소행성 탐사부터 중력파 관측 위성까지 중국의 우주굴기

네이처, 향후 5년 5대 계획 소개…따라잡기 넘어 선두 탈환

인류 최초로 달의 뒷면에 탐사선을 착륙시키고 40여 년 만에 월석(月石)을 채취해 지구로 가져오는 등 '우주 굴기'를 과시해온 중국의 우주 프로그램이 앞으로 더욱 대담해진다.

지구근접 소행성을 탐사해 시료를 채취하고 허블 우주망원경에 비견할만한 우주망원경을 띄울 예정이다.

아직은 미국 항공우주국(NASA)을 비롯한 선발 주자가 이미 이뤄낸 것을 따라 하는 수준이지만 추격세가 매섭고, 중력파 관측 위성 준비 등에서는 오히려 앞서나가고 있다.

과학 저널 '네이처'의 온라인 매체 '네이처닷컴'은 중국국가항천국이 지난달 말 발표한 우주 백서 '2021년 중국의 우주'에 담긴 계획을 중심으로 중국이 향후 5년간 추진할 다섯 가지의 야심 찬 우주 계획을 소개했다.

다음은 네이처닷컴이 중국의 주요 우주계획으로 전한 내용을 요약한 것이다.

◇ 소행성·혜성 탐사선 발사
이르면 2024년 중국 최초의 소행성 탐사선이 발사된다.

명나라 시대의 탐험가 정허(鄭和)의 이름을 딸 가능성이 높은 이 탐사선은 지구와 비슷한 궤도로 태양을 공전하는 지구의 준위성인 '카모 오알레와'(Kamo`oalewa)에 착륙해 시료를 채취한 뒤 2026년께 지구 궤도로 복귀해 낙하산을 달아 전달하게 된다.

그런 다음 지구와 화성의 중력을 이용해 심우주로 나가 혜성 '311P/PANSTARRS'을 탐사한다.

일본의 하야부사 2호와 미국의 오시리스-렉스가 각각 소행성 류구와 베누의 시료를 채취해 이미 지구로 가져왔거나 가져오는 중이라는 점에서 뒤따라가는 모양새다.

하지만 '2016 HO₃'로도 알려진 카모 오알레와의 크기가 약 50ｍ에 불과해 500ｍ가 넘었던 앞선 소행성 탐사 때와는 차이가 있다.

카모 오알레와는 표면에서 반사되는 태양 빛을 분석한 결과, 월석과 일치해 달에서 떨어져 나온 것으로 추정되고 있으며 중국 탐사선을 통해 확인될 것으로 보인다.

◇ 유인 달 연구 기지 건설

중국 당국은 지난해 말 달 기지 건설이 검토되고 있는 남극에 초점을 맞춰 3건의 탐사를 승인했다.

가장 먼저 2024년 창어(嫦娥) 7호를 발사해 크레이터 내 음영 부분의 얼음 분포 지도를 포함한 남극 주변의 상세한 탐사를 진행하고 이어 창어6호가 토양 시료를 가져오게 된다.

또 유인 달기지 건설에 필요한 핵심기술을 시험하기 위해 2030년 이후 발사될 창어 8호 준비작업도 시작한다.

중국은 올해 안에 러시아와 달기지 건설을 위한 협약을 체결할 예정이며, 세계 모든 나라에 개방할 것이라고 밝혀놓고 있다.

◇ 화성 시료 채취와 태양계 탐사 확대
미국 다음으로 유일하게 화성에 로버 '주룽'(祝融)을 착륙시킨 데 이어 화성의 토양 및 암석 시료를 채취해 지구로 가져오는 방안을 추진 중이다.

앞으로 5년 안에 필요한 연구를 모두 마치고 2028년께 우주선을 발사하겠다는 계획을 갖고 있다.

일정상으로는 NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동 계획 중인 것보다 2년가량 늦다.

이와 함께 목성과 그 주변의 얼음으로 된 위성(달)을 탐사하는데 필요한 연구도 마친다는 방침이다.

관련 탐사선은 이르면 2029년께 발사될 것으로 전해졌다.

또 다른 별과 경계를 이루는 태양계 끝을 탐사하는 것도 염두에 두고 있는 것으로 알려졌다.

◇ 새로운 우주망원경 '쉰톈' 발사

허블 우주망원경처럼 자외선과 가시광선, 적외선 영역에서 우주를 관측할 쉰톈(巡天)을 2024년께 발사할 예정이다.

쉰톈은 허블망원경보다 약간 작고 해상도도 떨어지지만 한 번에 관측할 수 있는 영역이 허블보다 300배 더 넓다고 한다.

배치 이후 첫 10년간은 광역탐사를 통해 우주의 역사와 진화를 이해하는 데 집중할 계획이다.

쉰톈은 중국이 건설 중인 우주정거장 톈궁(天宮)에 정기적으로 도킹해 연료 공급과 정비를 받는 방식으로 관리될 예정이다.

◇ 중력파 관측 위성 발사
우주에서 중력파를 포착할 위성 개발도 심화할 계획이다.

계획대로 2030년대 초반에 발사한다면 세계 최초가 되며, 지상에 설치된 첨단 '라이고'(LIGO·레이저간섭중력파관측소)가 관측할 수 있는 것보다 더 낮은 주파수의 중력파를 포착할 수 있게 된다.

하지만 이는 삼각형 대형으로 서로 300만㎞ 떨어진 위성 간 거리 변화를 1ｍ의 수조분의 1까지 잡아내는 것을 의미해 상당히 어려운 작업으로 지적되고 있다.

지난 2019년 중력파 관측기술 실험 위성 '타이지(太極) 1호'를 성공적으로 발사한 데 이어 2024∼2025년에 정확도를 향상하는데 필요한 기술을 시험할 위성을 발사한다.

ESA도 중력파 관측 위성 'LISA' 발사를 오랫동안 계획해오고 시험 위성을 성공적으로 발사했지만, 정식 위성 발사는 2037년 이후에나 이뤄질 것으로 전해졌다.

관련 과학자들은 중국과 ESA의 중력파 관측 위성망이 연결되면 우주 팽창 비율을 나타내는 허블 상수를 지상 관측소보다 훨씬 더 정확하게 측정할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

/연합뉴스