CNN, 니혼게이자이(닛케이)신문 등 외신에 따르면 미 항공우주국(NASA)는 우주공간을 떠돌고 있던 스페이스X의 로켓 잔해가 미 동부시간 5일 오전 2시35분(한국시간 5일 오후 3시35분) 충돌할 것으로 예상했다.
충돌하는 로켓 잔해는 지난해 1월 일본 아이스페이스와 미국 파이어플라이 에어로스페이스의 달 착륙선을 발사한 팰컨9 로켓 상단부다. 길이 약 12m, 무게 약 4t으로, 탐사선을 달로 보낸 뒤 우주 공간을 떠돌아왔다.
이 로켓 잔해는 달 서쪽의 아인슈타인 크레이터 인근에 초속 약 2.4㎞의 속도로 충돌할 것으로 예측된다. 충돌로 직경 약 27m, 깊이 약 5m의 크레이터가 생기고, ‘레골리스’로 불리는 날카로운 모래와 암석이 대량으로 분출될 것으로 보인다. 충돌 에너지는 TNT 화약 약 3t에 해당해 대형 건물을 파괴할 수 있는 수준이다. 충돌로 발생하는 먼지 기둥은 최대 고도 75~100㎞까지 치솟을 가능성이 있다.
지난달 21일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨9 로켓이 발사되고 있다.(사진=AFP)
NASA와 한국의 달 궤도 위성이 충돌 현장의 사진을 촬영해 변화를 관측할 예정이다. 한국의 달 궤도선 다누리는 충돌 직전 상단 로켓을 촬영할 예정이며, NASA의 달정찰궤도선은 충돌 이후 현장을 관측할 계획이다.
충돌로 관측되는 레골리스의 비산 양상과 크레이터 규모 등의 데이터는 NASA가 주도하는 유인 달 탐사 ‘아르테미스 계획’ 등 향후 달 표면 활동에 활용될 전망이다.
미국 아폴로 계획 당시에는 충돌 등으로 날아오른 레골리스가 우주복과 장비를 손상시키는 문제가 발생했다. 이번 충돌로 레골리스가 어떻게 비산하는지 분석하면 입자의 성질과 확산 특성을 파악할 수 있으며, 이는 착륙선 설계나 달 기지 배치 등을 결정하는 데 도움이 될 것으로 기대된다고 닛케이는 전했다.
미 로스앨러모스 국립연구소의 벤저민 페르난도 행성연구원은 닛케이에 “달에서 영구적으로 생활하려면 자연적인 운석이나 인공물의 충돌이 우주비행사와 거주시설에 어떤 위험을 가져오는지 이해해야 한다”며 “충돌 위험 평가가 우주비행사의 안전 대책을 강화하는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다.
이번 충돌이 달 환경에 미치는 영향은 제한적일 것으로 평가된다. 하지만 앞으로 탐사선과 화물선 등 달을 향하는 발사가 늘어나면 달 표면에 인공물이 충돌하는 빈도도 증가할 것으로 보인다. 달은 대기가 없어 이런 물체가 그대로 충돌한다.
지금까지 인공물이 달에 충돌한 사례는 많지 않아 실제 영향은 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 2022년 3월에 중국 로켓 잔해가 달의 뒷면에 충돌해 지름 약 16m와 18m의 크레이터 두 개를 형성한 바 있다.
캐나다 웨스턴대의 천문학자 폴 위거트 교수는 CNN에 “물체가 달에 충돌하면 크레이터가 생기고 많은 물질이 분출된다는 것은 알지만, 그 과정은 아직 충분히 이해하지 못하고 있다”며 “앞으로 더 많은 우주선과 우주비행사가 달에 갈 예정인 만큼 이 과정을 더욱 정확히 이해해야 한다”고 말했다.
또 우주교통관리 문제는 부각될 전망이다. 지구 궤도 위성 발사에 사용된 로켓은 일반적으로 대기권에 재진입시켜 폐기하지만, 달 탐사를 마친 로켓을 어떻게 처리할지에 대한 구체적인 국제 규정은 아직 마련되지 않았다. 사용이 끝난 로켓을 사용이 끝난 로켓을 달에 떨어뜨릴지, 통제되지 않은 상태로 태양 궤도에 보내야 할지에 대해서도 논란이 있다.
샤이먼 총괄은 “NASA 및 관계 기관과 함께 태양-지구-달 시스템에서 수행되는 달·심우주 탐사 임무의 상단 로켓을 앞으로 어떤 방식으로 폐기하는 것이 가장 적절한지 함께 검토하고 있다”고 말했다.
