인류가 다시 달로 향하는 여정이 본격적으로 시작됐다. 미 항공우주국(NASA)의 아르테미스 2호는 2일 오전 7시 35분(한국 시간) 발사돼 현재 계획된 궤도에 따라 비행 중이다.
이번 임무는 1972년 아폴로 17호 이후 처음으로 인간을 달 근처로 보내는 유인 비행으로, 반세기 넘게 멈춰 있던 유인 달 탐사가 다시 현실로 돌아왔다는 점에서 의미가 있다. 그동안 달 탐사는 무인 탐사선과 궤도선, 로봇을 중심으로 이어졌고, 유인 탐사는 국제우주정거장(ISS) 같은 지구 저궤도에 머물러 있었다. 그런 점에서 아르테미스 2호는 인간이 다시 지구 저궤도를 넘어 심우주로 나아가는 첫 실전 단계로 평가된다.
아르테미스 2호가 중요한 이유는 단지 '다시 달로 간다'는 상징성 때문만은 아니다. 이번 임무는 NASA의 우주발사시스템(SLS) 로켓과 오리온 우주선에 실제 승무원 4명을 태우고 심우주로 나서는 첫 시험이다. 앞서 2022년 아르테미스 1호는 사람 없이 SLS 로켓과 오리온 우주선의 기본 성능을 시험했다. 이제 사람을 태운 상태에서도 이 시스템이 안전하게 작동하는가를 검증하는 단계로 넘어온 셈이다.
이 때문에 NASA는 이번 비행의 우선 과제로 생명유지장치 검증, 유인 달 비행에 필요한 시스템과 운용 절차 확인, 심우주 환경에서의 승무원 지원 능력 점검 등을 제시하고 있다. 이어 지구 주변 고타원 궤도 점검과 달로 향하는 핵심 점화, 달 뒤편 비행, 재진입과 착수까지 전 과정을 승무원과 함께 시험한다. 임무의 핵심이 달 착륙에 있는 것이 아니라, 사람을 달까지 보내고 무사히 귀환시킬 수 있는지를 확인하는 데 있다.
이런 목적은 비행 경로에도 그대로 반영됐다. 오리온 우주선은 약 10일 동안 달 뒤편을 돌아 지구로 복귀하는 '자유귀환 궤도'를 따른다. 자유귀환 궤도는 말 그대로 달까지 갔다가 달과 지구의 중력을 이용해 지구 귀환 경로에 들어오도록 설계된 방식이다.
안형준 과학기술정책연구원(STEPI) 시스템혁신실 우주공공팀장은 "이번 임무는 아폴로 8호처럼 사람이 달 근처까지 갔다 온다는 점에서 닮았지만, 실제로는 달 궤도에 여러 차례 들어갔다 나오는 복잡한 기동보다 훨씬 단순한 경로를 택했다"며 "탐사보다 생존성과 안정성을 우선한 첫 유인 검증"이라고 설명했다.
이는 아폴로 시대와 비교되는 지점이기도 하다. 아폴로가 냉전 시대 최초의 달 착륙이라는 상징적 목표를 향해 빠르게 달려갔다면, 아르테미스 계획은 위험을 단계적으로 줄이며 지속 가능한 탐사 체계를 구축하는 데 초점이 맞춰져 있다. 달에 다시 가는 데 그치지 않고, 더 오래 머물며 그 경험을 바탕으로 화성까지 나아가기 위함이다.
이번 임무가 과거와 다른 시대의 달 탐사라는 점은 승무원 구성에서도 드러난다. 아르테미스 2호에는 리드 와이즈먼 사령관, 빅터 글로버 조종사, 크리스티나 코흐, 캐나다우주국(CSA) 소속 제러미 한센이 탑승했다. 코흐는 첫 여성, 글로버 조종사는 첫 유색 인종, 한센은 첫 캐나다인 달 임무 참가자다. 이는 아르테미스가 국제 협력과 다양성을 기반으로 한 새로운 달 탐사 체계라는 점을 보여준다.
한편 한국은 아르테미스 2호를 통해 한국천문연구원과 우주항공청이 준비한 큐브 위성 K-라드큐브(K-RadCube)를 우주로 쏘아 올렸다. 이 위성은 지구 주변 방사선 지대인 '밴 앨런 복사대' 안팎의 방사선 환경을 직접 관측해, 지구-달 이동 구간에서 방사선이 우주비행사와 전자 장비에 미치는 영향을 분석하는 데 기초 자료를 제공할 예정이다.
문홍규 한국천문연구원 우주과학탐사본부 책임연구원은 "방사선량 측정과 동시에 인체 조직에 미치는 생물학적 영향도 평가할 수 있어, 향후 우주비행사 차례 설계의 기초 자료가 될 수 있다"며 "한국이 유인 탐사 시대의 안전 기준과 기술 표준 수립에 실질적으로 기여하는 단계에 진입했다는 의미"라고 설명했다.