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2013년 12월 15일 일요일

태양계 이야기 194 - 달에 랜더와 로버를 착륙시킨 중국




 중국의 달 탐사 위성 창어 (嫦娥 Chang'e) - 3 가 2013 년 12월 14일 성공적으로 달 표면에 착륙한데 이어 다시 15일 오전 4시 35 분 (현지 시각) 에는 달 탐사 차량 위투 (玉兎  Yutu, 옥토끼) 까지 분리하는데 성공했다고 합니다. 따라서 중국은 미국, 구소련에 이어 달 표면에 탐사 로버를 보낸 3 번째 국가가 되었습니다. 독자 기술로 지구 이외의 천체 표면에 무인 로버를 보낼 능력을 증명하므로써 중국은 자국의 우주 기술을 한차원 끌어올렸다는 평가를 받고 있습니다. 



(2013 년 12월 14일 중국 신화 통신이 공개한 창에 3 호의 착륙 사진. 창에 3 호에 탑재된 카메라로 찍은 사진임.   This Saturday Dec. 14, 2013 photo released by China's Xinhua News Agency, shows a picture of the moon surface taken by the on-board camera of the lunar probe Chang'e-3 on the screen of the Beijing Aerospace Control Center in Beijing, capital of China. China on Saturday successfully carried out the world's first soft landing of a space probe on the moon in nearly four decades, the next stage in an ambitious space program that aims to eventually put a Chinese astronaut on the moon.   Source : Xinhua, Wang Jianmin)



(착륙 시점에서의 달 표면 촬영  This photograph taken off the screen at the Beijing Space Centre shows the moon surface transmitted to earth by Chang'e-3 carrying China's first lunar rover on December 14, 2013 ) 


 중국의 창어 시리즈는 지난 2007 년 발사된 달 탐사선 창어 1 호와 2010 년 발사된 창어 2 호에 이어 2013 년 창어 3 호 까지 모두 성공적으로 미션을 수행해 중국의 자체 우주 탐사 능력을 대내외적으로 과시하고 있습니다. (물론 창어 3 호의 경우 아직 미션이 남아있지만) 


 참고로 창어 1 호는 달표면의 상세한 관측을 시행했고 중국은 이 자료를 바탕을 창어 3 호의 착륙 지점을 선정했다고 합니다. 창어 2 호는 1호의 자매 우주선으로 비슷한 디자인을 하고 있지만 지구 근점 소행성 4179 투타티스 (4179 Toutatis; 이전 포스트 http://jjy0501.blogspot.kr/2012/12/126-4179.html  참조) 의 관측 미션을 시행하는 등 추가 미션을 진행하고기도 했죠.


 창어 1/2 호에서 얻어진 기술력을 바탕으로 중국은 창어 3 호를  Long March-3B 로켓을 이용해 성공적으로 발사해 일단 로버를 달표면에 내려놓는데 성공했습니다. 착륙한 랜더의 무게는 1200 kg 에 달해 로버 (약 120 kg) 에 비해 매우 무거운데 이는 랜더 자체가 과학기지로써의 역할을 수행할 목적도 가지고 있기 때문입니다. 랜더는 태양전지판과 더불어 방사선 동위원소 히터 유닛 (radioisotope heater unit (RHU)) 을 가지고 있어 임무 수행에 필요한 동력과 열을 공급받습니다. 


 랜더에는 150 mm 구경의 자외선 망원경이 (Lunar-based ultraviolet telescope (LUT)) 장착되어 있어 다양한 관측이 가능합니다. 구경 자체는 크지 않지만 아무튼 달 표면에서 관측이 가능한 망원경이라는데 의의가 있으며 앞으로 이를 통해 더 큰 구경의 망원경을 달 표면에 설치하는 노하우를 축적할 수 있을 것으로 생각됩니다. 이와는 별도로 몇개의 작은 망원경이 추가로 존재하는데 랜더 주위의 환경을 관측하는 임무와 더불어 극자외선 카메라가 설치되어 별개의 과학 임무를 수행하도록 되어 있습니다. 랜더의 임무 수행은 기본이 1 년으로 그 이상 임무 수행도 가능할 것으로 보입니다. 


 로버인 위투는 무게 120 kg 정도에 페이로드가 20 kg 정도로 최고 140 kg 의 무게를 지니고 움직일 수 있으며 너비 약 1.5 미터 정도 되는 크기입니다. 스피릿과 오퍼튜니티보다 약간 작은 크기인 위투는 파노라마 카메라와 두개의 분광기를 탑재하고 있는데 하나는 적외선 영역에서 작동하고 다른 하나는 알파 입자및 X 레이를 사용하는 것으로써 (alpha particles and X-rays (APXS)), 후자의 경우 로봇 팔에 장착되어 목표로한 샘플 근처에서 분광학적 분석을 시도할 수 있습니다. 위투 역시 태양 전지와 RHU 를 사용하며 3 개월이 미션 기본 목표입니다. 




(랜더와 위투의 모습  )  


(랜더가 착륙한  Sinus Iridum. 과거 용암 분출이 이뤄진 249 km 지름의 지형으로 화살표는 구소련의 Lunokhod 1 rover 착륙 지점. 랜더와 위투의 착륙 지점은 월면 서경 19.5 도 북위 44.1 도   Credit : NASA, LRO    


 창어 3 호를 발사한 중국은 2015 년 쌍둥이 탐사선인 창어 4 호를 발사할 예정이며 이로 통해 얻은 노하우를 통해 창어 5 호를 2017 년 발사할 예정입니다. 창어 5 호는 달 표면에서 채취한 암석 샘플을 지구로 가지고 돌아오는 샘플 리턴 프로젝트를 염두에 두고 있습니다. 그리고 결국 달 유인 탐사를 2025 년 쯤 고려하고 있다고 하네요. 


 아마 이때 쯤이면 미국의 달 유인 탐사 및 기지 건설 미션도 진행될 것이기 때문에 반세기 만에 달을 행해서 두 강대국이 경쟁을 할 것으로 보입니다. 다만 과거에는 미국과 소련이었다면 이제는 미국과 중국이라는 차이점이 있지만 말이죠. 이런 걸 보면 시대가 변했다는 걸 새삼 느끼게 됩니다. 나중에 미국의 달 및 화성 탐사 미션에 대해서도 다뤄보겠습니다.   



 참고 





    

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