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올해는 달 정복의 해

중앙일보

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종합 08면

드디어 금년에는 사람이 달에 내려선다. 지난「크리스머스」를 전후해서 달 주위를 10번 선복하고 무사히 귀환한 유인우주호「아폴로」8호의 성공에 힘입어 미국은 늦으면 오는 7∼8월에 「아폴로」11호를, 이르면 5월에「아폴로」10호를 달에 발사, 역상최초로 2명의 우주비행사를 달에 내려서게 할 예정으로 있다. 그러면 그들이 달에 내려서기까지의 여행방법은 어떤 것일까. 그리고 그들은 바쁜 시간에 45억 년의 역사를 지닌 달에서 무엇을 주로 탐험할 것인가. 과학자들은 그들에게 무엇을 봐달라고 당부하고있고 무엇을 갖다달라고 요구하고 있는 것일까. 새해를 맞아 달 특집을 마련해봤다.
61년 5월 미국의 고「케네디」대통령이 60년대에 사람을 달에 내려서게 하겠다고 선언 한이래 늦지만 착실한 전진을 거듭해서 이제 세기적인 그 선언을 전 세계 앞에서 실현하기에 이르렀다. 지난해 말「아폴로」8호의 비행으로 어렵다는 난관은 모두 돌파할 수 있게 됐다. 「아폴로」8호가 달을 선회하는 동안 착륙 지점도 확실히 정해놨다. 지난번과는 달리 각종 탐측기를 싣고 가기만 하면 된다. 물론 이번에는 「아폴로」7호와 8호 때는 없었던 달 상륙호(LM)을 붙인 본격적인「아폴로」우주선이 발사된다. 오는 2월 28일에 LM을 붙인 「아폴로」9호를 발사해서 돌다리도 두들겨보면서 걷는 식으로 달로 가는 방법을 다시 한번 확인한다. 달에 사람이 내릴 우주선으로는 여름에 발사될 「아폴로」11호가 예정되어 있지만 「아폴로」8호의 성과를 면밀히 검토한 다음 5월에 발사될 10호가 될 가능성도 있다.
인간의 달 선회예행에서 뒤진 숙적 소련이 일거에 달에 사람을 내려서게 할는지도 모르기 때문에 일은 빠르게 진행할수록 좋다.

<「도킹」묘기 활용>
69년 X월 X일. 역시 3명의 우주비행사가 타고있는 「아폴로」 X호를 머리에 이고 있는 높이 1백 미터 직경 10미터 무게 3천 1백톤의 거대한 「새턴」5형 「로키드」가 굉음과 함께 연기를 뿜으면서 하늘로 치솟는다. 얼마 안 있어 제1단과 제2단 「로키드」의 연료가 모두 타버린 다음 분리된다. 제3단인 「새턴」 4B형 「로키드」는 그 자신과 높이 25.2미터 무게 약 45톤의 「아폴로」 우주선을 1백 60킬로 높이의 지구주위를 대기궤도에 올려놓고 일단 기능을 정지한다. 「아폴로」X호는 달을 향해 지구를 탈출. 달을 향하는 「코스」에 오르면 사령선과 그와 연결된 기계선이 1백 80도 회전하여 사령선읠 뾰족한 끝이 달 상륙선의 뽀족한 부분과 「도킹」(결함)한다. 그리고 나서 제 3단「로키드」는 떼어버린다.
달에 가는 동안의 4∼5번의 중간괘도수정은 기계선의 주「로키트·엔진」인 추력 10톤의 SPS를 점화해서한다. 지구를 떠나 65∼67시간 뒤엔 달 근처에 도달. SPS를써서 약 4분내지 6분간 감속하여 시속 약 5천 8백 킬로미터로 줄인다. 「스피드」가 그 정도면 「아폴로」 X호는 지난 8호 모양 1백 12킬로미터(근월점)∼3백14킬로미터(원월점)정도의 달 궤도로 들어간다. 3명중 2명의 우주비행사가 월상륙호으로 기어 들어가고 나면 사령·기계선에서 분리된다.

<2백 32억불 비행>
육상용 「엔진」으로 「스피드」가 떨어진 월상륙호는 아항게도로 들어가서 월면을 향한다. 이 월 상륙선은 네다리를 가진 딱정벌레같이 생긴 것으로서 높이는 8.9미터 무게는 13.5톤이며 추진 「로키트」는 「밸브」(정)에 따라 추진 4백 72킬로그램부터 4천 7백 20킬로그램까지 낼 수 있다.
월면을 향한 월상륙정이 고도 1만 4천 9백미터까지 내려가면 강하용역「로키트」가 작동하기시작 높이 약 60미터지점에서 「헬리곱터」 모양 하늘의 1점에서 딱 멈춰 선다. 그리고 나서 그 다음부터는 수동 또는 자동으로 착륙한다. 수동이든 자동이든 「로키트」는 약 5미터 상공서 다시 멈추게되며 그로부터 시속 4.8킬로미터의 속도로 지면에 내려앉는다. 4개의 강철제의 다리가 「쇼크」를 흡수해서 선체와 승무원을 안전하게 착륙시킨다. 4개의 다리는 12의 경사진 언덕에도 설 수 있고 1개 혹은 2개의 다리가30센티미터 땅속에 박혀도 안전하게 설 수 있다. 아무튼 이렇게 해서 인류가 만든 우주선을 타고 사람이 처음으로 달에 착륙하게 되는 것이다. 다음엔 문을 열고 나서 '당을 밟으면 되는데 그때 우주비행사가 느끼는 감상은 과연 어떤 것일까. 2백 32억불 (「아폴로」 계획에 소요되는 비용) 짜리 달 관광을 하는 그의 심경은 황홀하고 도복 잡힌 것이 아닐까.
달은 아득한 원시시대 때부터 인류의 연구대상이었다. 특히 인류가 정착생활을 통해 농업을 경위하면서부터 달의 지배를 크게 받았다. 그러나 달의 과학적 연구가 시작된 것은 1610년 이태리의 대과학자인 「갈릴레오·갈릴레이」가 망원경을 달에 대면서부터. 그로부터 「샤이너」 「마라펠트」 「메란」 「폰타나」 「알고리」 「랑그레느스」 「레이터」 「헤베리우스」등에 의해 이미 17세기에 상세한 월면도가 만들어 질만큼 달에 대한 연구가 왕성하게 이뤄졌다 특히 오늘날엔 사람이 달에 갈 때 갖고 가서 그곳 지리를 알아내는 상세한 월면도가 만들어져 있다. 달의 지리학을 연구하는 월리학도 발달되어있고 달지질학 달물리학도 나올 판이다.

