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[HOW IT WORKS] 민간 달착륙선

내년 중 구글의 ‘루나 X-프라이즈’ 상금을 차지하기 위한 민간 무인 달탐사선들의 발사가 예정돼 있다. 우승팀에게는 상금총액 4,000만 달러의 절반인 2,000만 달러가 수여된다. 미션은 명확하다. 민간자금으로 제작한 탐사선을 달에 안착시켜 500m 이상 주행하고, 달 표면의 고해상도 영상과 사진을 지구로 전송하면 된다. 문제는 이것이 말처럼 쉽지 않다는 것. 주최측은 이미 대회 마감시한을 내년 12월 31일로 1년 연장했으며, 당초 도전장을 던진 33개팀 중 지금까지 15팀이 포기를 선언했다.

현재 가장 유력한 우승후보는 카네기멜론대학의 애스트로보틱(Astrobotic)팀. 이미 자동차 크기의 달착륙선 ‘그리핀(Griffin)’과 달탐사 로버 ‘레드 로버(Red Rover)’의 설계를 완료했으며, 2015년 10월 발사될 로켓의 자리도 예약해 놓았다.




[도전 과제]

1 달 궤도 진입
민간우주기업 스페이스X의 팰콘 9 로켓에 실린 그리핀(레드 로버)이 우주에서 분리돼 달을 향해 날아간다. 알루미늄 소재의 4족형 달착륙선 그리핀은 로켓과 분리된 지 4.5일 후 달 궤도에 도달한다.

2 착륙
아폴로 달착륙선이 그랬듯 그리핀도 메인 추진기(thruster)를 역분사해 천천히 달 표면까지 강하한다. 이때 소형 추진기들로 이뤄진 보조 추진기 4개를 이용, 위치와 자세를 제어함으로써 착륙의 정확도를 높인다. 각 보조 추진기마다 별도의 연료탱크를 지니고 있다.

3 월면 주행
그리핀이 안착하면 갑판이 열리고 레드 로버가 나와 주행을 시작한다. 지구의 인간 조종사가 레드 로버의 3D 카메라 영상을 확인하면서 수동으로 조종한다. 로커-보기 서스펜션 덕분에 울퉁불퉁한 지형도 문제없이 이동 가능하며, 장애물 회피 프로그램에 힘입어 가파른 경사면 등의 장애물을 알아서 감지해 회피한다.


4 영상 전송
레드 로버가 촬영한 영상과 사진은 그리핀에 초당 5메가비트(Mb) 속도로 전송된다. 그러면 그리핀이 이 데이터를 지구에 초당 1Mb 속도로 송출한다. 촬영된 영상을 지구에서 확인하기까지 걸리는 지연 시간은 약 10초다. 미래에는 로버가 직접 지구로 데이터를 송신, 지연 시간 단축이 가능할 것이다.

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가외수입
루나 X-프라이즈 2위팀은 500만달러, 그리고 아래의 도전과제를 달성하는 팀에게 최대 400만 달러의 상금이 추가로 주어진다.
- 달 표면 5㎞ 주행. 이는 미션 목표의 10배에 해당한다.
- 달에서 하룻밤 이상 견뎌내기. 달의 하룻밤은 지구 시간으로 약 14일이며, 온도가 영하 160℃까지 떨어진다.
- 달에서 물의 존재 입증

[3 MORE 우승후보]

ME
문 익스프레스(Moon Express)

달착륙선 ‘MX-1’의 추진로켓은 과산화수소(H₂O₂)를 연료로 사용한다. 물론 이 연료는 상처 소독에 사용하는 과산화수소와 다르다. 훨씬 독하다.

PSLL
루나 라이언(Lunar Lion)
펜실베이니아주의 학생 80여명이 로켓 추진기를 이용해 달 표면을 깡충깡충 뛰어서 이동하는 로버를 개발 중이다. 2015년 발사를 위해 민간 로켓 기업에 10만 달러의 계약금을 지불해 놓은 상태다.

BM
바르셀로나 문(Barcelona Moon)
이 팀은 달의 먼지에서 산소를 얻어내려 하고 있다. 2015년 6월 중국의 로켓으로 달착륙선과 로버를 발사할 예정인 만큼 애스트로보틱팀보다 먼저 미션에 성공할 수도 있다.

로커-보기 서스펜션 (rocker bogie suspension) 지면 굴곡에 상관없이 항상 모든 바퀴가 동시에 지면에 붙어있어 접지력을 높여주는 서스펜션.

파퓰러사이언스
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