다누리 호 발사, 탐사목적과 탐사일정, 탑재장비는?

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한국의 첫 달 탐사선 '다누리(KPLO)'호가 드디어 발사되었다.
한국시간으로 5일 오전 8시 8분에 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 우주군 기지에서 미국의 민간 우주개발업체 '스페이스 X'의 '팰컨 9' 발사체에 실려 예정대로 발사되었다. 
5개월의 여정을 통해 12월 초 달 상공 100km 궤도에 도착예정이다. 
다누리호 발사 주체인 한국항공우주연구원은 임무 종료 6개월 전인 2023년 6월 다누리호의 활동을 어떤 식으로 마무리할지 결정할 계획에 있다. 
 
 
2022년 달 탐사 계획 중 가장 거대한 프로젝트는 미국의 아르테미스 프로그램이지만, 한국의 다누리호에 대한 세계 과학계의 관심도 많다.  과학계의 관심은 다누리호에 탑재된 첨단장비에 관심이 큰데,  무엇인지 소개해 본다.
 
'다누리호'에 탑재되는 첨단기계는 총 6개다.
미국 항공우주국(NASA)이 개발한 달 영구음영지역 촬영용 카메라 섀도캠 1개를 제외하고,
나머지 5개를 국내 기업 40곳과 대학 13곳 등 산·학·연 59곳이 만들었는데, 고해상도 카메라와 광시야 편광 카메라, 자기장 측정기, 감마선 분광기, 우주 인터넷 시험 장비다.
 

탑재된 첨단 장비(미국의 새도캠, 한국의 5가지 장비)

<다누리호에 탑재 장비, 출처 : 한국항공우주연구원>

1. ‘섀도캠(ShadowCam)’(미국항공우주국(NASA))

달의 영구 음영지역 관측 카메라로, 달 형성 초기에 혜성 충돌 등으로 내부에서 표면으로 튀어나온 휘발성 물질이 수십억 년 동안 그대로 갇혀 있을 것으로 추정되는데, 이 물질의 정체를 밝혀낼 수 있을 것으로 기대. 
 

2. '폴캠(PolCam)'(한국 천문연구원 개발)

무게 3kg, 사상 최초로 편광을 이용해 전체 달 표면 지도를 작성할 '광시야 편광 카메라'
물체가 빛을 산란시키는 방향(편광)을 분석해 달 표면의 암석과 입자의 분포 파악 (헬륨 3, 티타늄 등) - 달 자원 탐사 후보지와 착륙지 선정 등에 유용. 
한국 천문연구원이 광시야 편광 카메라 개발을 주도하고 샛별(광학계), 미래기술(열 해석) 등 한국기업이 개발 참여
가.  존스홉킨스대 응용물리학연구소 레이첼 클리마 교수(행성 지질학)
달에 있는 숭숭 뚫린 탑 모양의 희귀한 구조물이 있는데, 중력이 강한 지구에서는 생겨날 수 없어, 그동안 연구가 어려웠는데, 편광 카메라 덕분에 이를 연구할 수 있게 될 것”
 
나. 윌리엄 패런드 우주과학연구소 수석연구원(행성지질학)
폴캠의 데이터를 이용해 화산재 퇴적물을 분석할 계획, 폴캠은 “신기원을 여는 장비”
 
다. 산타크루즈 캘리포니아대(UCSC) 이안 개릭-베델(행성과학)
“달 표토의 질감과 입자 크기를 담은 달 표면 지도가 완성되면 달에 관한 과학적 수수께끼를 푸는 데 도움이 될 것”
 

3.  '달 자기장 측정기(KMAG)'(경희대 연구진 주도)

달 표면에서는 강력한 자기장이 감지된다. 이는 달의 핵이 매우 작다는 걸 고려하면 매우 특이한 현상이다. 자기장 측정기는 이 수수께끼를 푸는 데 일조할 수 있다. 개릭-베델 교수는 “우주선의 수명이 끝날 즈음 달에서 20km 떨어진 거리까지 날아가 달 자기장을 더 잘 측정한다면 흥미로운 결과가 나올 수 있을 것”
센서피아, 라컴텍 등 업체와 경희대가 개발
 

4. '우주 인터넷 시험장비(DTNPL)'(한국전자통신연구원(ETRI) 개발 총괄)

지구와 다누리 간 우주인터넷 통신으로 메시지, 파일, 실시간 동영상 전송 등의 임무를 맡는다. ETRI는 우주 데이터를 다루는 국제기구인 CCSDS 표준에 따라 우주 인터넷을 개발했다. 2030년께 발사할 한국형 달 착륙선 및 로버와 한국 간 통신에도 이 기술이 적용될 전망
 

5. '고해상도 카메라(LUTI)'(한국항공우주연구원 개발 주도)

폭 10㎞에 이르는 지역 관측이 가능하다. 달 착륙선이 안착할 지역을 물색하는 역할.
광검출기를 제외한 반사경, 렌즈 등 주요 부품을 국내 기술로 독자 개발.
한화 시스템(전원 공급 유닛), 데크항공(고안 정구 조체), 그린광학(렌즈 모듈), 이엘엠(열제 어부, 정전기 방지 스크린), i3시스템스(전자모듈) 등의 한국 기업이 개발에 참여
 

6. '감마선 분광기(KGRS)'(한국지질연구소 개발 주도)

달 진화 추적 및 미래 달 기지 건설 활용을 위한 자원탐사용 섬광 검출기.
지구 위성 및 지표면 실시간 우주 자연/인공 방사 환경 및 지질광물조사용.

<다누리 호의 미국 발사잔 이송전 최종 점검작업사진. 출처 : 한국항공우주연구원>

 

다누리 본체 개발 주역(개발 및 참여기업 들)

- 추진시스템을 제작 : 한화
- 구조체 시험제작, 조립 시험 지원 : 한국항공우주산업(KAI)
- AP위성 : 에비오닉스(탑재 컴퓨터) 등을 개발
- 그 외 본체 개발에 참여 업체 : 큐니온(통신분배장치), 아이원스(상태정보 인터페이스), 모루기술(열제어부 온도센서), 비앤씨텍(배터리 유지보수 장치)  등
 
 
다누리호의 발사는 한국 우주강국의 꿈에 한층 다가온 모습으로 작동할 것이다. 이는 대체 자원지로서의 지구의 한계를 극복하고, 더 나아가서는 지구와는 다른 삶을 꿈꾸는 우주인의 모습을 기대해본다.