<수수께끼 수두룩>
사실 달에 대한 연구는 지구위 남극에 대해서보다도 더 상세히 연구됐다고 까지 말해지고 있다. 근래미국의「레인지」우주선, 「루나·오비터」우주선, 「서베이어」우주선 그리고 같은 목적을 가진 소련의 1운의 「루나」우주선들에 의해 수천년 동안에 달에 대해 연구된 것보다도 더 많은 연구가 이뤄졌다고도 이야기되고 있다. 그러나 달은 그 정도로 모든 신비가 드러날 정도의 단순한 천체가 아니다. 아직도 여러 가지 수수께끼 때문에 지구상에서는 천문학자 대 지질학자의, 혹은 천문학자들대로의 또 지질학자들끼리의 논쟁을 벌이고있는 것이다. 큰 수수께끼 혹은 대 문제들이 수두룩하기 때문에 천문학자 혹은 지질학자들은 「아폴로」우주선을 타고 달에 내릴 우주비행사에게 벅찰 정도로 많은 주문을 하고 있다.

<외출은 3시간씩>
2명의 우주비행사들이 달에 머무르게될 시간은 4시간에서 34시간(20시간이 될 것이라는 설도 있음)정도다. 37시간 체재한다고 해도 2명의 우주비행사는 각각 1회에 3시간씩의 외출을 2회 정도밖에 못한다. 등에 업은 생명유지장치의 산소, 공기조정장치와 냉각장치는 4시간 쓸 수 있다. 아무튼 짧은 탐험시간이므로 최대한의 효과를 거두도록 해야한다.
그러나 미국의 우주 비행사로서 첫 우주유영을 했던 고「화이트」씨가 당시 호외에 나가자마자 하도 기분이 좋아 20분간을 눈 깜작할 새도 없이 보내 억지로 끌어 들였던 일도 있듯이 달 상륙선 밖으로 나가면 모든 것을 잊고 멍하니 달구경만 하게 될는지도 모른다.

<지구 옛 모습 간직>
그래서 천문학자, 지질학자들의 주문사항을 철저히 지키도록 명심시켜야된다. 실제로 앞으로 달에 내릴 우주비행사 가운데엔 지질학전공자가 있다하며 다른 비행사들에게도 지질학, 지구물리학들을 가르치고 있다. 그리고 운석이 떨어진 「애리조나」주의 큰 구멍을 실지 구경시키기도 하고 있다. 달에 내리자마자 비록 대소의 무수한 구멍이 뚫려있고 공기도 물도 없고 한낮이라 덥기 짝이 없는 황량한 세계지만 첫 번 보는 그 경치에 정신을 뺏기지 않고 일견으로 달 생김새에 대해서 지질학적인 판단을 하도록 교육하고 있다. 달은 지구와 마찬가지로 약 45억년 전에 생겼다고 한다.
그래서 45억년 전의 지구의 모습을 달에서 찾을 수 있다고 과학자들은 보고 있다. 달에 있는 구멍(크레이터)이 화산에 의한 것이냐 운석에 의한 것이냐는 역사적인 대 논쟁에 종결을 짓기 위해서 우주비행사들은 「크레이터」 주변의 암석 「샘플」을 되도록 많이 수집해 오도록 부탁 받고 있다.

<아직 살아있을까>
달에 지구와 바다가 약 45억년 전에 거의 동시에 생겼다는 설, 바다만은 40억년 뒤인 4∼5억년 전에 생겼다는 설의 진부를 가리기 위해서도 되도록 물이 없는 바다를 덮은 물질과 그에 가까운 육지물질을 가져왔으면 하고 있다.
그밖에 지진계로 철저한 측정을 해서 달이 지금도 살아있느냐를 알아보기를 부탁하고 있고 방사선계로 발사선이 어느 정도 되나를 알아 보라기도 한다.
달의 생성과정이 아는 것은 지구와 나아가서 태양계 그리고 더 나아가서 우주의 생성과정을 알게되는 것 45억년 전의 신비한 우주현상을 알려고 달을 처음 밟는 「아폴로」X호 우주비행사에게 수 없는 요구를 과학계는 내걸고 있다.
이러한 요구를 충족시키기 위해 최대한 바쁜 탐험을 끝내고 2명의 우주비행사는 서있는 달 상륙선으로 들어간다. 그리고 나서 하반신을 발사대 삼아 사령선, 기계선이 돌고있는 달 괘도로 올라가 거기서 그것과 「랑데부·도킹」 그리고 옮겨 탄 다음 기계선의 SPS「엔진」을 점화하여 일로 지구로

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