54년만의 달 근접비행에 성공한 미국항공우주국(나사) 아르테미스 2호 우주비행사들이 지구로 돌아왔다. 이로써 지난 1일(현지시각) 플로리다 케네디우주센터에서 시작한 111만8000km에 이르는 10일간의 달 왕복 여정이 성공적으로 마무리됐다.
4명의 우주비행사를 태운 우주선은 대기권에 진입한 지 14분만인 10일 오후 8시7분(한국시각 11일 오전 9시7분) 미 서부 캘리포니아 샌디에이고 앞바다에 착수했다.
이날 귀환의 최대 고비는 ‘마의 6분 벽’으로 불리는 대기권 재진입 과정이었다. 우주선은 고도 120km에서 음속의 35배인 시속 약 3만9000km의 속도로 대기권에 진입했다. 이로 인해 우주선 주변에 2800도의 고온 플라스마가 생성되고 우주선과의 통신이 6분간 두절됐다. 나사는 이 과정에서 우주비행사들은 느끼는 압박감은 자기 몸무게의 4배(3.9G)에 이른다고 밝혔다.
이 구간을 지난 후 우주선은 세 단계에 걸쳐 총 11개의 낙하산을 펼치고 서서히 속도를 줄였다. 바다에 착수할 때의 속도는 시속 32km였다.
나사는 앞으로 2시간 이내에 헬리콥터를 이용해 우주비행사들을 군함으로 이송할 예정이다. 이후 우주비행사들은 간단한 건강 검진을 받고 항공편으로 휴스턴에 있는 나사 존슨우주센터로 이동한다.
아르테미스 2호가 세운 기록들
이번 우주비행에서 우주비행사들은 비행 6일차에 달 뒷면을 돌아나오는 중 지구에서 40만6771km 지점을 통과해 ‘역대 가장 먼 유인 우주비행’이라는 기록을 세웠다. 이는 1970년 아폴로 13호 우주비행사들이 세운 기록보다 6600km 더 먼 거리다. 우주비행사들은 이 과정에서 여태껏 육안으로는 보지 못했던 달 뒷면의 여러 지역을 직접 관측하고 태양이 달 뒤로 숨는 일식과 유성이 달 표면에 충돌해 일으키는 섬광, 지구 반사빛이 달 표면을 희미하게 비추는 지구광 등의 우주현상을 목격했다. 이번 비행은 1972년 아폴로 17호 이후 처음으로 우주비행사가 저궤도를 벗어난 것이기도 하다.
또 이번 비행팀에서 사령관 역할을 맡은 나사 우주비행사 리드 와이즈먼을 제외한 3명은 각기 다른 달에 간 최초의 여성(크리스티나 코크), 최초의 비백인(빅터 글로버), 최초의 비미국인(제레미 핸슨)이라는 기록을 세웠다.
나사는 이번 임무를 통해 오리온 우주선의 생명 유지 장치를 비롯한 핵심 시스템이 달 유인 왕복비행 내내 정상적으로 작동하는 걸 확인하는 성과를 거뒀다. 다만 레이저 광통신 시스템의 연결 상태가 불안정한 경우가 있었고 우주선 화장실의 소변 흡입 팬과 배출구 시스템에서 두차례 문제가 발생했다.
이번 귀환비행은 달에 갈 때 이미 설정해 놓은 8자 모양의 자유귀환궤도 경로를 이용해 이뤄졌다. 자유귀환궤도는 달을 한 바퀴 돌면서 받은 달의 중력을 이용해 별도의 엔진 점화 없이 관성의 힘으로 지구로 다시 돌아올 수 있게 설계된 경로다. 나사가 우주비행사들의 안전을 위해 엔진 이상 등의 위험 요인을 최소화하기 위해 선택한 비행 방식이다.
2027년 아르테미스 3호는 저궤도 도킹 비행
나사는 2027년으로 예정된 아르테미스 3호에선 저궤도에서 달 착륙선 도킹 시험비행을 한다. 이는 지난 2월 아르테미스 달 착륙 프로그램의 추진 방식과 일정을 대폭 수정한 데 따른 것이다.
아르테미스 3호는 현재 스페이스엑스와 블루오리진이 개발하고 있는 달 착륙선과 나사의 오리온 우주선의 도킹 기술을 시험하는 무대가 될 것으로 보인다.
나사는 아르테미스 3호에 성공하면 2028년 아르테미스 4호부터 매년 한 차례 이상 달 착륙을 추진한다. 착륙 후보지는 달 남극이다. 이곳에는 햇빛이 전혀 비치지 않는 영구음영지역이 많다. 과학자들은 이곳에 물얼음이 다량 존재할 것으로 본다.
도널드 트럼프 대통령은 지난해 12월 서명한 ‘미국의 우주우위 확보를 위한 행정명령’에서 2028년까지 미국인을 달에 보내고, 2030년까지 달 기지를 위한 초기 요소를 건설하라는 지침을 내렸다.
곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr