[우주] 중국, 사상 첫 ‘트리플 화성 탐사선’을 쏘다 우주항공

china34.jpg » 23일 원창위성발사센터에서 톈원1호를 싣고 날아오르는 창정5호 로켓. CCTV 트위터

궤도선-착륙선-로버로 구성…무게 5톤

성공땐 미·러 이어 세번째 화성 착륙


20일 아랍에미리트에 이어 중국이 23일 화성 탐사선을 쏘아올렸다. 7월에 예정된 세 번의 화성 탐사선 발사 가운데 두번째다. 미국은 오는 30일 화성 탐사선을 쏘아올릴 예정이다.

중국 국가항천국은 이날 낮 12시41분(한국시각 오후 1시41분) 하이난섬 원창위성발사센터에서 중국의 첫 독자적 화성 탐사선 `톈원 1호'를 창정 5호 로켓에 실어 발사했다. 중국 역대 로켓 중 가장 강력한 창정5호는 높이 57미터로 저궤도엔 최대 25톤, 정지궤도엔 최대 14톤까지 올려놓을 수 있다. 미국 보잉과 록히드마틴 합작사인 유나이티드론치얼라이언스(ULA)의 델타4 로켓, 유럽우주국의 아리안5 로켓과 동급이다.

china3.jpg » 중국 화성탐사선 ‘톈원 1호’는 궤도선, 착륙선, 로버 세 가지로 이뤄져 있다. 네이처 커뮤니케이션스

`톈원'은 `하늘에 묻는다'(天問)는 뜻으로 기원전 3세기 춘추전국시대의 시인 굴원의 시 제목에서 따온 이름이다. 올해로 로켓 개발 50주년을 맞은 중국은 4월24일 `항공우주의 날'을 맞아 향후 추진할 행성 탐사 프로젝트의 이름을 `톈원'으로 정했다. 이에 따라 이번 화성 탐사선은 톈원 1호가 됐다. `항공우주의 날'은 중국이 1970년 최초의 로켓 `창정 1호'로 최초의 인공위성 `둥펑홍 1호'를 쏘아올린 날을 기념해 제정한 것이다.

china02.jpg » 7월17일 원창위성발사센터로 옮겨와 발사 대기 중인 창정5호 로켓과 톈원 1호. 중국국가항천국 제공

톈원 1호는 궤도선, 착륙선, 로버(탐사차량)로 이뤄진 사상 첫 `트리플 화성탐사선'이다. 총 무게가 5톤에 이른다. 내년 2월 화성 궤도에 도착해 2개월간 선회한 뒤 내년 4월 화성 착륙을 시도한다.  이는 미국이 여러 차례 프로젝트에 걸쳐 이룬 성과를 한번에 시도한다는 의미가 있다. 중국 과학자들은 최근 과학 학술지 `네이처 애스트로노미' 기고문을 통해 "이런 방식의 행성 탐사는 처음"이라며 "성공할 경우 이는 엄청난 기술 혁신을 뜻한다"고 밝혔다. 이번 시도가 성공하면 중국은 미국, 러시아에 이어 세번째 화성 착륙 국가가 된다.

china10.jpg » 톈원 1호 착륙 예정지인 유토피아평원. 위키피디아
바이킹 2호와 같은 유토피아평원 착륙…지질 지도 작성

 

착륙 예정지는 많은 양의 얼음이 있는 것으로 추정되는 지름 3300㎞의 화성 북동부 유토피아평원이다. 이곳은 1976년 미국의 바이킹 2호가 착륙했던 지역이다.

2016년 프로젝트를 확정한 지 4년만에 장도에 오른 톈원 1호의 임무는 첫째 궤도선을 이용해 화성 전체를 살펴보는 것이다. 궤도선의 활동 기간은 화성 1년으로 잡고 있다. 둘째는 로버를 화성 땅에 착륙시켜 과학 탐사를 수행하는 것이다. 다섯가지 임무가 주어져 있다. 지형 구조를 파악하고, 토양 특성과 얼음 분포를 조사하며, 토양 성분을 분석하고 화성 기후와 대기의 특징, 자기장 및 중력 등의 물리적 특성을 파악하는 것이다. 중국은 궤도선과 로버의 관측 데이터를 토대로 화성의 지질 지도를 작성한다는 목표도 갖고 있다.

chinasfirstm.jpg » 1979년 바이킹 2호가 찍은 유토피아평원. 위키피디아
이를 위해 톈원 1호엔 13가지의 과학장비가 실려 있다. 우선 궤도선에는 카메라 2대와 지표면 레이더, 광물 분광계, 자력계, 이온 및 중성자 분석기, 에너지 입자 분석기 등 7가지 과학 장비가 있다. 궤도선은 고도 265km~1만2천km의 극타원궤도를 돌며, 이 장비들로 화성 전체를 상세하게 조사할 예정이다.

