한국 최초의 달 궤도 탐사선(KPLO·Korea Pathfinder Lunar Orbiter) ‘다누리’가 5일 오전 8시 8분(현지 시각 4일 오후 7시 8분) 우주로 발사된다. 발사 성공 여부는 약 6시간 뒤인 오후 2시쯤에 결정된다. 당국은 성공을 자신하고 있다. 발사가 제대로 이뤄지면 다누리는 4.5개월의 우주항해를 본격적으로 시작하게 된다.
5일 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원에 따르면 다누리는 이날 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 스페이스X의 발사체(로켓) 팰컨9에 실려 발사된다. 발사 장면은 스페이스X 유튜브 등을 통해 생중계된다.
다누리가 공중으로 날아오른다고 해서 곧바로 달을 향한 항해를 시작하는 건 아니다. 정해진 비행 궤적(탄도형 달 전이 궤적·BLT 궤적)의 출발점까지 로켓이 다누리를 무사히 데려다 줘야 하고, 연구원들이 다누리의 비행 상태를 점검하고 제어할 수 있도록 교신이 원활히 이뤄져야 한다. 결과는 발사 이날 오후 2시에 나온다.
발사에 앞서 현장 기술자들은 로켓에 연료와 산화제(연료가 잘 연소하도록 돕는 물질)를 주입한다. 발사 38분 전부터 3분 전까지 35분간 이뤄진다. 이렇게 발사에 임박해 주입하면 극저온 액체산소로 이뤄진 산화제가 상온에서 증발해 소모되는 것을 최소화할 수 있다. 과기정통부 관계자는 “6월 21일 시험 발사한 한국형 발사체 누리호는 최종 점검 시간을 확보하기 위해 발사 4시간 전에 연료·산화제를 주입했다”며 “반면 스페이스X는 기술적으로 더 자신이 있는 것 같다”고 전했다.
발사 35분 전에는 발사 자동 운용(시퀀스)이 가동된다. 정해진 순서에 따라 컴퓨터가 마지막 발사 작업을 자동으로 수행하는 과정이다. 발사 15분 전에는 다누리가 외부 전원을 끊고 내부 배터리로 필요한 전력을 충당한다.
발사 후 약 40분이 지나면 로켓은 추진력을 잃고 다누리로부터 완전히 분리된다. 지구에서 1655㎞ 떨어진 곳에서다. 당국은 이때부터 다누리가 궤적에 진입한다고 본다. 미국은 분리 순간 로켓의 위치와 속도 데이터를 공유한다. 항우연은 이를 통해 다누리의 위치와 속도를 역으로 계산할 수 있다. 지상국의 교신용 안테나도 계산에 맞춰 방향을 조정한다.
발사 약 45분 후 다누리는 태양전지판을 펼쳐 태양광으로 전력을 수급한다. 궤도 진입과 정상 비행 여부를 지상에서 실제로 확인하는 첫 교신은 발사 약 1시간 후 호주 캔버라 지상국을 통해 이뤄진다. 다누리와 교신하는 지상국은 한국, 스페인 마드리드, 호주 캔버라 등 3곳이 있는데 첫 교신 시점에 다누리와 가장 가까운 곳이 캔버라다.
첫 교신 후 5시간 가까이 지상국은 다누리를 추적 관찰한다. 문제가 없다면 과기정통부는 오후 2시 브리핑을 통해 발사 성공을 선언한다. 다누리의 약 4.5개월간 우주항해도 공식적으로 시작된다. 정해진 궤적을 따라가기 위해 비행 방향을 트는 ‘궤적 수동 기동’은 이틀 후인 7일 오전 10시에 처음 이뤄진다.
이상률 항우연 원장은 발사를 하루 앞둔 지난 4일 케이프커내버럴 우주군 기지에서 “스페이스X 팰컨9의 발사 성공률은 98.8%에 달한다. 다누리 발사도 잘 수행할 것으로 기대한다”며 “분리 후 다누리의 자체 비행도 우리 기술력이 집약된 만큼 성공할 것”이라고 자신했다. 그는 지난해 3월 원장 부임 전까지 1년여간 다누리 사업의 수장(달탐사사업단장)을 맡은 바 있다.
다누리는 올 12월 달 궤도에 진입, 내년 1월부터 임무를 시작한다. 미국의 유인 달 기지 건설 계획인 아르테미스 프로그램을 지원하기 위해 달에서 얼음 형태의 물이 존재하는 영구 음영 지역을 사전에 탐색한다. 방탄소년단(BTS)의 뮤직비디오를 지구로 송출하는 우주인터넷통신 시험도 한다.
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