2016.12 우주개발소식 - 일본의 신형고체연료로켓, NASA최근뉴스들, ExoMars는 2020년 발사 등

"이제 일본은 노트북만으로도 지구 어디에서든 고체연료로켓을 쏘아 올릴 수 있다.

이는 무엇을 의미할까?"

- 순 서 -

(KARI, 결국 한국형 발사체 10개월 연기)

NASA - ISS직촬/큐리오시티/뉴호라이즌스 + 마지막 뉴프론티어프로그램 'OSIRIS-REx'

ESA - ExoMars는 실패에도 불구하고 더 빨리 진행된다 : 이것이 과학!

JAXA - 노트북으로 통제가능한 고체연료로켓으로 위성을 쏘다 : 과연 위성만 쏠까?

   안녕하세요. 스마일루입니다. 두달에 한번씩 찾아뵈었던 우주개발소식 시간이 좀 지연되어 지난 9월 이후 세달이나 지난 지금에서야 올리게 되었네요. 양해부탁드립니다. 이렇게 된거 분기에 한번씩 할까 싶기도 하네요. ㄷㄷㄷ

   어수선한 시국속에서 한국항공우주연구원, KARI의 중요한 소식 하나가 묻혀버린 것 같더군요. 바로 한국형 우주발사체 개발이 10개월 연기되었다는 소식이 그것이었습니다. 지난 7월 우주개발소식 시간에 한국형 발사체 개발이 10개월 연기 될 것이라는 소식을 전해드렸었고 9월 우주개발소식 시간에는 그것이 사실이 아님을 부정하는 KARI의 반박소식을 살짝 전해드렸었는데, 결국 최종적으로 10개월 연기되게 된 것입니다.

[2016년 7월 한 기사에 삽입된 이미지]

"결국 2020년 6월까지 2차 발사를 진행한다는,

즉 지난 7월 기사의 '실제 진행상황'대로 되게 되었다.

'연기 가능성'부분은 어떻게 될지..."

참고기사 : [사설] 한국형 우주발사체 개발, 대통령 임기 맞춰 무리하더니… - 세계일보, 2016/12/24

   참 안타까우면서도 한편으로는 다행인 일입니다. 지난 글들 보셨다면 잘 알고계시겠지만, 사실 한국형 우주발사체의 개발은 이번 박근혜 정부에 들어서면서 12개월 앞당겨져, 박근혜 대통령의 임기내이자 차기 대선을 앞둔 2017년 12월에 시험발사체의 발사가 이뤄지게 일정이 변경된 상태였습니다. 완전히 정치적인 결정이 아닐 수 없었죠. 그런 가운데 KARI내부의 10개월 연기 주장이 지난 7월에 나왔던 것이고, 공식적으로는 반박했으나, 끝내 10개월이 연기 된 것입니다. 연기라고는 하지만 결국 정상적으로 진행되게 된 것이니 다행이죠.

   마음 같아서는 도대체 다음 대선까지 감안하여 한국형 발사체 계획을 1년이나 앞당기게 한 사람이 누구인지(최순실?) 찾아내고 싶은 마음이 간절합니다. 우주개발... 그야말로 국가 백년지대계로 삼고 추진할 수는 없는걸까요? 그럼 오늘의 이야기로 넘어가도록 하죠. 조금 소름끼치는 소식도 함께요.

NASA - ISS직촬/큐리오시티/뉴호라이즌스

+ 마지막 뉴프론티어프로그램 'OSIRIS-REx'

   NASA의 소식은 늘 너무나도 많기 때문에 개인적으로는 사이트를 직접 방문하시는걸 추천해드리고 싶네요.ㅋㅋㅋ 우선 본 이야기로 넘어가기 전에 제가 NASA 홈페이지에서 소개해드릴만한 사진들을 조금 꼽아봤는데 한번 보실까요?

출처 : https://www.flickr.com/photos/nasahqphoto/30903636564/in/album-72157677043509510/

   지금 NASA 홈페이지에 가시면 NASA HQ(Headquarter) 선정 2016년 올해의 사진들이 선보여지고 있는데요. NASA에서 있었던 다양한 이벤트들의 사진들이 실려있습니다만 개인적으로는 이 사진에 가장 눈길이 가더군요. 태양앞을 지나가는 국제우주정거장(ISS)을 포착한 것인데요. 일반 DSLR(Canon 7D mark2)의 망원렌즈(400mm+1.4x)로 촬영한 사진입니다. 잘하면 왠만한 망원경으로도 보이겠어요? 물론 태양을 바라볼때는 필터나 필름 꼭 장착해야 하는거 아시죠? 여튼 다음에 한번 도전해봐야겠습니다. 관심있으신 분들도 한번 도전해보시기 바랍니다.

출처 : https://www.nasa.gov/feature/jpl/mars-rock-ingredient-stew-seen-as-plus-for-habitability

   화성탐사로버, '큐리어시티'의 소식도 들려오네요. 위에 링크한 출처에 가 보시면, 큐리어시티가 찍은 사진의 주변 지형을 맨위의 이미지처럼 표현해놓은 인터렉티브 자료를 보실 수 있습니다. 중앙 초록색 바를 좌우로 움직이면 과거와 지금의 지형을 확인해보실 수 있습니다.

   그나저나 큐리어시티가 저 사진속 지형에서도 그렇고 착륙한 이후로 지속적으로 '붕소'(Boron, 원소기호 B)를 발견해오고 있고 붕소를 발견한 최초의 화성탐사선이라고 합니다. 그런데 그렇게 붕소가 별견되는 곳은 물과 각종 미네랄이 축적되어 반응한 지역임을 의심해 볼 수 있는 곳이라고 하네요. 지구에서는 이런 곳이 생명의 기원이 되었을 것으로 추정되고 있는 곳이어서 일정간격으로 이동할때마다 드릴로 시추를 해가며 데이터를 확보하고 있는 상황이라고 하고요. 크, 정말 과학자/기술자들 정말 흥미진진하겠네요. 이러다가 생명체 흔적 발견하는건 아닐까요?! ㄷㄷㄷ 2017년에 한번 기대해봅시다.

출처 : http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/News-Article.php?page=20161202

출처 : http://pluto.jhuapl.edu/Mission/Where-is-New-Horizons/index.php

   그리고 이 사진, 보셨나요? 잘 보다보면 조금 무섭기도한, 명왕성의 고해상도 사진입니다. 당연히 탐사선 '뉴호라이즌스'가 찍은 것이고, 현재 지난 뉴호라이즌스이 사진으로 유명해진 명왕성의 '하트' 얼음 지대에 대한 기원을 밝히려는 연구가 계속되고 있다고 합니다.

   특히 뉴호라이즌스는 위의 이미지에서처럼 명왕성을 지나 '카이퍼벨트'의 천체 'KBO-2014 MU69'로 다가가고 있습니다. 정확히 2년 후, 2019년 1월 1일에 도착할 것으로 예상되는데요. 이는 인류역사상 최초의 카이퍼벨트 천체와의 만남으로 기록될 예정입니다. 뭔가 인류가 우주 탐사범위를 넓히는 속도가 굉장히 더딘 느낌도 있지만, 지금까지 명왕성이 1930년에 처음으로 발견되고, 1989년에 처음이자 마지막으로 보이저 2호가 해왕성을 방문했음을 생각해본다면, 2010년대에 명왕성 방문과 카이퍼 벨트 방문이 이뤄진다는 것은 어떻게 보면 빠른 속도라고 볼 수 있겠습니다. 2000년대 중반에 화성 유인 방문까지 이뤄진다면 뭐 더할나위 없겠죠? ^^

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   자, 그럼 본론으로 넘어가 봅시다. 지난 7월에 'JUNO' 탐사선 목성 접근 소식을 전하며 살짝 언급했던 것이 하나 있었습니다. 바로 NASA의 '뉴프론티어 프로그램(New Prontier Program)'이 그것인데요. 그 때 말씀드렸던 것처럼 뉴프론티어 프로그램은 NASA가 축적해온 경험과 기술을 바탕으로, 혁신적인 기술과 방식을 적용하면서도 저렴하게, '미션 시간에 제약을 받지 않고' 그동안 해보지 못했던 탐사를 하는데에 목적이 있습니다.

   현재까지 계획된 뉴프론티어프로그램에는 3가지가 있는데, 하나가 위에서 언급한 명왕성 및 카이퍼벨트 탐사선인 '뉴호라이즌스'가 첫번째 프로그램이었고, 목성 탐사선임에도 불구하고 태양전지를 탑재한채로 목성에 최근접하는 'JUNO'가 두번째 프로그램이었습니다. 그리고 세번째 프로그램의 탐사선이 지난 7월에 소개해 드렸던 소행성 탐사선 'OSIRIS-REx'로, 9월에 발사되어 지난 12월 28일에 탐사선의 주 엔진을 사용하는 첫번째 기동(Deep Space Maneuver #1, DSM-1)이 있었습니다.

출처 : http://www.asteroidmission.org/where-is-the-spacecraft/

"오시리스 렉스, 메인엔진 기동!"

(정상 작동 여부는 1월중 데이터를 수집/분석해 공개된다고...)

   지난달 28일 모든 기능이 정상적으로 작동해 속도를 충분히 얻어 정상 궤도에 들어서게 된다면, 계획대로 2020년 7월에 소행성 'Bennu' 표면의 흙을 말그대로 '한 국자 떠서' 2023년에 샘플캡슐을 귀환시키게 되는, 아폴로 프로그램 이후 사상 최대의 우주 샘플을 획득하는 위대한 탐사프로그램의 고비를 하나 넘기는 셈이 됩니다.

   뭐 지금까지 이런 DSM에서의 실패는 거의 없었기 때문에 잘 이뤄지지 않을까 싶은데요. 여하튼 DSM-1이 성공적으로 잘 이뤄지고, 2020년에 소행성에 도달해 2023년에 샘플 귀환에 성공한다면, 지구의 생명 기원 재료(각종 유기물들)이 우주였을지, 아님 지구에서 자체적으로 생겨난 것이 컸을지 확정지을 수 있겠죠? 그 외에도 소행성의 근접관측 결과를 지구에서의 관측결과와 비교하고, 더불어서 2100년대 말에 지구 충돌가능성이 미미하지만 상대적으로 높은 소행성 'Bennu'에 대한 데이터를 확보하는 역할도 하게 됩니다. 훗날 이 미션이 어떠한 결과로 우리 인류에게 다가올지는...ㄷㄷㄷ

   그나저나 뉴프론티어 프로그램... 정말 시간제약이 없다보니 10년씩은 걸리는 미션들을 과감히 추진하고 있는데, 보면 볼수록 참 흥미진진한 것 같네요. 이런 미션들이 더 많아졌으면 좋겠습니다. 태양계 밖으로 나갈 우주선들도 좀 많이 쏘아올렸으면 좋겠는데 말이죠?

"OSIRIS-REx의 샘플채취 방식 한번 확인해보시길.

그나저나 샘플 지구 귀환 후 우주선 본체는 태양주위를 영원히 돌게 된다고...ㅠㅜ"

ESA - ExoMars는 실패에도 불구하고

더 빨리 진행된다 : 이것이 과학!

   ESA 소식도 하나 전해드려야 할 것 같네요. NASA처럼 광범위하진 않지만 꾸준히 핵심적인 우주 프로그램들을 진행하고 있는 ESA입니다. 최근 화성에 대한 관심도 부쩍 늘어난 모양새인데요.

   하지만 안타까운 소식이 있었죠. ESA와 러시아의 Roscosmos가 함께 진행중인 ExoMars 미션의 첫번째 화성궤도선 'Trace Gas Orbiter (TGO)'에 장착되어 화성에 착륙하기로 되어있었던 고정식 착륙선, 'Schiaparelli EDM lander'가 착륙에 실패했다는 소식이 그것이었습니다. 지난 10월에 있었던 일인데요.

   우선 낙하산이 너무 빨리펴졌고, 30초동안 작동했어야 할 역분사 로켓도 3초밖에 작동하지 않으면서, EDM은 화성표면에 충돌, 완전히 박살난 것으로 보입니다. 마지막까지 EDM이 보낸 데이터를 분석한 결과, 관성측정장치의 이상으로 인해 탐사선이 아직도 고도 3.7km에 있으면서도 착륙을 한 것으로 인식한 것이 원인으로 확인되었다고 하네요.

NASA의 화성궤도선(MRO)이 저해상도 카메라로 촬영한 사진

EDM 착륙전인 5월의 사진과, 10월 16일 착륙시도 이후인 10월 20일 사진과의 비교

NASA 화성궤도선(MRO)의 고해상도 카메라로 해당 지역을 10월과 12월에 재촬영한 사진.

가장 큰 흔적이 탐사선의 충돌 흔적. 둘로 나눠진 것(컬러사진에서 왼쪽아래 사진)이 낙하산과 후방 열차폐막,

잘게 부숴진것처럼 찍힌 것(컬러사진에서 오른쪽 아래사진)이 전방 열차폐막으로 추정됨.

