우리는 2023년에 다시 달로 돌아간다. 2030년까지 인간을 다시 달 표면으로 보내려는 미국의 새로운 노력에 힘입어 앞으로 12개월 동안 수차례의 무인 달 착륙 계획이 예정되어 있다. 민간 기업들과 국가 연구기관들은 달까지 38만 5,000km를 날아가서 달 표면 착륙 능력을 시험하고 또한 사용할 수 있는 얼음(usable water ice)을 찾는 등 다양한 활동들을 계획하고 있다.

런던 정치 경제대학교(LSE)의 우주 정책 전문가 질 스튜어트(Jill Stuart)는 “지난 몇 년 동안은 모두가 화성에 집중했다”라며 “이제 우리는 다시 달로 방향을 틀었다”라고 말했다.

2023년에 예정된 우주 탐사는 이것만이 아니다. 역사상 최초로 개인이 우주 공간을 유영하는 모습, 태양계 내 다른 목적지를 향해 우주선이 떠나고 다시 지구로 돌아오는 흥미로운 미션, 발사 준비를 마친 새로운 로켓 등 민간이 주도하는 유인 우주 비행 분야에서 상당한 진전을 목격할지도 모른다.

2023년에 우주 탐사와 관련하여 예정된 계획들은 다음과 같다.

달 착륙

2023년 새해가 밝아올 때쯤이면 달 착륙선 하나가 이미 궤도에 올라 있을 것이다. 일본의 우주기업 아이스페이스(ispace)이 만든 민간 우주선 ‘하쿠토-R(Hakuto-R)’은 2022년 12월에 스페이스 X(SpaceX) 팰컨(Falcon)9 로켓에 실려서 발사되었고 달로 향하는 4개월의 여정을 이미 시작했다. 하쿠토-R은 달 일본과 아랍에미리트가 함께 제작한 탐사 로봇 로버(rover)를 사용할 예정이다. 예정대로 3월에 달에 착륙한다면 하쿠토-R은 달에 착륙한 최초의 민간 우주선이 될지도 모른다.

여기서 ‘될지도 모른다’는 막연한 표현을 한 이유는 미국의 민간 착륙선 2대도 그 시기에 달에 도착할 예정이기 때문이다. 하나는 아스트로보틱(Astrobotic)이 제작한 페레그린(Peregrine)이며, 다른 하나는 인튜이티브 머신스(Intuitive Machines)의 노바-C(Nova-C)이다. 두 착륙선은 미 항공우주국(NASA)에서 지원하는 미션을 수행할 예정이다. 즉, NASA의 ‘민간 달 착륙선 운반 서비스(Commercial Lunar Payloads Services, CLPS)’의 일부를 수행하며, 달의 환경을 연구하기 위한 다양한 장비들을 싣는다. 민간 달 착륙선이 시행하는 장비 운반 서비스는 미국의 ‘아르테미스 프로그램(Artemis program)’이 2030년까지 예정하는 유인 달 탐사 미션에 앞서 민간 기업들의 관심을 자극하기 위한 방안이다.

아르테미스 프로그램의 일부로 진행되는 ‘아르테미스 1호’ 미션을 통해 무인 우주선 오리온(Orion)이 2022년 11월 NASA의 거대한 우주발사시스템(Space Launch System, SLS) 로켓에 실려 발사됐다. 아르테미스의 다음 미션은 유인 우주선으로 달 주위를 탐사하는 것이고 그 시기는 2024년 이후이다. 그에 앞서 달 표면 조사가 2023년 한 해 동안 진행될 예정이다. 미래 유인 미션의 잠재적인 목표로 여겨지는 얼음 탐색 활동은 앞으로 아르테미스 프로그램에 중요한 토대를 마련할 것이다. NASA의 인간 우주 비행 관리자로 일하다가 지금은 에어로스페이스 코퍼레이션(Aerospace Corporation) 소속 존 코워트(Jon Cowart)는 “달은 과거와 비교해서 현재 훨씬 더 많은 관심을 받고 있다”라고 설명했다.

