달과 그 너머로: 2024년에 주목해야 할 주요 우주 임무

내년은 2023년(212회 발사)과 2022년(135회 발사)의 기록적인 추세를 이어받아 우주 비행에 있어 바쁜 한 해가 될 것으로 예상됩니다.

실제로 발사대를 떠난 임무의 측면에서 지난 한 해를 되돌아보는 것은 흥미롭고 때로는 재미있는 일입니다. 2023년에는 유럽우주국(ESA)의 목성 아이시 문스(JUICE) 미션과 유클리드 미션, 그리고 NASA가 오랫동안 기다려온 금속 소행성 16 프시케를 향한 임무가 시작되었습니다. 

소행성 16 프시케에 대한 아티스트의 이미지 컨셉.

또한 OSIRIS-Rex는 소행성 베누의 샘플을 지구로 가져왔고, 인도는 찬드라얀 3호를 통해 최초로 달 착륙에 성공했습니다. 한편, 아이스페이스의 하쿠토-R과 러시아의 루나 25호는 달 착륙을 시도하다 추락했습니다.

2023년 발사의 거의 절반(총 96회)이 스페이스X의 팰컨 9 발사였으며, 이 중 대부분은 스타링크 발사였습니다. 지구 저궤도는 점점 혼잡해지고 있으며, 2024년 역시 크게 다르지 않을 것입니다.

2023년 발사체 제품군별 궤도 발사 현황

2024년 주요 미션

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물론 2024년에 주목해야 할 가장 큰 미션은 NASA의 아르테미스 프로그램의 두 번째 발사입니다. 아르테미스 2호에는 우주 발사 시스템 로켓, 오리온 캡슐, 4명의 승무원 등 거의 모든 구성 요소가 함께 탑재될 예정입니다. 이 임무는 달 비행을 수행하여 1972년 아폴로 17호 이후 인류 최초로 지구 저궤도를 벗어나는 임무가 될 것입니다. 현재로서는 2024년 11월에 발사가 예정되어 있습니다.

또 다른 기대되는 미션은 NASA의 대표적 행성 간 탐사선인 유로파 클리퍼입니다. 유로파 클리퍼는 10월 10일에 팰컨 헤비 로켓에 실려 발사될 예정이지만, 목성에는 2030년에야 도달할 수 있습니다. 유로파 클리퍼는 ESA의 JUICE보다 1년 이상 늦게 발사되지만, 유로파 클리퍼의 궤도가 더 효율적이기 때문에 실제로 목성까지 도달하는 데 있어서는 그 우주선보다 빠를 것입니다.

2024년 달 탐사 임무

NASA의 상업용 달 탑재체 서비스 프로그램이 마침내 2024년에 달 탐사 임무를 수행할 수 있게 됩니다. 먼저, 1월 8일에 우주 스타트업 아스트로보틱스(Astrobotics)가 개발한 페레그린 원 착륙선을 유나이티드 론치 얼라이언스의 벌컨-센타우르 로켓이 발사할 예정입니다. 

페레그린은 1월 말에 국제천문연맹에서 지정한 'Bay of Stickiness'인 시너스 비스코시타티스에 최초의 상업용 달 착륙을 시도할 예정입니다. (이 임무가 성공하면 11월에 달로 향하는 아스트로보틱스의 차세대 그리핀 달 착륙선도 기대할 수 있습니다.)

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다음으로 인튜이티브 머신스는 2월에 스페이스X의 팰컨 9를 타고 달에 IM-1 임무를 수행하는 등 상업용 달 착륙에 뛰어들 예정입니다. 2024년에는 IM-2(그리고 아마도 IM-3) 임무도 발사될 수 있습니다. 올해 말에는 파이어플라이 에어로스페이스의 블루 고스트 달 착륙선 테스트와 달 착륙선 비행 가능성을 주목해 보시기 바랍니다.

중국은 5월에 발사되는 창어 6호의 달 극지 샘플 귀환 임무에 앞서 중계 궤도선 역할을 할 창어 2호를 3월에 발사할 계획으로 달에 대한 야심도 가지고 있습니다. 이 임무는 중국의 두 번째 달 샘플 회수 임무이자 두 번째 달 극지 착륙 임무가 될 것입니다. (파키스탄의 첫 번째 달 궤도선인 아이스큐브큐도 창어 2호에 탑승할 예정입니다.)

