인류가 다시 달을 목표로 하는 <아르테미스계획>

인류가 다시 달을 목표로 하는 <아르테미스계획>

- 알기 쉽게 해설-

 

 

 

1972년 12월 15일 아폴로계획 최후의 임무 <아폴로17호>로 달에 내려선 유진 사난(Eugene Andrew Cernan、1934-2017)과 하리손 슈미트(Harrison Hagan "Jack" Schmitt、1935 -) 의 두 사람의 우주비행사를 태운 달착륙선 <차렌져(CHALLENGER)>의 상승단이 월면을 떠났다. 그로부터 약 반세기이다. 한 번은 도달에 성공한 월면 거기에 새겨진 인류의 발자취는 지금도 늘지 않은 채로이다.

현재 미항공우주국(NASA)은 <아르테미스계획(Artemis program)>을 진행시키고 있다. 아르테미스계획은 미국이 주도하는 21세기의 유인 월면 탐사계획으로 월면에서의 지속적인 탐사활동의 실현이나 장래의 화성유인탐사로 이어지는 매우 중요한 일보로서 자리매김한다. 동 계획 최초의 유인월면 탐사는 2024년의 <아르테미스3> 임무로 실시될 것으로 예정되어 있어서 계획대로 진행한다면 아폴로17호에서 52년 만에 인류가 달에 발자취를 새기게 된다.

NASA가 계획의 명칭으로 고른 <아르테미스>는 그리스신화의 달의 여신에서 유래한다. 반세기전에 인류 최초의 유인월면 탐사를 실현시킨 아폴로계획은 동신화의 태양신 <아폴로>에 유래하고 있어서 아폴로와 아르테미스는 쌍둥이가 된다. 아폴로계획은 20세기에 있어서의 미소 우주개발경쟁을 상징하는 것이었는데 아르테미스계획에서는 NASA를 비롯하여 유럽우주기구(ESA), 캐나다우주청(CSA), 우주항공연구개발기구(JAXA), 거기에 스페이스X 등의 민간우주기업을 포함한 국제적인 협력체제가 구축되고 있다.

 

■ 아르테미스계획의 시간표(timeline)

 

아르테미스계획에서는 우주비행사를 태우고 지구를 날아오른 우주선 <오리온(Orion)>은 먼저 달을 주회하는 유인거점 <게이트웨이(gateway)>에 도킹하고 우주비행사들은 게이트웨이에서 대기하고 있던 달착륙선 <유인착륙시스템（HLS：Human Landing System）>에 갈아타서 월면에 내리는 것으로 상정되고 있다. 곧 아르테미스계획에는 거점이 되는 게이트웨이의 존재가 빠질 수 없는 것이다.

게이트웨이의 기초가 되는 모듈(module)은 아르테미스3 실시 전년의 2023년에 쏘아 올릴 것으로 예정되어 있고 그 후에도 몇 가지의 모듈을 추가하여 기능을 확장시킬 것으로 계획되어 있다.

우주비행사들이 게이트웨이와 월면을 왕복하기 위하여 사용하는 유인착륙시스템은 현재 민간기업이 개발에 착수하고 있다.

아마존창업자인 제프리 베조스(Jeffrey Preston Bezos、1964-) 씨가 이끄는 불루 오리진(Blue Origin, LLC）, 로키드 마틴(Lockheed Martin、NYSE:LMT=미국 항공기. 우주선 개발제조 회사), 노스로프 그라망（Northrop Grumman Corporation、NYSE: NOC =미국의 저투기 군용수송기,인공위성 마사일 군함 등을 제조하는 군수메이커), 드레이퍼（Draper）와 함께 기업연합 <내셔널팀（national team）>을 결성하였다. 상승 모듈, 하강 모듈, 트렌스퍼모듈의 삼기(三機)로 구성된 종합형착륙기(ILV/Integrated Lander Vehicle)의 개발을 진행하고 있다.

한편 NASA의 로켓이나 국제우주정거장에 하드웨어를 공급하는 다이네틱스(Dynetics)는 25개사 이상이 참가하는 팀을 결성하였다. 동사가 제안하는 <Dynetics HLS>는 단체로서의 이착륙이 가능한 달착륙선으로 장래에는 추진제의 보급에 따른 재이용도 검토되고 있다. 또 재이용형인 우주선이나 로켓스테이지를 운용하는 스페이스X는 동사가 개발 중인 대형 우주선 <스타시프 (Starship)>에서 내열시스템이나 후랩(flap/고양력장치) 등을 생략한 달 착륙용 버전(version)을 제안하고 있다.

2024년에 실시하게 될 예정인 아르테미스3 임무에서는 이들 달착륙선에 타서 우주비행사가 월면에 내리게 된다.

 

■ 아르테미스계획은 흥미진진한 프로그램이 가득 몰려있다.

 

2020년 12월, 아르테미스 계획에서 달을 목표로 하는 NASA의 우주비행사 18명이 아르테미스 팀(Artemis Team）으로 발표되었다. NASA는 아르테미스 3 임무에서 달에 반세기만에 발자취를 기록할 우주비행사에 대하여 <최초의 여성과 다음의 남성>이라고 표현하고 있고 아르테미스 팀의 멤버도 남녀 각각 9명으로 구성된다.