인튜이티브 머신스는 2023년에 두 번째 달 착륙을 진행할 예정이다. 인도 우주 기구가 제작한 ‘찬드라얀(Chandrayaan) 3호’와 일본 우주 기구의 ‘SLIM(Smart Lander for Investigating Moon)’ 착륙선도 달 착륙을 시도할 예정이다. 인도는 2023년 8월에 우주선 발사를 희망하고 있으며, 이번 미션은 인도의 두 번째 시도가 될 것이다. 2019년에 있었던 첫 번째 시도에서는 착륙선이 사고로 인해 달 표면에 제대로 착륙하지 못했다. 달 표면에서 정밀 착륙을 시험할 예정인 SLIM의 발사 날짜는 아직 정해지지 않았다. 러시아도 루나(Luna)-25 착륙선으로 2023년에 달 착륙 계획을 세우고 있는 것으로 알려졌지만 현재 진행되는 상황은 파악하기 어렵다.

민간 우주여행

2020년 5월부터 스페이스 X는 크루드래건(Crew Dragon) 우주선을 이용해서 우주 비행사들을 우주로 실어 나르고 있다. 일부는 NASA와의 계약을 통해 국제우주정거장(International Space Station, ISS)으로 향하는 것이고, 다른 일부는 민간 미션을 돕는 역할을 수행한다. 2023년 3월로 예정되어 있는 스페이스 X의 폴라리스 던(Polaris Dawn)가 맡은 작업은 매우 새로운 단계가 될 것이다. 재러드 아이잭먼(Jared Isaacman)을 포함해서 네 명의 민간 우주 비행사가 참여한다. 아이잭먼은 이번 미션에 자금을 지원했고 2021년에 있었던 스페이스 X의 첫 번째 민간 유인 우주 비행에도 자금을 지원했던 인물이다. 이들은 아폴로(Apollo) 미션 이후에 그 어떤 유인 우주선 보다 높이 올라가서 최대 1,200km 높이의 궤도를 목표로 할 예정이다. 그리고 민간 유인 우주 비행에서는 최초로 승무원들이 우주복을 입고 우주선 밖에서 우주 유영을 즐길 것이다.

우주 컨설팅 회사 아스트랄리티컬(Astralytical)의 로라 포지크(Laura Forczyk)는 “폴라리스 던은 매우 흥미롭다”라며 “전체 우주선을 비우는 계획으로 알고 있다. 모든 우주 비행사가 우주 공간에 적어도 머리까지는 내밀게 될 것”이라고 설명했다.

이 미션은 NASA가 미래에 크루드래건을 허블 우주망원경(Hubble Space Telescope) 점검에 활용할 수 있을지 판단하는 데 도움을 줄 것이다. NASA는 스페이스 X와 함께 이러한 가능성에 관해 조사하고 있다. 포지크는 “우리는 그 생각이 실현 가능한지 어느 정도 알 수 있게 될 것”이라고 말했다.

크루드래건 우주선을 이용하는 민간 미션이 두 개 더 있다. ‘액시엄(Axiom)-2’와 ‘액시엄-3’가 바로 그것이다. NASA의 방식과 마찬가지로 크루드래건 우주선을 통해 2023년에 국제우주정거장(ISS)으로 향할 계획이다. 보잉사(Boeing)가 만든 우주선도 여러 차례 발사가 연기되었지만 마침내 2023년 4월에 처음으로 승무원을 태운 채 발사될 예정이다.

한편, 제프 베이조스(Jeff Bezos)의 회사 블루오리진(Blue Origin)이 유인 우주선을 다시 발사할 수 있을지도 지켜보아야 한다. 블루오리진은 2022년 9월 무인 발사 실패의 여파로 비행을 중단했다. 또 다른 민간 우주 비행 분야의 선도적 기업 버진갤럭틱(Virgin Galactic)은 2021년 7월 회사의 설립자 리처드 브랜슨(Richard Branson)을 우주로 보낸 이후로 비교적 조용한 상황이다.

민간 유인 우주 비행의 모든 발전과 성취는 스페이스 X가 제작한 재활용이 가능한 거대한 로켓 ‘스타십(Starship)’의 첫 번째 궤도 비행이 성공한다면 상대적으로 초라해 보일 수 있다. 스타십 로켓은 2022년 12월 초에 시험발사 단계에 있었고 2023년에 발사될 것으로 보인다.

만약 발사에 성공한다면, 스타십은 NASA의 우주발사 시스템을 능가하는 가장 큰 로켓으로서 궤도에 안착하며 우리의 우주 탐험에 변화를 가져올 수 있을 것이다. 에어로스페이스 코퍼레이션의 우주 전략 전문가 우마 브루크만(Uma Bruegman)은 “더 무거운 물체를 더 높이 보내는 능력은 새로운 기회를 열어준다”라고 말했다. 이러한 기회에는 언젠가 화성이나 더 먼 곳까지 인간을 보내는 미션도 포함될 수 있다. 그러나 그 단계에 도달하려면 갈 길이 멀다. 코워트는 “2023년은 분명 스타십에 중요한 해”라며 “스타십이 할 일이 매우 많다”라고 말했다. 스타십의 가장 가까운 미래 목표 중 하나는 달로 향하기 위해 준비하는 것이다. NASA는 스타십의 상단부 로켓을 아르테미스 계획의 첫 번째 달 착륙선으로 사용하기로 결정했다.