올해 말 예정된 비상업적 임무에서 NASA는 최초의 자동 탐사 로버를 달에 보낼 예정인데, 11월에는 극지 탐사 탐사선(VIPER) 임무가 발사될 수 있습니다.

또한 2024년 말에 발사될 예정인 하쿠토-R 미션 2를 통한 아이스페이스의 두 번째 달 착륙선 시도도 주목하시기 바랍니다. 이는 2023년 4월 25일에 달에 추락한 하쿠토-R 미션의 실패에 대한 후속 조치입니다. 이번 재도전에는 스페이스X의 레질리언스 착륙선과 소형 마이크로 로버가 탑재될 예정입니다.

마지막으로 2024년에 스페이스X의 유인 달 비행이 이루어질까요? 억만장자 마에자와 유사쿠는 '디어문'이라는 이름의 이 임무의 발사 날짜가 2024년으로 연기될 것이라고 밝혔지만, 이 비행은 승무원 탑승이 가능한 안전 등급을 받기는커녕 아직 궤도에 도달하지도 못한 스페이스X의 스타십에 달려 있습니다.

발사 사이사이에 착륙도 있습니다: 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 1월 19일에 쇼일리 분화구 근처에 SLIM 임무를 위한 착륙을 시도할 예정입니다. SLIM은 2023년 9월 6일에 일본의 XRISM 엑스레이 관측소에서 발사되어 이미 달 궤도에 진입했습니다.

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2024년의 행성 간 임무

2025년 초 화성 대결을 앞두고 NASA의 이스케이프 및 플라즈마 액셀러레이션 & 다이내믹스 탐사선(이하 이스케이프)과 같이 붉은 행성을 향해 발사되는 미션의 기회가 열립니다.

NASA의 이스케이프는 8월 초에 로켓랩의 첫 번째 행성 간 탐사 임무를 수행하기 위해 발사될 예정입니다. 이 임무는 화성의 우주 날씨를 모니터링할 두 개의 궤도선으로 구성됩니다. 그리고 인도는 2024년 말 발사를 목표로 화성 궤도선 미션 2(MOM 2)를 발사할 계획입니다. MOM 2는 2022년에 종료된 MOM 1의 뒤를 잇습니다.

화성의 이스케이프에 대한 아티스트의 컨셉 이미지

로버가 포함된 ESA의 로잘린드 프랭클린 화성 미션은 이번 화성 발사 기간에 발사되지 못하고 대신 2028년에 발사될 예정입니다.

화성을 넘어 10월에 발사되는 ESA의 헤라 소행성 탐사 임무도 주목하시기 바랍니다. 헤라는 2026년에 현재 유명한 쌍성 소행성 65803 디디모스에 접근합니다. 디디모스보다 작은 소행성인 디모포스는 NASA의 이중 소행성 리디렉션 테스트의 대상이었으며, 헤라는 충돌 장면을 가까이에서 관찰하기 위해 충돌 현장으로 비행할 예정입니다.

인도도 최초의 금성 궤도선인 슈크라얀 1호를 계획하고 있으며, 공식 발사 날짜는 정해지지 않았지만 12월에 발사될 가능성이 있습니다.

지구 궤도에서

다가오는 발사 중 일부는 지구와 더 가까운 곳에 머물 예정입니다.

빠르면 4월에 NASA의 태양 전파 관측기 우주 실험에서 지구 정기궤도를 넘어서는 초정지 지구 고궤도에서 6개의 소형 위성 시리즈를 띄울 예정입니다.

ESA는 5월에 고도의 타원형 지구 궤도에 기술 시연용 우주선 프로바 3호를 발사할 예정입니다. 프로바 3호에는 오큘터와 코로나그래프를 탑재한 두 대의 우주선이 탑재되어 있습니다. 이 두 대는 정확한 대형으로 비행하며 인공 일식을 만들어 태양 코로나를 태양 반경 약 1.1배까지 보여줄 것입니다. 이번 임무는 이 기능을 입증함으로써 향후 코로나그래피 임무를 가능하게 할 것입니다.

