대)'에 착륙했던 것보다 더 복잡하고 위험이 따르는 일이다.

이번 창어 4호 발사는 앞으로 계획 중인 월석과 달 토양 샘플을 중국에 가져오는 임무에 발판이 될 예정이다.

영국 런던 대학 물러드 우주과학 연구소 물라드 우주과학 연구소 앤드류 코이츠 교수는 창어 4호 달 착륙에 앞서 "이 대담한 임무는 역사적이었던 아폴로 달 착륙 후 거의 50여 년 만에 이뤄진 일이며, 2019년 말에는 달 표면 샘플 반환 임무가 이어질 것"이라고 말했다.

달의 '어두운 면'

지구에서는 동주기 자전(tidal locking) 현상으로 인해 달의 늘 같은 면만 보인다. 달의 자전주기와 공전주기가 일치하기 때문에 일어난다.

'달 뒷면'은 통상 '어두운 면'으로 볼리지만 실질적으로는 빛이 없는 부분이 아니고 '우리 눈에 보이지 않는 부분'이라고 볼 수 있다.

달 앞면과 뒷면 모두 낮과 밤이 있다.

달 앞면(좌측)과 달 뒷면(우측)

하지만 달 뒷면은 앞면에 비해 분화구가 더 많이 분포된 두껍고 오래된 층이 있다.

용암이 흘러 만들어진 현무암질 평원 지대 '달의 바다'는 이 곳에 거의 없다.

달의 바다는 달 앞면을 보여주는 증거이기도 하다.

창어4 탐사용 로켓은 거대한 소행성이 충돌해서 형성된 것으로 보이는 남극-아이트켄(SPA) 분지 내 폰 카르만 크레이터를 탐사하는 것을 목표로 하고 있다.

코이츠 교수는 "이 거대 크레이터는 지름이 2,500km 이상이고 깊이가 13km로 태양계에서 가장 큰 충돌 분화구 중 하나이며 달에서 가장 크고 깊고 오래된 분지"라고 설명했다.

남극 아이트켄 분지를 형성했던 압력은 매우 강력해서 지각층을 거쳐 달 맨틀 층까지 뚫었을 가능성이 있다.

연구원들은 이 압력에 노출됐던 맨틀층 암석을 측정하려고 한다.

또 새로 형성된 남극-아이트켄 분지를 채운 암석층 일부를 연구해 이 분지의 구성 변화를 확인하려는 계획도 세우고 있다.

달 면을 덮고 있는 암석부스러기 표토를 연구하는 것도 목표 중 하나다.

코이츠 교수는 "특히 내부 성분 정보는 달의 형성 과정을 이해하는 데 매우 귀중한 자료가 될 것"이라고 설명했다.

창어 4호: 중국 창어 4호, 인류 최초로 '달 뒷면' 착륙 - BBC News 코리아

중국 창어 4호, 인류 최초로 '달 뒷면' 에 착륙 - BBC News 코리아