태양 쪽으로 156만㎞ 갔다 ‘∞’꼴 선회 왜?

다누리호는 태양과 지구의 중력이 평형을 이루는 라그랑주 L1 지점(지구에서 약 150만㎞ 거리)을 거쳐 태양 쪽 먼 우주까지 날아갔다 태양과 지구의 중력을 활용해 지구 쪽으로 방향을 돌린다. 궤적 수정 기동을 한 뒤 지구의 중력에 끌려 돌아오다 달과 가까워지면서 오는 12월 16일 달 주위를 도는 궤도에 안착할 예정이다. 이후 5회의 감속 기동을 거쳐 정확한 목표 궤도에 진입한 뒤 12월 31일 임무를 수행하기 시작한다. 김대관 한국항공우주연구원(항우연) 달탐사사업단장은 “내년 1월 1일 다누리가 달 궤도에 들어갔을 때 완벽히 성공했다고 할 수 있을 것”이라고 말했다.

지구와 달은 약 38만㎞ 떨어져 있지만 다누리는 ‘나비 모양(∞)’을 그리며 지구로부터 최대 156만㎞ 떨어진 지점까지 갔다가 다시 돌아오는 셈이다. 이처럼 지구·달·태양의 중력을 활용해 달 궤도에 진입하는 방식을 ‘탄도형 달 전이 방식(BLT·Ballistic Lunar Transfer)’이라고 부른다. 다누리가 BLT 방식으로 이동하는 것은 연료를 아껴 탐사선의 작동 수명을 늘리기 위해서다. 이 방식을 따르면 다누리가 천체의 중력을 이용해 추진력과 운동량을 얻을 수 있어 달로 직접 쏘는 것보다 연료 소모량이 25%가량 적다.

당초에는 한 달가량 지구를 중심으로 타원형 궤도를 그리면서 달 궤도에 진입할 예정이었다. 하지만 개발 과정에서 다누리 무게가 550㎏에서 679㎏으로 늘면서 연료 소모가 더 많아져 궤도 진입 방식을 바꿨다. 과거 일본의 달 탐사선 ‘히텐’(1990년)과 미국 ‘그레일’(2011년)이 BLT 방식으로 달에 갔다.

최은경 기자 choi.eunkyung@joongang.co.kr