[지금은 우주] 우주개발과 탐험…미·러→미·중 "대형로켓 개발 중심"

[아이뉴스24 정종오 기자] 우주 탐험과 개발이 미국과 러시아 두 축에서 미국과 중국으로 바뀌고 있다. 얼마 전까지만 해도 우주개발은 미국과 러시아가 중심이었다.

국제우주정거장(ISS)에 갈 수 있는 우주선도 미국의 스페이스X가 만든 ‘드래건’, 오비탈ATK가 만든 ‘시그너스’, 러시아가 만든 ‘소유즈’와 ‘프로그레스’가 전부였다. 유인우주선과 화물우주선이다.

달에 착륙선을 보낸 것도 미국과 러시아가 중심이었다. 화성에 착륙선을 내려보낸 곳도 지난 5월 15일 이전까지는 미국과 러시아뿐이었다. 이런 우주 탐험 시대가 바뀌고 있다. 중국이 5월 15일 ‘붉은 행성’ 화성에 3종 종합세트(궤도선, 착륙선, 탐사 로버)를 안전하게 배치했다.

미국, 러시아, 중국은 다양한 우주개발 프로젝트와 함께 더 멀리, 더 많은 것을 실어 보내기 위한 대형 로켓 개발에 집중하고 있다. 앞으로 우주개발이 지구권을 탈피한 '심우주 프로젝트'가 될 것이란 전망이 나오는 배경이다.

착륙선과 탐사 로버가 화성 지표면에 안착하자 중국 정부는 환호했다. 중국국가항천국(China National Space Administration, CNSA)은 이날 톈원1호 착륙선과 탐사 로버가 화성 지표면에 착륙하자 “터치다운 확인! 처음으로 중국이 만든 화성 로버가 화성의 ‘유토피아 평원’에 내려앉았다”며 자화자찬했다.

특히 중국국가항천국은 “화성에 탐사 로버를 보낸 것은 미국에 이어 두 번째, 착륙선을 내려보낸 것은 미국과 러시아에 이어 세 번째”라고 추켜세웠다.

토마스 주버겐(Thomas Zurbuchen) 미국항공우주국(NASA) 박사는 이번 성공에 대해 “중국의 첫 번째 탐사 로버가 화성에 무사히 착륙한 것을 축하한다”며 “붉은 행성에 대한 이해도를 높이는데 서로 협력할 수 있기를 기대한다”고 전했다.

◆미국이 갔던 우주 탐험의 길, 되짚어보는 중국…이후는?

중국이 아직 미국의 우주개발 수준에는 미치지 못하고 있다는 데는 대부분 공감한다. NASA는 보이저1호를 성간 공간으로 보낸 나라이기 때문이다. 명왕성을 거쳐 태양계 가장자리인 카이퍼벨트를 탐험한 나라도 미국이 유일하다.

중국의 추격은 미국을 일단 뒤좇아보자는 데 있다는 분석이 우세하다. 미국의 무인탐사 프로그램(1966~68년)→아폴로 계획(1961~72년)→아르테미스 계획(유인 탐사 프로그램, 2017~현재) 등을 되짚어보면서 앞서갈 방법을 찾겠다는 것이다.

문홍규 한국천문연구원 박사는 “중국은 이미 미국이 성취한 과학적, 기술적 도전을 시도하고 있다”며 “앞으로 10년 이내에 중국의 탐사 로버가 화성의 흙을 가져오고 2040년에서 2060년을 목표로 화성 유인 탐사 계획을 서두르고 있는 것으로 알려져 있다”고 말했다. 미국이 2030년대에 화성에 인류를 보내겠다는 계획을 뒤따르는 것으로 해석된다.

문 박사는 “중국이 행성 탐사 분야에서 세계 제2위 신흥강국으로서 위치를 굳건히 다질 기세”라고 분석했다.

◆중국 ‘톈원1호’의 화성 진출 의미는

이번에 화성에 도착한 톈원1호는 궤도선, 착륙선, 탐사 로버로 구성돼 있다. 지구에서 화성 궤도에 정확히 안착시키는 것도 엄청난 일인데 착륙선과 탐사 로버까지 정확한 항법 시스템으로 안전하게 내려보낸 것은 기술적 진보가 상당하다는 것을 의미한다.

무엇보다 탐사 로버 ‘주룽(Zhurong)’이 갖추고 있는 기술적 진보에 눈길이 쏠린다. 지난해 7월 중국은 톈원 1호를 발사했다. 이어 올해 2월 화성 궤도에 진입했다. 이후 궤도 탐사를 통해 착륙지에 대한 정밀 분석에 들어갔다. 지난 15일 궤도선에서 분리된 착륙선과 탐사 로버가 화성 ‘유토피아 평원’에 착륙하기에 이르렀다.

과학 전문매체 네이처는 이번 중국의 화성 착륙을 자세히 다뤘다. 15일 궤도선에서 분리된 캡슐이 착륙선을 둘러싸고 125km 상공 화성 대기권으로 진입했다. 초속 4.8km의 빠른 속도로 화성 지표면을 향해 돌진했다. 착륙선이 화성에 가까워지자 대형 낙하산을 펼쳤다.