착륙선과 로버는 화성의 토양과 지질, 대기의 특성과 얼음 위치 등을 조사한다. 로버는 무게 240kg의 6륜 탐사차량으로 태양전지로 작동한다. 90일 동안 화성 땅을 누비고 다닐 로버엔 고해상도 카메라와 토양성분탐지기, 지표 투과 레이더, 자기장 탐지기 등 6가지 장비가 있다. 이 가운데 지표투과 레이더는 땅속 100미터 지점까지 들여다보며 얼음층을 확인한다.

china9.jpg » 톈원 1호가 화성까지 가는 과정. 유튜브 갈무리

“미국 주도의 우주 지정학 질서에 새 대안 희망”

 

중국의 화성 탐사 시도가 이번이 처음은 아니다. 중국은 2011년 11월 러시아 화성 탐사선에 편승해 화성 궤도선 `잉훠 1호'를 러시아 로켓에 실어 발사한 적이 있다. 하지만 잉훠 1호는 러시아 로켓의 컴퓨터 결함으로 지구 궤도를 벗어나지 못한 채 실패하고 말았다. 톈원 1호는 중국 자국산 로켓으로 쏘는 첫 화성탐사선이다.

중국은 2010년대 들어 우주개발에서 잇따라 뚜렷한 성과를 내고 있다. 중국 우주비행사들은 세 차례(선저우 8호, 9호, 10호)에 걸쳐 실험용 우주정거장 톈궁과의 우주 도킹에 성공했다. 달에도 2013년과 2019년 두차례나 로버를 착륙시켰고, 그 중 하나인 `위투 2호'는 지난해 1월 인류 최초로 달 뒷면에 착륙했다. 위투 2호는 지금도 활동하고 있다.

국제관계 분석가 남라타 고스와미(Namrata Goswami)는 곧 출간하는 `외계 우주의 대권 경쟁'(Great Power Competition in Outer Space)이라는 책에서 "중국인들은 지정학적 목표 아래 우주에서의 전략적, 병참 능력을 체계적으로 구축하고 있으며, 중국공산당은 자신들이 미국 주도의 우주질서에 새로운 대안임을 증명하고 싶어한다고 말했다”고 `뉴욕타임스'는 보도했다. 지난달 중국이 독자적인 위성위치확인(GPS) 시스템 `베이더우'(북두칠성) 구축에 필요한 35개 위성 발사를 모두 마치고, 다른 나라들에 이 시스템을 개방하기로 한 것은 중국의 이런 의도를 잘 보여준다는 지적이다. 지난해에는 중국항천과기집단공사(CASC)가 2050년까지 10조달러 규모의 우주경제권을 구축할 수 있다는 청사진을 제시하기도 했다. 2030년까지 기본 연구를 마무리하고, 2040년까지 지구-달 교통 시스템을 구축한다는 단계별 목표도 내놨다.

중국은 올해 안에 달 표본을 수집해 갖고 돌아올 달 탐사선 `창어 5호' 발사할 준비도 하고 있다. 성사될 경우 1972년에 끝나 미국 아폴로 우주선 프로그램 이후 처음이다. 이르면 2022년까지 자체 우주정거장도 구축한다. 내년 중으로 핵심 모듈인 톈허를 발사할 계획이다. 2030년대에는 화성 표본 수집 우주선도 보낸다는 구상이다.

china55.jpg » 창정 5호 로켓의 페어링(덮개)에 화성 프로젝트에 도움을 준 외국 기관들의 이름과 로고가 새겨져 있다. 중국국가항천국 제공

중국의 화성 탐사 프로젝트에는 국제협력도 포함돼 있다. 유럽우주국은 발사시 원격 통신 기술을 제공하고, 아르헨티나우주국은 톈원 1호의 위치 추적을 지원한다. 오스트리아는 자력계 제작을, 프랑스는 로버의 분광계 개발을 도왔다.

한편 화성 탐사선 준비 작업이 막바지를 향해 달리고 있던 지난 5월엔 이 프로젝트의 수석과학자인 중국과학원의 우주물리학자 완웨이싱 박사가 사망했다. 엄청난 축구광으로 알려진 그의 구체적인 사망 원인은 알려지지 않았지만, 그는 지난 3년의 투병 기간중에도 프로그램에 계속 참여해 왔다.

 

출처
중국인민해방군 소유 기업들
네이처 기사

 


곽노필 한겨레신문 선임기자 nopil@hani.co.kr
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