다누리 발사 — 한국 첫 달 궤도선
2022년 8월 5일에 떠난 한국의 첫 달 탐사선입니다. 연료를 아끼려고 태양 쪽으로 크게 돌아가는 길을 택해, 넉 달 반 만에 달 궤도에 들어갔습니다.
볼 수 있는 뷰: 공전뷰 ✓ · 별자리뷰 — (하늘에서 볼 수 없는 이벤트)
이 이벤트 이야기
2022년 8월 5일, 한국의 첫 달 궤도선 다누리가 미국 케이프커내버럴에서 팰컨 9 로켓에 실려 떠났습니다. 달까지 곧장 가면 사흘이면 됩니다. 그런데 다누리는 넉 달 반이 걸리는 먼 길을 골랐습니다. 태양 쪽으로 약 156만 km까지 나갔다가 다시 돌아와 달에 붙잡히는 길입니다. 156만 km는 지구와 달 사이 거리의 네 배쯤 됩니다.
먼 길을 고른 까닭은 연료입니다. 다누리는 설계하는 동안 무게가 550kg에서 678kg으로 늘었습니다. 그래서 곧장 가는 길로는 달에서 속도를 줄일 연료가 모자랐습니다. 태양의 중력을 빌려 천천히 달에 다가가는 이 길을 ‘탄도형 달 전이(BLT)’라고 부릅니다. 덕분에 연료를 약 25% 아낄 수 있었습니다.
다누리는 2022년 12월 달 궤도에 들어갔고, 12월 말 목표였던 달 상공 100km 궤도에 자리를 잡았습니다. 이로써 한국은 세계에서 일곱 번째로 달 탐사선을 보낸 나라가 됐습니다. 다누리에는 한국이 만든 카메라와 측정 장비 다섯 가지, 그리고 NASA가 만든 카메라 ‘섀도캠’이 실려 있습니다.
‘다누리’라는 이름은 ‘달’과 ‘누리다’를 합친 말로, 국민 공모로 정해졌습니다. 원래 계획한 수명은 1년이었지만 연료가 넉넉히 남아 임무가 두 번 연장됐습니다. 지금은 2027년 말까지 운용하고, 2028년 3월에 달 표면에 일부러 떨어뜨려 임무를 마칠 계획입니다. 공전뷰에서는 다누리가 지구를 떠나 태양 쪽으로 크게 돌았다가 달로 돌아오는 궤적이 재현됩니다.
임무의 목표
다누리는 한국의 우주 개발이 지구 둘레를 처음 벗어난 사례입니다. 지구에서 38만 km 떨어진 탐사선의 위치를 재고, 신호를 주고받고, 궤도를 설계하는 일을 한국이 처음으로 실제로 해냈습니다. 이 경험은 2032년을 목표로 하는 한국의 달 착륙선 계획으로 이어집니다.
NASA의 카메라 섀도캠은 협력의 좋은 예입니다. 달 남극에는 햇빛이 한 번도 들지 않는 크레이터 바닥이 있습니다. 이곳을 ‘영구음영지대’라고 부르며, 물이 얼음 상태로 남아 있을 수 있는 곳입니다. 섀도캠은 아주 약한 빛도 잡아내 이 어두운 바닥을 찍습니다. 이 자료는 앞으로 사람과 착륙선이 내려갈 곳을 고르는 연구에 쓰입니다.
다누리는 달에서 인터넷 방식 통신도 시험했습니다. 우주에서는 신호가 자주 끊기기 때문에, 끊겨도 자료를 잃지 않는 방식이 필요합니다. 다누리는 달로 가는 도중인 2022년 11월, 지구에서 100만 km 넘게 떨어진 곳에서 이 방식으로 BTS의 뮤직비디오를 지구로 보내는 데 성공했습니다.
임무 연대기와 배경
다누리 계획은 2016년에 시작됐습니다. 처음에는 2020년 발사가 목표였지만, 무게가 늘고 궤도를 새로 설계하느라 2022년으로 미뤄졌습니다. 개발비는 약 2,300억 원대이고, 발사는 미국 스페이스X의 로켓을 빌려 이뤄졌습니다.
설계 수명 1년이 끝날 무렵 남은 연료를 따져 보니 여유가 있었습니다. 그래서 2025년까지 한 번, 이어서 2027년 말까지 또 한 번 임무가 연장됐습니다. 연장 기간에는 고도를 100km에서 60km까지 낮춰 더 가까이서 달을 관측합니다. 마지막에는 착륙에 필요한 기술을 시험한 뒤 2028년 3월 달 표면에 충돌시킬 계획입니다.
다누리의 장비들은 각자 맡은 일이 있습니다. 편광 카메라는 빛의 떨리는 방향을 재서 달 흙 알갱이의 크기를 알아내고, 감마선 분광기는 표면에 어떤 원소가 얼마나 있는지 지도를 그립니다. 자력계는 달에 군데군데 남은 약한 자기장을 잽니다. 이렇게 모은 자료는 공개되어 국내외 연구자들이 함께 씁니다.
어디서 볼 수 있나 — 하늘과 시뮬레이터
다누리는 너무 작고 멀어서 망원경으로도 보이지 않습니다. 대신 공전뷰에서 지구를 확대하고 달을 따라가면, 달 주위를 약 두 시간에 한 바퀴 도는 다누리의 궤도가 그려집니다. 달 궤도는 지구에서 보면 아주 작아서, 화면을 충분히 확대해야 달 둘레의 작은 고리처럼 보입니다.
공전뷰의 이벤트 목록에서 다누리 발사를 고르면 2022년 8월부터 12월까지의 비행이 재생됩니다. 8배속으로 보면 지구를 떠난 궤적이 태양 쪽으로 크게 부풀었다가 달로 되돌아오는 모양이 한눈에 보입니다. 곧장 가는 길과 얼마나 다른지 비교해 보기 좋습니다.
진짜 달은 별자리뷰에서 고르면 됩니다. 지금 관측지에서 달의 높이, 방향, 모양(위상)이 나옵니다. 섀도캠이 찍는 남극 지역은 우리가 보는 달 원반의 아래쪽 가장자리 부근에 있습니다. 달이 높이 떠 있는 밤에 쌍안경으로 보면, 남극 쪽 가장자리의 울퉁불퉁한 크레이터 지대를 확인할 수 있습니다.
이 대목을 화면에서 확인하려면 — 공전 궤도에서 그 순간 재생
자주 묻는 질문
왜 달까지 넉 달 반이나 걸렸나요?
곧장 가면 연료가 모자랐기 때문입니다. 태양 쪽으로 156만 km까지 나갔다가 태양의 중력을 빌려 돌아오는 길을 택해 연료를 약 25% 아꼈습니다.
섀도캠은 무엇인가요?
NASA가 만든 매우 민감한 카메라입니다. 햇빛이 들지 않는 달 남극 크레이터 바닥을 찍어, 얼음이 있을 만한 곳과 착륙하기 안전한 곳을 연구하는 데 쓰입니다.
다누리는 지금도 일하고 있나요?
네. 연료가 남아 두 번 연장됐고, 2027년 말까지 관측한 뒤 2028년 3월 달 표면에 충돌시켜 임무를 마칠 계획입니다.
BTS 뮤직비디오는 어디서 보냈나요?
달 궤도에 들어가기 전, 달로 가는 도중인 2022년 11월에 지구에서 100만 km 넘게 떨어진 곳에서 보냈습니다. 우주 인터넷 통신 시험의 일부였습니다.
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시각·수치는 근사이며 관측 계획엔 공식 자료를 확인하세요. 시뮬레이션은 J2000 평균 궤도요소 기반입니다.