2028년 화성 궤도에 우주정거장 띄운다

미국이 2030년대 화성 유인탐사를 준비하기 위해 2028년 화성 궤도에 우주정거장을 띄울 계획인 것으로 알려졌다.
미항공우주국(NASA)의 우주개발 프로젝트에 참여하고 있는 록히드마틴은 최근 NASA에 화성판 국제우주정거장인 ‘화성베이스캠프(Mars Base Camp·MBC) 계획을 제안했다. 화성베이스캠프를 우주인 거주지로 활용하면서 화성에 띄운 탐사선, 탐사차(로버) 등으로부터 수집한 자료를 분석한다는 계획이다.
NASA, 록히드마틴 등과 긴밀히 협력하고 있는 딥스페이스시스템의 스티브 베일리 회장은 우주비행사들을 화성 표면에 내려보내기 전 화성에 생명체 혹은 유독성분이 있는지를 미리 알 필요가 있다”며 화성베이스캠프는 이 두 가지 주요 미션을 위해 활용할 수 있다”고 밝혔다. 딥스페이스시스템의 베일리 회장과 록히드마틴의 스티브 졸리 수석 엔지니어는 지난달 NASA측과 만나 화성베이스캠프 건설 계획에 대해 논의한 것으로 알려졌다.
MBC는 지구 궤도 위에 떠 있는 국제우주정거장처럼 화성 궤도 위에 떠 있는 우주정거장을 의미한다. NASA는 2030년대 화성 유인탐사를 위해 우주비행사들을 화성까지 보낼 수 있는 각종 기술들을 연구하고 있다.

대표적인 것이 오리온(Orion) 우주선과 SLS(Space Launch System) 로켓이다. 오리온은 2011년 퇴역한 우주왕복선에 대체할 차세대 유인 장거리 우주 탐사선이다. 2014년 무인 발사시험이 이뤄졌으며 개발이 진행 중이다. SLS는 인류를 달로 보낸 새턴 Ⅴ 로켓 이후 역사상 가장 강력한 로켓으로 평가받는다. 2018년 첫 테스트 발사가 이뤄질 예정이다. NASA는 오리온을 SLS 로켓에 실어 발사할 계획을 세우고 있다. 이 두가지는 MBC의 양쪽 끝부분에 붙여 핵심공간으로 활용한다는 계획이다. 록히드마틴은 오리온과 SLS 로켓을 MBC를 건설하는데 필요한 부품을 보내는 운반체로도 활용할 예정이다.
MBC는 두 대의 오리온 우주선과 거주모듈 두 개, 과학실험실 등이 부착될 예정이다. 이 프로젝트를 준비하는 과학자들은 MBC의 무게가 약 132t 수준이 될 것으로 추산하고 있다. 440t에 달하는 국제우주정거장의 3분의1 정도다. 조립에 필요한 부품을 지구에서 모듈로 미리 만들어 우주선에 실어 보내야 한다. 무거울 수록 운반이 어렵기 때문에 최대한 무게를 줄일 수 있는 방향으로 개발을 진행하는 것이다.
MBC는 최대 6명의 우주비행사들이 약 1년 간 머무르면서 각종 실험과 관측을 진행하게 된다. NASA는 여기에 지질학자들을 보내는 것을 고려하고 있다. 화성에서 가져온 토양, 암석 샘플 등을 분석해 생명체의 기원이나 화성의 구조를 연구할 수 있기 때문이다.
MBC는 또 과학자들은 화성 탐사용 무인 로버를 조종하는 기지로도 활용된다. 이러면 먼 거리로 인해 발생하는 ‘통신 시차 문제를 해결하는 것은 물론 드론 조종도 가능하다. NASA는 SLS를 통해 2026년 화성에서 쓸 드론을 보낼 예정이다. MBC에서 드론을 조종한다면 화성의 드넓은 지역을 빠르게 탐사할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
NASA는 단순히 화성이 아니라 한발 더 나아가 화성의 위성인 포보스와 데이모스 등을 탐사하는 방안도 고민하고 있다. MBC에 부착된 오리온 우주선 두 대 중 하나를 탐사용으로 활용하는 방안이다.
NASA와 록히드마틴은 현재 인류가 보유한 기술로 충분히 MBC를 완성할 수 있을 것으로 보고 있다. NASA는 우주탐사 미션에 연간 40억~90억달러를 투자하고 있다. NASA와 록히드마틴은 주어진 예산 범위 내에서 MBC를 만드는 것이 가능할 것으로 추산하고 있다.
한국항공우주연구원 항공우주용재료팀 이주희 선임연구원은 화성베이스캠프는 기술적으로 가능한 이야기”라며 현재 운영 중인 국제우주정거장의 기술을 그대로 가져다 쓰면 된다”고 말했다. 이 선임연구원은 화성이나 지구 궤도나 우주 환경의 큰 차이는 없지만 문제는 여기에 거주하는 사람들”이라고 언급했다. 그는 NASA는 6개월 주기로 국제우주정거장 체류 인력을 교체하고 있는데 이는 6개월이 신체에 큰 무리가 가지 않는 기간이기 때문”이라며 지구와 화성을 왕복하는데 최소 3년이 걸린다는 것을 감안했을 때 우주비행사들의 건강문제를 우선 고려해야한다”고 덧붙였다.
건국대 항공우주정보시스템공학 이창진 교수는 기술적으로는 가능하겠지만 2028년을 맞추기는 어려워보인다”고 말했다. 이 교수는 미국은 아폴로 계획이 끝난 이후 약 40년 간 로켓을 만들어본 적이 없다”며 SLS 개발에도 경험이 거의 없는 사람들이 참여했기에 로켓을 얼마나 제대로 만들 수 있느냐도 걱정되는 문제”라고 설명했다. 그는 화성베이스캠프는 결국 비용 문제로 인해 국제우주정거장처럼 다국적 프로젝트로 갈 가능성이 크다”며 한국도 최근 미국과 한미우주협력협정을 맺은 만큼 미리 준비를 잘 해놓는다면 화성베이스캠프 계획에도 참여할 기회가 있을 것으로 생각한다”고 덧붙였다.
[이영욱 기자]