달은 앞과 뒤가 다르네… “뒷면 흙이 앞면보다 단단”

중국 무인 달탐사 로버 ‘옥토끼-2’
최근 새로운 지질학적 특성 확인
‘한국형 달 궤도선’ 8월 발사 예정

중국의 무인 달 탐사선 ‘창어4호’에서 분리된 탐사 로버 ‘옥토끼-2’가 달 뒷면에서 바퀴 자국을 남기며 이동하고 있다. 위키미디어 제공

지구에서 달은 한쪽 면만 보인다. 자전축을 중심으로 24시간마다 자전하면서 낮과 밤이 생기는 지구처럼 달도 자전을 하기 때문이다. 지구에서 보이는 달이 아닌 영구 음영 지역인 달의 뒷면은 아직 베일에 싸여 있다.

2019년 1월 인류 최초로 달 뒷면에 발을 내디딘 중국의 탐사 로버 ‘옥토끼-2(위투-2·Yutu-2)’가 약 3년 동안 탐사한 결과를 분석한 연구에서 달의 뒷면은 표면 지질 강도가 앞면에 비해 더 단단하다는 사실이 확인됐다. 각국이 우주인을 달에 보내려는 유인 달 탐사 계획을 갖고 있는 가운데 달의 뒷면과 남북극 등 영구 음영 지역도 인류의 달 탐사 후보지가 될 수 있을지 관심이 모인다.

리앙 딩 중국 하얼빈공업대 교수 연구진과 베이징 항공우주비행통제센터 연구진은 옥토끼-2 탐사 결과 지구에서 가까운 달과 먼 달 뒷면의 지질학적 차이를 확인한 연구 결과를 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 20일자(현지 시간)에 발표했다. 옥토끼-2는 2019년 1월 3일 중국의 무인 달 탐사선 ‘창어4호’에서 분리돼 인류 최초로 달 뒷면의 폰 카르만 분화구에 착륙했다.

옥토끼-2는 시간당 최대 200m 이동할 수 있으며 최대 20cm 높이의 장애물을 넘어갈 수 있다. 파노라마 카메라, 가시광선 및 근적외선 이미지 분광계, 레이더 등 관측 장비가 실려 있다. 중성자 에너지 및 이온 측정 장비도 있다.

연구진은 옥토끼-2 바퀴에 부착된 토양과 흙의 성분을 분석해 달 뒷면의 표면토가 달의 앞면에 비해 더 단단하다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 달 뒷면은 앞면에 비해 더 긴 시간 동안 우주 풍화를 겪으며 단단해졌을 것으로 연구진은 추정했다. 중국 연구진의 앞선 발표에서는 달 남극에 철과 마그네슘 성분이 풍부한 휘석과 감람석이 존재한다는 연구도 있었다. 현재 옥토끼-2는 38개월간의 탐사 임무를 마치고 재정비에 들어갔다. 당초 임무 기간은 3개월이었지만 무려 38개월로 연장되면서 탐사 업무를 이어오고 있다.

김경자 한국지질자원연구원 책임연구원은 “인류가 그동안 달의 암석을 지구로 가져와 연구를 다수 진행했는데 예상하지 못했던 암석과 지질학적 특성이 달의 뒷면에서 속속 나오고 있어 과학적 의미가 크다”며 “표면 지질이 단단하다면 우주인이 활용해 구조물을 만들 수 도 있고 광물 자체 조성이 다르다면 현재로선 확인하기 어렵지만 광물을 찾아낼 수도 있다”고 설명했다.

달 뒷면은 아니지만 한국과 미국도 올해 8월 달의 영구 음영 지역 관측에 나선다. 8월 발사 예정인 ‘한국형 달 궤도선(KPLO)’에는 미국항공우주국(NASA)이 개발한 관측 장비 ‘섀도캠’이 장착됐다. 섀도캠은 달에서 태양빛이 전혀 닿지 않는 달의 남북극 충돌구 속 영구 음영 지역을 촬영하는 고정밀 카메라다. 2024년 달에 사람을 보내는 ‘아르테미스 계획’의 착륙 후보지를 찾는 임무다.

달의 뒷면인 영구 음영 지역은 지구에서 관측하기 어렵다. 물이 존재할 것으로 추정돼 미래 주요 착륙 후보지로 꼽힌다. 과학기술정보통신부는 “예정대로 8월 KPLO가 발사되면 12월 달에 도착해 점검을 거친 후 1년간 달 궤도를 돌며 달 탐사 임무를 수행하게 된다”며 “섀도캠은 2024년 NASA의 유인 달 착륙 후보지를 탐색하며 물이나 자원의 존재 여부, 지형적 특성을 측정할 예정”이라고 밝혔다.