속도를 늦추고 부스터를 사용해 속도를 줄였다. 화성 지표면 100m에 도달하면서 이리저리 비행하면서 레이저 유도 시스템을 사용해 착륙지 등에 바위와 같은 장애물은 없는지 등을 파악했다.

네이처 지는 전문가의 말을 인용하면서 “미국이 그동안 수십 년 동안 반복적으로 해 왔던 화성 착륙을 중국은 한 번에 성공시킨 것을 두고 전 세계가 놀랍다는 반응”이라고 전하면서 “여기에 탐사 로봇인 ‘주룽’이 탑재하고 있는 과학적 장비도 최첨단 기술”이라고 소개했다.

탐사 로버 ‘주룽’은 여러 카메라는 물론 스펙트럼 분석 장치도 있다. 레이저 기술도 갖추고 있다. 주변의 자기장도 측정할 수 있다. 화성이 강한 자기장을 왜 잃었는지에 대한 과학적 분석이 가능할 것인지에 관심이 쏠린다.

문홍규 박사는 “탐사 로버 ‘주룽’은 고에너지 검출기와 화성의 자기장 분포를 조사하는 자력계가 실렸다”며 “주룽은 소형차보다 작은데 밑 부분에 실린 지표투과 레이더는 지하 100m까지 투과해서 볼 수 있다”고 설명했다.

◆우주개발, 미·러→미·중으로 탈바꿈

현재 우주개발 현황과 미래 계획 등을 봤을 때 1960년대 냉전 시대에 불을 뿜은 미국과 소련(러시아)의 우주개발은 미국과 중국 중심으로 재편되고 있다는 분석이 제기된다. 실제 미국과 중국은 앞으로 굵직굵직한 우주탐사 계획을 내놓고 있다.

반면 러시아는 2028년까지 내놓은 우주 관련 프로젝트를 보면 대부분 더 큰 로켓과 소유즈 유인우주선 진보에 놓여있다. 러시아연방우주청(Roscosmos)은 2026년 개발 목표로 아무르(Amur) 로켓 프로젝트를 진행하고 있다. 아무르 로켓은 러시아의 첫 재사용 로켓이 될 것으로 보인다.

여기에 2023년까지 ‘소유즈-5’ 유인우주선을 개발한다. 더 많이 실을 수 있는 우주선이다. 예니세이(Yenisei) 슈퍼헤비급 로켓도 2028년까지 개발하겠다고 내놓았다. 대부분 로켓과 유인우주선 프로젝트에 국한돼 있다.

◆여전히 ‘첫 번째’ 타이틀 두고 경쟁…미국과 러시아

최근 미국 NBC 뉴스는 모스크바 현지 기사로 “러시아가 오는 10월 소유즈를 발사할 때 배우를 탑승시켜 우주에서 최초로 상업영화를 촬영할 계획”이라고 보도했다. 우주개발 60년 동안 ‘첫 타이틀’을 두고 아옹다옹하던 미국과 러시아 태도가 영화에까지 영향을 미치고 있다고 분석했다.

러시아우주항공청은 영화 제목은 ‘챌린지(Challenge)’이며 36살의 여배우 율리아 페레실드(Yulia Peresild)가 출연한다고 발표했다. 감독 이름까지 공개했다. 율리아는 10월 우주로 가기 전에 우주비행사들이 받는 훈련을 똑같이 받을 것이라고 러시아우주항공청은 설명했다.

이는 지난해 톰 크루즈가 올해 10월에 국제우주정거장(ISS)에서 첫 영화 촬영을 할 것이라고 발표하면서 불거졌다.

미국과 러시아의 우주개발 밀월관계도 끝나는 것 아니냐는 전망도 나온다. 그동안 국제우주정거장(ISS)은 미국과 러시아 협력으로 이뤄졌다. 스페이스X가 최근 유인우주선을 만들기 이전에 NASA 소속 우주비행사들은 러시아의 소유즈 유인우주선을 타고 ISS를 오갔다.

지금은 상황이 바뀌고 있다. 러시아가 현재 우주개발에 적극적으로 나서고 있는 중국과 협력할 가능성이 커졌다.

이는 NASA-스페이스X의 협력관계와 비슷할 것으로 보인다. NASA는 우주왕복선 폭발 이후 유인우주선 개발은 물론 관련 예산 삭감이 이어졌다. 이를 극복하기 위해 민간 우주개발업체와 협력관계로 나섰다. NASA가 민간업체 스페이스X와 손잡은 이유이다. 기술과 자본의 결합이었다.

중국과 러시아 관계도 이와 같지 않겠느냐는 전망이 나온다. 러시아의 앞선 ‘기술’과 중국의 우주개발에 대한 대규모 ‘자본’이 결합하면 현재의 우주개발 시스템에 큰 변화가 찾아올 것으로 예상된다.

◆중국, 화성에 진출하다(https://youtu.be/k1IUvKzYKn0)