"다행히 EDM이 추락하면서 화성 대기에 대한 자료들을 충분히 전송했고,

그를 다음 착륙선 개발에 사용하려던 계획에는 차질이 없을 예정이라고."

   유럽과 러시아의 어려운 경제적 상황과 유럽-러시아간의 긴장관계에도 불구하고 함께 협력하며 추진해오던 ExoMars계획이라 이러한 실패소식은 매우 안타깝게 들렸고, 안그래도 지난 5월에 소개해드렸던것처럼 ExoMars의 두번째 탐사선인 화성탐사로버, 'ExoMars Rover'의 발사가 2018년에서 2020년으로 2년 지연되었던 상황인지라 ExoMars 계획자체가 걱정이 되더라구요.

   하지만 지난 12월 16일, ESA와 ExoMars에 참가하고 있는 인공위성 및 우주시설물을 제작하는 민간기업인 '탈레스-알레니아 스페이스(Thales Alenia Space)'사가 2020년 7월에 정상적으로 ExoMars 두번째 발사를 확정하는 계약을 체결했다는 소식이 들려왔습니다. ESA 회원국들도 회의에서 2020년 발사를 확정지었다고 하네요. 이를 통해서 2020년 ExoMars의 2차발사가 전혀 문제없어진것처럼 ESA는 호언장담하고 있습니다.

[앉아있는 사람 중 왼쪽(안경안쓴)이 ESA의 David Parker,

오른쪽이 탈레스-알레니아 스페이스의 부회장인 Donato Amoroso]

"이런 폰카 사진 같은게 공식사진이라니...-_-; ESA 진짜ㅋㅋㅋ"

    하지만 이 계약에서는 ExoMars 계획에서 큰 부분을 담당하고 있는 러시아에 대한 언급이 전혀 없기 때문에 뭔가 불안한 것이 사실입니다. 헌데도 ESA 쪽에서는 이번 계약으로 인해 2020년 발사가 확정되었다고 말하고 있는데요. 어디까지 진실인지는 모르겠지만 이를 보면 지난 5월, 2018년 발사가 2020년으로 미뤄지게 된 원인이, 모두가 의심했던 러시아가 아니라 탈레스-알레니아 스페이스사 일 것으로 추정해 볼 수 있는 것 같습니다.

   아무래도 EDM의 추락이 결국 EDM 자체의 문제였고, 탈레스-알레니아 스페이스사가 EDM을 제작했기 때문에 이젠 꼼짝없이 ESA의 요구에 따라 2020년 발사를 맞춰줘야 하는 상황이 된 것은 아닐까 싶기도 하고요? 아무튼, ESA의 장담대로 ExoMars의 2차 발사가 성공적으로 이뤄졌으면 좋겠네요. 그리고 화성에서 끊임없이 실패해왔던 ESA가 이번엔 좀 성공했으면 좋겠고요.

"하지만 2020년 ExoMars rover의 낙하산과 열차폐물 등

착륙 시스템(Landing system)은 러시아에서 책임진다는..."

JAXA - 노트북으로 통제가능한

고체연료로켓으로 위성을 쏘다 : 과연 위성만 쏠까?

   자, 그리고 JAXA 소식입니다. 이래저래 열심히 하고 있는 JAXA입니다. JAXA도 2014년에 발사한 소행성 탐사 및 샘플채취 위성인 'Hayabusa 2'가 2019년에 소행성에 접근할 예정이어서 계속 관리가 이뤄지고 있고, 2017년에도 역시나 국제우주정거장에 화물을 운반할 계획이며, 이미 굉장한 위력을 가지고 있는 H-II 로켓의 효율화 버전인 H3로켓의 시험발사도 예정되어 있는 상태입니다.

[일본의 2017년 발사체 발사 계획과 다양한 변형이 가능한 H3로켓]

"2017년에도 엄청나게 쏘는구나. 우린 2018년은 되야 뭐 하나 쏠 것 같은데...."

   그런 와중에서도 눈길을 끄는 소식이 하나 있더군요. 바로 JAXA에서 새롭게 개발한 발사체, '입실론'의 발사 성공 소식이 그것이었습니다. 지난 12월 20일에 발사에 성공했는데요. 이 발사체가 굉장히 독특하더군요.