1960-70년대에 실시된 아폴로계획의 우주비행사는 모두 남성이었으나 2024년에 여성도 참가하는 처음의 유인월면탐사가 실현되면 다양성의 시대를 상징하는 순간이 될 것이다.

그런 월면 활동에서 우주비행사가 착용하는 우주복 「xEMU（Exploration Extravehicular Mobility Unit）도 개발이 진행되고 있다. xEMU는 국제우주정거장이나 아폴로계획에서 사용된 우주복을 기초로 개발된 것으로 종래의 백색을 기조로 했던 우주복과는 다른 신선한 적색이나 청색이 배색되어 있다.

또 아폴로계획에서는 전개식 월면차에 타서 우주비행사가 월면을 달렸으나 아르테미스계획에서는 도요타와 JAXA가 공동으로 월면탐사용의 유인여압 로버 <루나크루사(LUNAR CRUISER/유인월면차의 애칭）의 개발을 진행하고 있다.

* 유인여압(有人與壓) 로버=우주비행사인 사람이 우주복을 벗고 체재할 수 있는 탐사차이다. 여압이란 말은 주로 비행기 등에서 실내의 기압을 바깥 기압보다 올려서 지상에서와 같은 기압으로 지탱하는 것을 말함.===

아폴로계획의 월면차는 좌석이 밖으로 나와 있는데 루나쿠르사에서는 13입방미터의 여압식 캐빈을 채용하였다. 동력원은 수소와 산소를 반응시키는 연료전지로 생성되는 물은 냉각이나 음료로 활용가능하게 된다.

쏘아 올리는 것은 2020년대 후반으로 예정되고 있고 지금부터 10년 후에는 도요타의 연료전지차가 월면을 달리는 모습을 보게 될는지 모른다.

인간이 살아가는 데에 산소나 물은 뺄 수 없는 것이다. 아르테미스계획에서 유인탐사가 행해지는 달의 남극 지역에서는 크레이터 내부의 영구 그림자(태양광이 비치지 않는 부분)에 수자원이 매장되어 있다고 보인다. 수자원에 접근하기 쉬운 달의 남극 지역에는 인류의 월면에서의 활동거점 <문 비리지(Moon Village)>의 건설이 구상되고 있어서 기본단위가 되는 거주실의 컨셉도 이미 제안. 검토되고 있다.

모두에서 말한 것처럼 아르테미스는 지속적인 유인월면탐사의 발판이 되는 계획이다. 영화 <아드 아스트라(Ad Astra)> 등의 픽션에서 반복하여 그려지는 월면기지도 그리 멀지 않은 장래에 현실이 되고 지금의 젊은 세대 사람부터 월면의 일에 종사하는 사람이 나타날는지 모른다.

 

■ 아르테미스계획은 화성도 시야에

 

아르테미스계획에서는 장래의 유인화성탐사도 시야에 두고 있다. 달은 그 자체가 탐사대상이지만 활동거점이 되는 기지의 건설이나 우주비행사의 장기체재에 관한 노하우, 장거리 이동에 뺄 수 없는 로버 등 월면은 화성탐사에 필요한 테크놀로지의 실험장이이기도 하기 때문이다.

그 위에 월면은 지구에 비해서 중력이 약 6분의 1정도 작은 때문에 우주선을 쏘아 올리는 데에 필요한 에너지를 절약할 수가 있다. 이 특징을 살려서 우주비행사나 탐사기를 게이트 웨이나 월면에서 화성으로 수송하는 계획도 떠오르고 있다. 월면만이 아니라 화성 등 다시 그 전방으로 이어질 아르테미스계획에는 큰 기대가 되고 있다.

 

■ 아르테미스계획의 장벽

 

빛나는 진척이 발표되고 있는 한편 방대한 예산과 개발기간을 필요로 하는 아르테미스계획에는 수많은 벽이 가로 막고 있다.

예를 들면 2020년 12월 현재 미국에서는 정권교체가 진행 중이다. 현직인 트럼프 대통령은 아르테미스계획의 추진에 대하여 매우 적극적이었는데 차기 바이든 씨는 우주개발에 대하여 어떤 자세로 임할 것인지 불투명하다.

또 트럼프 대통령에 의하여 지명된 NASA의 현장관인 짐 브라이덴스타인（Jim Bridenstine） 씨는 아르테미스계획 추진만이 아니라 <코머샬 크류 프로그램(Commercial Crew Program )>하에서 개발이 진행되어 온 스페이스X의 <크류 드래곤(Crew dragon)>에 따른 운용 임무의 실현 등을 포함하여 수완이 높이 평가되었었는데 정권교체에 맞추어 장관이 사퇴의사를 표명하였다. 아르테미스계획이 금후 어떻게 진행될 것인지 주목되는 바이다.

==* 크류 드래곤(Crew dragon)= 미국의 우주기업 스페이스X가 개발한 유인우주비행선이다.==

편집／sorae편집부

출처=https://news.yahoo.co.jp/articles/029576032a49e8a04b1c6b...

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