스페이스X의 팰컨9 로켓 상단부가 달 표면에 충돌하기 전후를 우리나라 달 궤도선 다누리가 5일 촬영했다. 충돌 전 1회와 충돌 후 7회 등 모두 8차례의 고해상도 관측자료를 확보했다.
우주항공청은 팰컨9 로켓 상단부가 한국시간으로 5일 오후 3시34분 달 표면의 아인슈타인 분화구 인근에 충돌한 전후를 촬영하는 데 성공했다고 6일 밝혔다.
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한국항공우주연구원이 제공한 영상에서는 충돌 이후 달 표면에 검은색 음영이 나타났다. 충돌 지점에서 퍼져 나간 방사형 흔적도 확인됐다. 우주청은 충돌 지점 주변에서 지형 변화와 분출물 확산 흔적이 관측됐다고 설명했다.
항우연은 로켓 상단부의 이동 방향도 분석했다. 로켓 상단부가 달 남동쪽에서 북서쪽으로 이동하며 충돌한 것으로 예측했다.
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충돌한 로켓 상단부의 질량은 약 4.9t이다. 충돌 속도는 초속 2.43㎞다. 달 표면에는 지름 20~30m 규모의 소형 충돌 크레이터가 만들어질 것으로 분석됐다.
다누리는 충돌 약 30분 전인 오후 3시1분께부터 관측을 시작했다. 충돌 이후에는 7차례 후속 촬영을 진행했다. 전체 관측 횟수는 8회다. 촬영은 6월 오전 7시께 마무리됐다.
다누리는 충돌 이후 궤도를 제어했다. 이후 충돌 지점 상공을 지나며 고해상도 카메라(LUTI)로 달 표면을 촬영했다.
다누리와 충돌 지점 사이의 거리는 약 340~350㎞였다. 우주청은 이번 촬영 상황을 서울 상공 150㎞에서 초속 1.5㎞로 비행하며 부산에서 발생한 충돌을 촬영한 것에 비유했다.
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다누리에 탑재된 광시야 편광카메라도 같은 지역을 촬영했다. 이를 통해 달 표면의 편광 특성 변화도 함께 관측했다.
이번 관측은 사전에 예측된 인공물의 달 충돌을 달 궤도에서 확인한 주요 사례로 꼽힌다. 기존에는 인공물이 달에 충돌한 뒤 상당한 시간이 지나 표면 변화를 확인하는 데 그쳤다. 다누리는 충돌 전과 직후의 영상을 모두 확보했다. 충돌에 따른 변화를 분석할 자료를 제공할 수 있게 됐다.
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미국 항공우주국(NASA)의 달 정찰 궤도선(LRO)도 해당 지역을 추후 관측할 예정이다. 다누리의 자료는 LRO 촬영 계획을 세우는 데 활용된다. LRO의 관측 성능은 다누리보다 약 6배 우수한 것으로 알려졌다.
관계 연구기관은 확보된 자료를 과학적으로 분석할 예정이다. 분석 대상은 충돌 크레이터의 정확한 크기와 형태다. 분출물의 분포도 포함된다. 표면의 반사 특성과 편광 특성 변화도 살펴본다.
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우주청은 이번 분석이 인공 충돌체를 이용한 달 표면 물성 연구에 기여할 것으로 기대했다. 자연 운석 충돌을 해석하기 위한 보정 자료로도 활용될 전망이다.
한경우 한경닷컴 기자 case@hankyung.com