올해 말, 중국은 2m 거울을 장착한 우주 망원경인 슌톈('하늘의 순양함')을 발사할 예정입니다. 이 망원경은 근적외선과 자외선 범위가 중첩되는 시각적 파장으로 하늘을 관측할 것입니다. 이 망원경은 승무원이 탑승한 톈궁 우주 정거장에 정차하고 업그레이드 및 유지보수를 위해 정거장과 도킹할 수도 있습니다.

로켓 발전

인도우주연구기구(ISRO)는 2024년 초에 가가냥 1 우주 캡슐의 첫 번째 무인 비행 테스트를 완료할 예정입니다. 이 시험이 성공하면 인도는 유인 비행을 추진하여 연말까지 인간을 우주로 쏘아 올린 네 번째 국가가 될 수 있습니다.

6월 말에는 유럽우주국(ESA)의 아리안 6 로켓의 첫 비행도 볼 수 있습니다. 향후 10년간 아리안 6호는 행성 통과 및 별의 진동 임무(PLATO), 지구 귀환 궤도선(화성 샘플 귀환 프로그램의 일부), 대기 원격 감지 적외선 외계 행성 대형 조사(ARIEL), 혜성 인터셉터 등 여러 ESA 임무를 수행하게 될 예정입니다.

2024년 4월, 시에라 스페이스의 드림 체이서 화물 시스템으로 국제우주정거장을 방문하는 최초의 우주비행사를 지켜보시기 바랍니다. 제프 베조스의 블루 오리진도 2024년 8월에 뉴 글렌 중량물 운반 로켓을 지구 저궤도로 보낼 것입니다.

로켓 팩토리 아우크스부르크 원 로켓도 올 여름 영국 셰틀랜드 제도의 삭사보르드 우주기지에서 첫 발사를 진행할 예정입니다. 이 로켓에는 우크라이나의 달 연구 서비스 임무가 탑재되어 태양 동기 궤도로 향하며 후속 달 탐사를 위한 기술을 테스트할 예정입니다.

진행 중인 근접 비행 미션

발사 외에도 올해에는 다양한 랑데부 이벤트가 예정되어 있습니다.

NASA의 주노 탐사선은 2월 3일 목성의 위성 이오에 가장 가까운 근접 비행을 통해 위성 표면에서 불과 1,500킬로미터(930마일) 떨어진 지점을 통과할 예정입니다. 이 근접 비행을 통해 우주선의 궤도는 더욱 가까워질 것입니다. 

주노의 임무는 2025년 9월까지 연장되었으며, 이 연장된 임무 기간 동안 NASA는 더 많은 과학 자료를 얻기 위해 우주선을 통해 더 많은 위험을 감수하고 있습니다. 이러한 위험에는 목성과 목성의 강렬한 방사선장에 더 가까이 접근하는 것이 포함됩니다.

다음으로, JUICE는 8월 23일에 근접 비행을 위해 지구에 접근하여 사상 최초로 이중 달-지구 중력 보조 기술을 선보일 예정입니다. JUICE는 달 표면에서 불과 750킬로미터(466마일), 지구에서 약 6,800킬로미터(4,225마일) 떨어진 곳을 지나게 되며, 쌍안경이나 소형 망원경으로 추적할 수 있을 정도로 가까운 거리를 지나게 됩니다.

NASA의 루시 탐사선도 목성의 트로이 소행성으로 향하는 도중 12월 13일에 두 번째 지구 근접 비행을 할 예정입니다. 수성 탐사선인 베피콜롬보, ESA, DLR은 각각 9월 5일과 12월 2일에 목표 행성에 대한 네 번째와 다섯 번째 근접 비행을 완료할 예정입니다. (수성 궤도에 진입하는 것은 2025년 12월이 되어서야 가능합니다.)

마지막으로 NASA의 파커 태양 탐사선은 11월 6일 317킬로미터(197마일) 거리에서 일곱 번째 금성 근접 비행을 완료한 후 12월 24일에 22번째이자 가장 가까운 금성 주변 비행을 완료할 예정입니다.

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/to-the-moon-and-beyond-top-space-missions-to-watch-for-in-2024/