2020년 11월 24일 4시 30분, 원창 발사장에서 출발한 창정 5호 야오 5 운반로켓이 창어 5호 달 탐사선을 성공적으로 달 궤도로 진입시켜 달 샘플 채취 및 귀환 임무의 첫 걸음을 내딛었다. 사진/ 돤웨이(段崴)
2020년 11월 24일 4시 30분(현지시간), 창정(長征) 5호 야오(遙) 5 운반로켓이 중국 원창(文昌)우주발사장에서 발사되어 창어(嫦娥) 5호 달탐사선을 성공적으로 지구-달 전이 궤도에 진입시켰다. 이로써 창어 5호 달 샘플 채취 및 귀환 임무의 첫 걸음을 내딛었다.
12월 17일(현지시간) 새벽, 달 샘플을 실은 창어 5호 귀환선은 반탄도 도약식을 이용해 지구로 귀환하여 네이멍구(內蒙古) 쓰즈왕치(四子王旗) 착륙예정구역에 안전하게 착륙하였다. 창어 5호는 23일간 지구-달 전이 궤도 진입, 달 근접 제동, 달 궤도 비행, 달 표면 착륙, 샘플 자동 채취, 달 표면 이륙, 달 궤도 도킹, 지구 복귀 등 여러 난관을 극복하고 달 샘플을 지구로 운반하는데 성공하였다. 이는 매우 의미있는 우주 비행으로 중국은 구 소련, 미국에 이어 세계에서 3번째로 달 샘플 채취 및 지구 복귀에 성공한 국가가 되었다.
이번 비행은 21세기 인류 최초의 달 샘플 채취 임무로서 중국 우주사업의 큰 도약을 의미한다. 창어 5호는 중국 우주사업 중 가장 복잡하고 복합적인 기술이 사용된 사업이며, 중국이 최초로 지구 외 천체 샘플 채취 및 귀환에 성공한 것으로 달의 생성 및 태양계 진화역사에 대한 인류의 과학적 이해를 넓히는데 기여할 것이다.
달 탐사 제3단계 완성
2004년 1월, 중국은 달 궤도비행 탐사 사업을 기획하고 이를 ‘창어 사업’이라고 명명하였다. 국가 중장기 과학기술 발전계획의 중대 특별사업인 ‘창어 사업’은 ‘요(繞, 달 궤도를 도는 것)， 낙(落, 달에 착륙하는 것)， 회(回, 달에서 얻은 각종 자료를 갖고 지구로 돌아오는 것)’ 등 3가지 단계로 나누어 기획되었으며, 이로써 중국의 달 탐사 여정이 정식으로 시작되었다. 창어 1-4호가 성공적으로 임무를 완수하면서 중국은 ‘창어 사업’의 1, 2단계를 완성하였다. 창어 5호는 마지막 단계를 완성하는 사업이자 미래 달 탐사의 초석을 다지는 사업이다. 추후 중국의 달 및 기타 행성 탐사 등 임무에 필요한 인재, 기술, 과학, 공정 등 분야의 기초를 마련하였다.
이번 창어 5호 발사는 중국 달 탐사사업의 6번째 임무이다. 창어 4호가 인류 최초로 달 뒤편 착륙에 성공한 후 2년만에 중국의 우주설비가 다시 달에 간 것이다. 또한 40여 년간 이어진 인류의 끊임없는 달 탐사 과정에서 처음으로 달 정면 미탐사 지역에서 토양 및 파편을 수집하여 지구로 귀환한 것으로 이로써 인류는 달의 형성 및 진화과정을 분석할 수 있게 되었다. 창어 5호는 발사 윈도(발사 가능 시간대) 부족해 다궤도 제원 장입을 통해 성공적으로 발사했다. 이와 동시에 창어 5호의 성공적 발사는 달 표면 자동 샘플 채취 및 밀봉, 달 표면 이륙, 달 궤도 도킹, 달 샘플 보관 등 핵심기술의 성공적 개발을 의미한다. 이는 중국의 우주기술을 제고하였을 뿐만 아니라, 달 탐사 사업시스템을 보완하여 향후 중국이 유인 달 탐사와 심우주 탐사를 진행하는데 중요한 인재, 기술 및 물질적 기반을 마련하였다.
창어 5호는 발사부터 귀환까지 총 23일이 소요되었으며, 이로써 중국은 무인 달 탐사에 필요한 가장 기본적인 기술을 보유하게 되었다. 특히 달에서 지구로 귀환하는 기술은 중국이 우주강국으로 나아가는데 힘찬 한 걸음을 내딛였다고 볼 수 있다.