   우선 이 발사체는 발사 자체가 굉장히 간단합니다. '입실론' 발사체의 원조인 'MV' 발사체에 비해, 자율점검기능을 사용하여 발사 준비 시간이 1/4 밖에 걸리지 않고, 무엇보다도 인터넷만 연결되어 있으면 노트북 컴퓨터로도 지구 어디에서든 발사할 수 있습니다.

   동시에 부품의 표준화/규격화를 통해, 특정 부품이 특정 세대의 부품에만 사용되는 것을 넘어, 원하는 로켓에 해당 기능을 넣을 수 있고 개선된 로켓에도 기존 기능을 그대로 적용시키는 등의 수직/수평적 확장 가능성이 매우 커졌습니다. 입실론 발사체의 사이즈를 키우기도 쉽고, 다른 발사체들을 입실론 발사체처럼 쉽고 간단하게 쏠 수 있도록 만들수도 있다는 것이죠.

   쉽게, 많이 만들어서 빠르게 발사할 수 있는 강력한 발사체... 사실 이것은 상업용 발사체를 노리는 많은 국가들이 추진하는 발사체 개발 방향이긴 합니다. 하지만 요게 하나 추가된다면 조금 의도가 의심스러워지기 시작하죠. 바로 입실론이 고체연료로켓이라는 겁니다.

"요렇게 요렇게, MV로켓과 H-IIA의 고체부스터를 합쳐 고체연료로켓을 만들었다능."

   입실론의 전신인 'MV' 발사체는 고체연료로켓으로, 드라마틱한 스토리를 가진 '하야부사1'탐사선을 발사하는데 사용되기도 했습니다. 하지만 MV발사체는 당시에도 많은 논란에 휩싸였었죠. 바로 대륙간탄도미사일 개발을 위한 발사체가 아니냐는 것이 그것이었습니다.  

   찾아보니 2003년, 고체연료로켓인 MV발사체를 개발한 일본의 '우주과학연구소'(Institute of Space and Astronautical Science')가 JAXA와 합쳐질 때, H-II 액체연료로켓을 가지고 있는 JAXA에서 고체연료로켓이 사장되지 않기 위한 일본 의원들의 노력이 있었다고 합니다. 당연히 군사적 목적 때문이었죠.

   이에 대해 당시 우주과학연구소의 마토가와 야스노리 외교담당 국장은, "의회의 강성 안보주의자들이 영향력을 키우고 있으며 비판도 받지 않고 있다. 우리가 매우 위험한 시기로 가고 있다고 생각되며, 지금의 환경과 북한의 위협을 생각할 때 이것은 무섭다."라고 발언하며 고체연료로켓 기술을 유지하려는 의원들의 군사적 의도를 우려하는 발언을 하기도 했습니다. 또 하아부사1 발사체에 고체연료로켓 MV를 사용하게 되었을 때, '이것은 일본의 탄도 미사일 능력이 신뢰할만하다는 것'이라고 발언했던 도쿄도 정부 고문 쇼샤타 토시유키 전 소장의 발언도 있었다고 하고요.

   Wikipedia에는 MV로켓은 빠르게 대륙간탄도미사일로 무기화 될 수 있으며, MV로켓은 현재는 사용하지 않지만, 사정거리가 14000km로 현대의 미사일과 비교해서도 상당했던 냉전시절 미국의 대륙간탄도미사일 '피스키퍼'(LGM-118 Peacekeeper)와 비슷하다고 말하고 있기도 합니다.

"왼쪽은 LGM-118 Peacekeeper, 오른쪽은 이번 입실론 로켓 발사 사진.

살짝 짜리몽땅한게 비슷한 것 같기도 하고?"

   그 MV로켓의 후속이 입실론 로켓인겁니다. 물론 이번이 첫 정식 발사였고, 지난 2013년에 실험발사가 한번 있었던 수준의 초기버전인지라 약 300kg대의 인공위성을 올리는데에 그쳤지만, 이번 정식발사 성공 이후 다음부터는 탑재중량을 500kg대까지 올릴 계획이라고 하고, 스펙상으로는 저궤도에 1.5t까지 올릴 수 있을 것이라고 합니다.

   애초부터 군사적 활용성을 염두해두고 사장되지 않고 유지된 일본 우주과학연구소의 MV로켓 프로그램, 그리고 그것의 후속인 입실론... 걱정되기도 하지만, 한편으로는 이것이 우주개발의 필요성을 반증하는게 아닐까 싶기도 하고요? 이번 글은 여기까지입니다. 감사합니다.

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