달 착륙선이 지구 궤도에 머무는 이유

NASA 아르테미스 III 임무가 달 대신 지구 궤도 비행으로 변경됐다. SpaceX와 Blue Origin의 착륙선 준비 시점은 2027년 말. 이 결정이 의미하는 것은 무엇인가?

달에 가야 할 우주선이 지구 궤도를 맴돌게 됐다. 이게 후퇴일까, 현실적인 선택일까.

아르테미스 III, 달 대신 지구 궤도로

NASA 신임 국장 재러드 아이작먼은 지난 월요일 의회 청문회에서 아르테미스 III 임무의 계획 변경을 공식 확인했다. 당초 달 착륙을 목표로 설계된 이 임무는, 이제 지구 궤도에서 우주인들이 달 착륙선과 랑데부·도킹하는 형태로 재편됐다.

핵심은 타이밍이다. SpaceX의 스타십과 블루 오리진의 블루 문, 두 달 착륙선 모두 2027년 말에야 준비가 완료될 것으로 예상된다는 게 아이작먼의 설명이다. 이는 NASA의 기존 일정보다 다소 늦어진 것이다.

임무 구성도 아직 확정되지 않았다. 오리온 캡슐을 어느 고도 궤도에 올릴지, SLS(우주발사시스템) 로켓의 상단부를 사용할지 여부도 검토 중이다. 두 선택지는 각각 다른 트레이드오프를 안고 있다.

숫자 하나가 가른 두 가지 시나리오

쟁점은 SLS 로켓의 상단 추진 스테이지, 이른바 '상단부' 사용 여부다.

저궤도(수백 km 고도) 비행을 선택하면 이미 제작돼 창고에 보관 중인 SLS 상단부를 소모하지 않아도 된다. 이 부품은 이후 실제 달 착륙 임무인 아르테미스 IV를 위해 아껴둘 수 있다. 비용과 자원 절약 측면에서 합리적인 선택이다.

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반면 고궤도 비행을 선택하면 상단부가 필요하지만, 달 환경과 유사한 조건에서 착륙선 시스템을 더 철저히 검증할 수 있다. 실제 달 착륙 전 마지막 리허설에 가까운 셈이다.

NASA는 현재 ULA(유나이티드 론치 얼라이언스)로부터 새로운 상업용 상단부 센타우르 V를 구매 중이다. 기존 SLS 상단부를 모두 소진한 이후를 대비한 조치다.

왜 지금 이 결정이 중요한가

아르테미스 프로그램은 2017년 출범 이후 일정 지연과 비용 초과의 연속이었다. 아르테미스 I(무인, 2022년)과 아르테미스 II(유인 달 궤도 비행, 2025년 예정)를 거쳐, 아르테미스 III는 반세기 만의 달 착륙을 목표로 했다. 그 임무가 지구 궤도 테스트로 전환된 것이다.

이 결정의 배경에는 두 가지 현실이 있다. 첫째, 달 착륙선 개발이 생각보다 복잡하다. 스타십은 아직 지구-달 구간 비행에 필요한 궤도 급유 기술을 완전히 검증하지 못했다. 둘째, SLS 로켓 자체의 생산 속도가 느리고 비용이 막대하다. 한 번 발사에 약 40억 달러(약 5조 5천억 원)가 드는 로켓을 테스트용으로 소모하기엔 부담이 크다.

한국 독자 입장에서 이 뉴스가 낯설게 느껴질 수 있다. 하지만 한화에어로스페이스, KAI 등 국내 우주 기업들이 NASA 공급망 참여를 확대하고 있는 시점에서, 아르테미스 일정의 변동은 국내 우주산업 수주 계획에도 간접적인 영향을 미친다. 한국의 독자적 달 탐사 목표 시점인 2032년과의 교차점도 주목할 만하다.