2020년 11월 24일, 중국 원창 우주발사기지. 창정 5호 야오 5 운반로켓이 창어 5호 달 탐사선을 예정궤도로 진입시키자 연구원들이 발사 성공을 축하하고 있다. 사진/ 돤웨이
창어 5호, ‘중국 최초’로 달성한 5가지 기록
가장 복잡하고 가장 넓은 영역의 기술력이 적용된 창어 5호는 중국 최초로 지구 외 천체 샘플 채취 및 귀환에 성공하였으며, 여러 분야의 기술 혁신 및 핵심기술 발전을 이루어 중국의 우주기술력을 제고하고 달 탐사 사업시스템을 보완하였다. 뿐만 아니라 달 과학 연구 진행, 달 및 우주공간 후속 탐사 사업진행을 위한 발판을 마련하였다. 따라서 창어 5호는 중국 우주사업의 중요한 이정표라 할 수 있다.
창어 5호의 과학적 임무는 크게 2가지로 나뉜다. 첫째, 착륙지점 지형 및 지질배경 탐사를 진행하여 달 샘플 관련 현장 분석용 데이터를 수집하고, 탐사 데이터와 실험실 데이터간 연동을 실현하는 것이다. 둘째, 달 샘플에 대한 장기적이고 체계적인 실험실 연구를 통해 달 토양 구조, 물리적 특성 및 물질 구성을 분석하여 달의 형성 원인과 진화과정에 대한 과학적 이해를 높이는 것이다. 창어 5호는 창어 사업의 3단계 중 ‘회(回, 달에서 얻은 각종 자료를 갖고 지구로 돌아오는 것)’이라는 가장 복잡하고 어려운 기술을 요하는 임무를 맡았기 때문에 매우 복잡한 구조로 설계되었다. 궤도기, 착륙기, 상승기, 귀환기 등 4개의 주요 부분과 15개 서브시스템을 가진 창어 5호는 중국에서 현존하는 가장 복잡한 우주선이다.
우옌화(吳艶華) 중국 국가항천국 부국장 겸 달 탐사사업 부총지휘관은 창어 5호가 5개의 ‘중국 최초’ 기록을 세웠다고 소개했다. 창어 5호는 첫째, 지구 외 천체 샘플 채취 및 밀봉, 둘째, 지구 외 천체 표면에서 점화와 이륙 및 정확한 궤도 진입, 셋째, 달 궤도 무인 도킹 및 샘플 이전, 넷째, 달 샘플을 가지고 제2우주속도에 근접한 속도로 지구 귀환, 다섯째, 중국의 달 샘플의 저장, 분석, 연구시스템 구축을 실현하였다. 창어 5호의 성공은 중국 우주사업의 이정표적인 도약과 지구-달 구간 왕복 기술의 성공을 의미하며, 미래 중국의 달·행성 탐사를 위해 견고한 기반을 다졌다고 볼 수 있다.
미래 목표는 달을 뛰어넘어 우주공간
달 탐사 과정에서 있었던 모든 대담한 아이디어와 성공적 임무 수행은 인류의 행성 탐사 능력을 충분히 보여준다. 오늘날 세계의 우주대국들은 모두 달에 주목하고 있으며, 그 중 일부 국가는 중장기 달 탐사 계획을 진행 중이다. 중국 또한 우주공간의 평화적 이용을 위해 자신의 힘을 기여하기 위해 노력 중이다.
우옌화 부국장은 중국의 달 탐사 사업은 창어 5호의 성공을 기점으로 4기 사업 및 행성 탐사사업을 진행할 예정이라고 소개하였다. 현재, 중국 최초의 화성탐사선 ‘톈원(天問) 1호’가 화성을 향해 비행 중이며, 창어 6호∙7호∙8호의 소행성 탐사, 화성 샘플 채취 및 귀환, 목성계 탐사 사업 등이 예정되어 있다. 앞으로 중국 달 탐사 4기 사업은 달 과학연구 스테이션 베이직 타입을 구축할 계획이다. 베이직 타입 스테이션은 달 궤도 및 달 표면을 운행하는 여러 개의 탐사선으로 구성되어 있다. 창어 7호는 달 남극의 지형, 물질 구성, 공간환경 등에 대해 종합적인 탐사를 진행하게 되며, 창어 8호는 과학실험 및 핵심기술 검증을 진행할 예정이다.
우주에 대한 인류의 탐색은 아직 시작단계에 불과하다. 비록 중국은 달 비행과 착륙에 성공하여 세계 우주사업의 후발주자에서 선두주자로 도약하였고 드디어 우주를 품에 안았지만 중국의 달 탐사 사업은 아직 갈 길이 멀다. 우웨이런(吳偉仁) 달 탐사 사업 총괄디자이너 겸 중국공정원 원사는 이렇게 말했다. “우주사업 고속 발전의 새로운 황금기가 시작되었다. 앞으로 10년 동안 중국은 우주강국 달성이라는 위대한 목표를 향해 나아갈 것이다. 광활한 우주공간을 탐사하는 것은 거부할 수 없는 의무이자 역사적 사명이다. 우리는 우리의 상상력으로 항성과의 거리를 극복하고 아름다운 미래 터전을 향해 끊임없이 전진할 것이다.
