우리나라 첫 달 궤도선 다누리가 임무 수행을 위한 마지막 궤도 변경에 돌입했어요. '동결궤도'에서 장기간 관측을 통해 다양한 달 궤도에서 관측 데이터를 획득하는 최종 임무를 수행할 예정이예요.
우주항공청은 다누리가 동결궤도에 진입해 추가 임무를 수행할 것이라고 9월 24일 밝혔어요.
동결궤도는 달의 중력 분포를 이용해 연료를 거의 소모하지 않고 장기간 궤도를 유지할 수 있는 궤도 방식을 의미해요. 이 궤도는 달 탐사선 '다누리'의 임무 연장에 활용되며, 달의 중력장에 자연스럽게 맞춰져 있어, 궤도 유지에 필요한 연료를 최소화할 수 있어요. 저점 60㎞, 고점 200㎞ 구간에서 약 2년 이상 임무를 지속할 수 있을 것으로 추산돼요. 고도가 일정하지 않은 탓에 데이터 품질이 다소 떨어져 고해상도 데이터를 얻기 어렵지만 장기간 데이터 수집에는 유리합니다.
2022년 8월 5일 발사된 다누리는 초기 임무를 성공적으로 수행한 뒤 총 두 차례 임무연장을 통해 지난 2월 19일 임무 운영 고도인 100㎞에서 60㎞로 낮춰 약 7개월간 저궤도 임무를 수행했어요.
다누리는 이어 별도 연료 소비 없이 장기간 궤도 유지가 가능한 동결궤도로 전이를 통해 관측 임무를 지속할 예정이죠.
앞에서 설명한 것처럼 동결궤도는 달의 중력 분포 특성상 별도 궤도 조정 없이도 자연적으로 유지되는 타원형 궤도로, 다누리의 경우 낮은 고도 60㎞, 높은 고도 200㎞ 동결궤도에 투입돼요.
동결궤도 조건 임무 운영 기간에는 타원 궤도 특성을 활용해 달 표면 영상 해상도와 선명도 향상, 달 남·북극 영구음역지역에 대한 음영 조건 변화 관측, 다양한 고도에서 자기장 관측 등 추가 과학 관측을 수행할 예정이예요.
다누리는 설계 수명을 초과해 운영됨에 따라 배터리 및 태양전지 성능이 떨어져 있어 임무운영에 주의가 필요하다고 해요. 특히 지난 3월 14일과 9월 7일 두 차례 개기월식 기간 중 전력부족에 대비해 사전에 배터리 충전을 최대로 하고, 전력 소비량을 최소화하는 등 조치를 통해 정상 운영될 수 있도록 했었죠.
동결궤도 임무가 끝나는 2027년 이후에는 폐기 기동을 통해 착륙선 임무에 필요한 착륙 데이터를 확보한 후 달 표면에 충돌해 임무를 최종 종료할 계획이죠.
강경인 우주항공청 우주과학탐사부문장은 “다누리는 저궤도 연장 임무를 통해 고해상도 영상 획득 등 추가 과학적 성과를 얻었다”며 “향후 타원인 동결궤도에서 장기간 관측을 통해 다양한 달 궤도에서의 관측 데이터 획득 등 달 과학 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했어요.
최정훈 기자 jhchoi@etnews.com