태양계 이야기 992 - 달 궤도에서 정상적으로 임무를 수행하는 캡스톤 탐사선

(The Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE) is expected to be the first spacecraft to operate in a near rectilinear halo orbit around the Moon. In this unique orbit, the CubeSat will rotate together with the Moon as it orbits Earth and will pass as close as 1,000 miles and as far as 43,500 miles from the lunar surface. Credit: NASA)

나사가 주도하는 아르테미스 임무는 인류를 다시 달에 착륙시킬 뿐 아니라 영구적인 우주 진출 기지를 확보하기 위해 달 주변 궤도에 우주 정거장을 만들 계획입니다. 그런데 달 궤도 기지인 루나 게이트웨이는 인공위성처럼 달 주변을 타원으로 도는 것이 아니라 라그랑주 점 사이를 오고가는 시스루나(cislunar)라는 복잡한 궤도를 돌게 됩니다. 다른 우주선과의 도킹이 쉬워지는 것은 물론 비용을 절감하기 위한 것으로 사실 처음으로 시도되는 것입니다.

따라서 나사는 이 궤도가 이론처럼 안정적으로 유지될 수 있는지 검증하기 위해 캡스톤 (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE))이라는 12U 큐브셋을 발사했습니다.

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하지만 발사 직후 캡스톤은 연락이 두절되면서 임무가 실패하는 것이 아니냐는 우려가 증폭됐습니다. 다행히 연결은 다시 복구 되었으며 우주선도 안전 모드에서 벗어나 제대로 궤도를 공전하게 됐습니다. 그리고 10월 27일 궤도를 수정해 11월 13일부터 예정된 달 주변 시스루나 궤도를 공전할 예정입니다. 캡스톤은 달 표면에서 1600km에서 7만km 사이를 오가게 됩니다.

(지구 주변을 기준으로 캡스톤(자주색)의 궤도. 녹색은 달. Phoenix7777 - Data source: HORIZONS System, JPL, NASA)

(달 (녹색 점)을 기준으로 캡스톤 (자주색)의 궤도를 위와 옆에서 본 것. Phoenix7777 - Data source: HORIZONS System, JPL, NASA)

우여 곡절이 있었지만, 앞으로 성공적으로 임무를 완수해서 인류 최초의 달 궤도 기지의 초석을 다질 것으로 기대합니다.

참고

https://blogs.nasa.gov/artemis/2022/10/31/capstone-completes-successful-maneuver-teeing-up-moon-orbit/

https://en.wikipedia.org/wiki/CAPSTONE

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