아르테미스 1호 카운트다운 돌입…5년 기다림, 내일 빛 볼까

3차례 연기 끝 16일 달 궤도 여행 네번째 시도
달 100km 상공까지 비행한 뒤 12월11일 귀환

아르테미스 1호가 지난 4일 케네디우주센터 39B 발사대에 다시 세워졌다. 나사 제공

미국의 새로운 달 착륙 프로그램 아르테미스의 첫 로켓과 우주선이 발사 카운트다운에 들어갔다.

미 항공우주국(나사)은 발사 예정 시각인 16일 1시4분(한국시각 오후 3시4분)을 이틀 앞둔 14일 1시54분부터 카운트다운을 시작했다. 카운트다운이란 로켓 발사 시점을 0으로 놓고 발사 때까지 남은 시간을 세는 것을 말한다.

아르테미스 1호는 지난 4일 플로리다주 케이프커내버럴우주군기지 케네디우주센터 39B 발사대로 옮겨져 발사를 대기해 왔다. 지난 8월 이후 네번째 시도하는 이번 발사는 애초 14일로 예정됐으나 허리케인 니콜로 인해 이틀 늦춰졌다.

나사는 14일 원격회의를 열고 비행종료 시스템, 배터리 등 로켓과 우주선 점검 결과와 의견을 교환했다. 나사는 회의가 끝난 후 “데이터 오류를 일으킨 로켓 접지부의 전기 커넥터는 부품 교체를 완료했고, 허리케인의 강한 바람으로 오리온 우주선과 페어링(덮개) 사이의 틈을 메워주는 실리콘 코크 일부가 떨어져 나갔으나 문제가 일어날 가능성은 낮다”며 카운트다운이 순조롭게 진행되고 있다고 밝혔다. 미 우주군 기상학자들은 발사 당일의 기상 조건 적합성을 90%로 예상했다.

에스엘에스(SLS) 로켓과 오리온 우주선으로 구성된 아르테미스 1호는 달 궤도 왕복여행을 통해 로켓과 우주선, 지상관제 시스템의 통합 작동 시스템을 실증하는 것이 목표다.

아르테미스 1호는 발사 4일 후 달 궤도에 도착해 표면으로부터 100~6만4000㎞ 거리에서 달을 돈 뒤 12월11일 지구로 돌아온다. 출발에서 귀환까지 25일간의 왕복 여행이다.

보잉이 제작을 주도한 에스엘에스(SLS) 로켓은 높이 98m로 아폴로 프로그램에서 사용했던 새턴5(높이 111m)보다 크기는 조금 작지만 추력은 15% 더 강하다. 록히드마틴이 제작한 유인 우주선 오리온은 정원이 4명으로, 3명이 탑승하는 아폴로 우주선보다 내부 공간이 50% 더 넓다.

달 궤도를 비행하는 오리온 우주선 상상도. 나사 제공

수소 누출 문제가 아킬레스건

아르테미스 1호는 애초 8월 말 발사할 예정이었으나 발사 전 엔진 냉각, 연료 누출, 기상 악화 등의 문제로 인해 그동안 세차례 연기됐다. 나사는 “그 사이 일부 부품이 교체됐고 비행종료 시스템 시험도 마쳤다”고 밝혔다.

아르테미스 1호 발사에서 가장 큰 문제는 로켓 추진제로 쓰는 액체수소의 누출이다. 수소는 우주에 존재하는 원소 중 가장 가볍고 가장 작은 물질이다.

600섹스틸리온(1섹스틸리온은 10의21제곱)개의 수소 원자를 합쳐야 질량이 1g이다. 따라서 아주 미세한 틈으로도 쉽게 누출이 된다. 과거 액체수소를 쓴 우주왕복선에서도 발사 때마다 한 번 이상 발사 시도를 중단했으며 어떤 때는 중단 횟수가 5차례에 이르기도 했다. 아르테미스의 로켓 에스엘에스(SLS)도 우주왕복선 로켓을 기반으로 한 것이어서 똑같은 문제를 겪고 있다.

그럼에도 액체수소 엔진을 쓴 이유는 등유나 메탄보다 연료 효율이 좋기 때문이지만, 새로운 로켓을 개발하기보다 우주왕복선 제작 대기업의 이익을 우선한 것이 진짜 이유라는 비판의 목소리도 있다.

아르테미스 1호의 달 왕복 비행 경로. 나사 제공

성공하면 2024년 유인 달 여행

이번 비행에 성공하면 나사는 2024년 아르테미스 2호에 우주비행사 4명을 태우고 10여일 일정으로 달 궤도 유인 왕복여행할 계획이다. 이어 이르면 2025년 아르테미스 3호로 달 착륙을 시도한다. 아르테미스 3호에는 처음으로 여성 우주비행사가 탑승한다.

착륙지는 달의 남극이다. 12월 달 궤도에 도착하는 한국의 달 탐사선 다누리호에 탑재된 나사의 섀도캠이 후보지 13곳을 집중적으로 촬영해 평가 자료로 사용한다.

아르테미스 프로그램은 원래 2017년 첫 발사 예정이었다. 그러나 예산 부족, 기술적 문제, 코로나 팬데믹 등으로 16번이나 연기되면서 5년이 늦어졌다.

곽노필 선임기자 [e-mail]