태양계 속으로

태양계에서 가장 큰 행성은 목성이다. 목성의 위성들도 2023년의 우주 계획에 포함되어 있다. 2023년 4월에는 유럽 우주국(ESA)이 주도하는 ‘목성 얼음 위성 탐사선(Jupiter Icy Moons Explorer)’, 또는 ‘JUICE’라는 이름의 매력적인 새 탐사선의 미션이 이목을 사로잡을 것이다. 2031년에 목성의 궤도에 도착할 예정으로 있는 JUICE 탐사선은 목성의 위성들인 가니메데, 칼리스토, 유로파에 대한 자세한 연구를 수행할 것이다. 목성의 위성들은 얼음으로 이루어진 표피 아래에 바다를 품고 있으며, 그 안에 생명체가 있을 가능성이 있다.

유럽 우주국(ESA)의 탐사 고문 마크 매코크런(Mark McCaughrean)은 “이번 미션은 목성의 얼음 위성들에 초점을 맞춘 첫 번째 미션”라고 말하며 “이제 우리는 목성의 얼음 위성들이 심해를 품고 있고 생명체가 발달할 수 있는 조건이라는 사실을 알게 되었다”라고 설명했다.

JUICE는 레이더 장치로 목성 얼음 위성에 분포된 바다들의 지형을 매핑할 예정이지만, 매코크런은 JUICE 탐사선이 유로파의 얼음 표면에서 생명 지표(biosignature)를 발견할 수 있으리라고 기대한다. 이 생명 지표는 유로파의 표면 얼음 아래의 바다에서 우주로 분출되는 기둥을 통해 비처럼 쏟아질 수도 있다.

2023년 말 유럽 우주국은 또 다른 주요 발사 미션을 계획하고 있다. 러시아의 우크라이나 침공 이후 러시아 로켓에서 스페이스 X의 팰컨9 로켓으로 전환된 ‘유클리드 망원경(Euclid telescope)’ 미션이다. 이 망원경은 ‘어두운 우주’를 탐사하면서 하늘의 3분의 1에 걸쳐 수십억 개의 은하를 관찰할 예정이다. 이러한 관찰을 통해 우주의 암흑물질과 암흑에너지에 대한 이해를 높이고자 한다.

10월에 NASA는 2022년에 발사가 지연됐던 탐사선 프시케(Psyche) 발사를 통해 중요한 미션을 개시해야 한다. 탐사선 프시케는 지금까지 한 번도 가까이서 관찰된 적 없는, 금속이 풍부한 특이한 소행성 ’16 프시케’로 향할 예정이다.

2023년에는 다른 수많은 흥미로운 발전도 기대된다. NASA의 오시리스-렉스(OSIRIS-REx) 탐사선은 9월에 베누(Bennu)라는 이름의 소행성에서 채취한 표본을 가지고 지구로 귀환할 예정이다. 이 표본은 태양계의 구조와 형성에 대한 새로운 통찰을 제공할 것이다. 아마존(Amazon)은 2023년 초에 ‘카이퍼 프로젝트(Project Kuiper)’를 위한 첫 번째 위성들을 발사할 예정이다. 카이퍼 프로젝트는 3,000개의 위성으로 이루어진 위성 통신 네트워크를 구성하는 계획으로, 아마존을 이를 통해 스페이스 X의 스타링크(Starlink)에 대항하고자 한다.

이 밖에도 새로운 로켓들도 발사될 예정이다. 먼저 민간 우주 기업 ULA(United Launch Alliance)의 벌컨 센타우르(Vulcan Centaur) 로켓이다. 이 로켓은 아스트로보틱의 달 착륙선과 아마존의 위성 일부를 수송할 것이다. 그리고 아마도 블루오리진의 대형 로켓 ‘뉴글렌(New Glenn)’도 발사될 것이다. 두 우주선은 많은 인공위성들을 우주 공간으로 보내는 중량화물 로켓으로 분류된다. 코워트는 “다양한 활동이 예정되어 있다”라며 “2023년이 매우 기대된다”라고 밝혔다