중국 WE0913A 우주 파편의 의문점과 달 표면 분화구 생성 의문

[하충열]

중국 WE0913A 우주 파편의 의문점과 달 표면 분화구 생성 의문

지난 11월 말부터 미중 간 우주탐사 경쟁(space race)에 관한 기사들이 많이 나오고 있다. 이는 현 미중간 전략경쟁 양상을 고려할 시 매우 이례적이다.

미국과 중국이 우주에서 지구를 지원하는 우주 작전(space operation) 경쟁에서 달에서 전초기지 구축을 위한 우주탐사 경쟁으로 발전한 주된 이유는 달의 영토화이다.

우주 전문가들은 미국과 중국 양국이 우주탐사 경쟁(space race)을 거의 대등한 수준에서 진행하고 있다면서, 이는 미국이 월등한 재래식 무기와 핵미사일 우세를 바탕으로 중국과 경쟁하는 양상과는 다른 모습이라고 평가한다.

지난 11월 22일 『유라시안 타임스(The Eurasian Times)』는 미국의 2020년 아르테미스(Artemis)와 중국 2004년 달 탐사 프로그램(CLEP)이 1) 달에 유인기지를 설치하고, 2) 달에서의 물(ice), 핵발전소 운영, 광물 매장 채굴, 3) 화성으로 진출을 위한 전초기지(step stone) 모색의 3가지 같은 목표를 위해 경쟁하고 있다고 보도하였다.

특히, 최근 중국의 달 탐사는 매우 획기적이었다. 미국이 1969년부터 1977년간 7차에 걸친 유인 달 탐사에서 지구와 통신 연결이 어려워 탐지하지 못한 달 뒷면을 중국이 창어 4(Cheng’A 4) 계획에 의해 ‘달 뒷면 탐사선-통신 중계 위성-지구 간 통신위성 기지’ 간 네트워크를 구축해 탐사에 성공함으로써 미국과 유럽연합을 당황하게 했으며, 2021년에는 화성에 탐사 차량(rover)을 보냈다.

지난 11월 13일 『인도 SVI』는 미중간 우주탐사 경쟁에 있어 미국 690억 불, 중국 160억 불의 투자 규모 차이를 보였고, 미국 3,415개와 중국 535개의 인공위성을 올렸다면서 기술적이며 규모적으로 미국이 절대적으로 앞서 있으나, 주로 민간기업들이 상용으로 개발하는 미국의 우주탐사와 달리, 중국은 주로 국영기업 주도하에 우주탐사를 군사적 목적에 집중하고 있어 향후 미국의 우위를 장담할 수 없다고 전망하였다.

이런 가운데 지난 11월 23일 홍콩 『사우스 모닝 포스트(South China Morning Post: SCMP)』는 11월 16일 미 애리조나 대학교의 우주 도메인 상황인식(SDA) 연구팀이 Planetary Science Journal에 기고한 논문 내용을 근거로 2022년 3월 4일에 중국이 달 비밀 탐사를 위한 달에 전초기지를 구축한 가능성을 다룬 기사를 보도하였다.

우선, 미 지구 달 정찰 궤도 관측소(LROC)는 2015년 2월 13일 달 궤도를 도는 불상의 위성 파편을 식별하였고, 3월 14일에 이 우주 폐기물을 WE0913A로 명명하였으며, 2022년 3월 4일 달과 충돌한 것으로 발표하였다. 당시 미 LROC는 WE0913A를 2015년 2월 11일 미 플로리다 캠프 카나브랄 기지에서 우주 기상관측(DSCOVR) 우주선을 탑재하고 발사된 팰콘 9(Falcon 9) 우주발사체(SUV) 추진 로켓에서 파생된 우주 파편으로 판단하였다.

하지만, 2022년 2월 12일 미 애리조나 대학교 SDA 연구팀은 WE0913A 우주 파편이 미 Falcon 9 SUV 추진 로켓에서 떨어진 우주 파편이 아닌, 2014년 10월쯤 지구에서 발사된 모종의 다른 SUV 추진 로켓에서 나온 것이라고 정정하였다. 주된 이유는 지난 6년 동안의 Falcon 9형 SUV 로켓과 WE0913A 우주 파편 궤적을 역추적한 결과 Falcon 9형 SUV 로켓에서 떨어진 것으로 알려진 WE0913A 우주 파편이 달과 충돌을 일으킬 정도의 근지점(flyby)을 보이지 않았던 것이었다.

이에 미 애리조나 대학교 SDA 연구팀은 WE0913A 우주 파편이 Falcon 9형 SUV 로켓에서 파생된 것이 아닌, 2014년 10월 23일 중국 창어 5-T1 임무를 위해 시창(西昌) 우주발사기지에서 우주로 올려진 창청(Long March) 3C형 SUV 로켓에서의 떨어진 우주 파편으로 추정하였다.

그 이유는 창청 3C형 SUV 로켓의 궤적 및 분광적 스펙트럼 분석과 WE0913A의 물리적이며 동력적 비등반성을 동시에 분석한 결과 창어 5-T1 임무에 투입된 창청 3C SUV 로켓 분사체에서 우주 파편 WE0913A가 나와야 달과 최소 근지점이 나와 WE0913A 우주 파편이 2022년 3월 4일에 충돌할 수 있었기 때문이었다.

또한, 연구팀은 다음과 같은 특이점을 제기하였다. 2022년 3월 4일 WE0913A가 달과 근지점의 최소치에 이르면서 달과 충돌하여 만든 분화구(crater) 형상이 이전의 분화구와 다르다는 주장이었다. 연구팀은 미국이 달에 보낸 아폴로 착륙선의 마지막 분사체가 달에 충격(impact)을 준 대부분 분화구는 매우 작고 가는 원형 형상였으나, 지난 2020년 3월 4일에 WE0913A 우주 파편이 달과 충돌한 이후에 만들어진 분화구 형상은 16m와 18m 타원형의 각각 분화구 형상을 만들었다고 기고한 논문에서 과학적 근거를 바탕으로 주장하였다.

특히, 연구팀은 미 LROC가 달로부터 수신한 각종 과학적 자료와 약 7.5㎞에서 촬영한 사진 영상 판독을 근거로 달 궤도를 돌던 WE0913A 우주 파편이 달과 충돌하여 10m 이상의 깊은 분화구를 만든 것은 통상 달 탐사선을 보내는 빈 깡통의 로켓 분사체가 달로 추락하여 발생시킨 분화구와는 전혀 다른 형상을 보인 것이라면서 중국이 불상의 달 탐사 임무를 수행하는 조치를 한 것이라고 의문을 제기하였다.

또한, 연구진은 WE0913A 우주 파편이 달에 충돌하여 매우 특이한 2개의 분화구 형상을 만들어진 것은 중국이 2014년 10월 23일에 창어 5-T1 임무 이외에 상부 위성 탑재체에 불상의 비밀 임무를 띤 물체를 탑재하였기 때문으로 추정하였다.

이는 2022년 2월 21일 중국 외교부가 당시 WE0913A 우주 파편이 달과 충돌할 것이라는 우려가 국제사회에서 논란이 일자, 2014년 10월 23일 발사한 창청 3C형 SUV 로켓 분사체들은 모두 산화되었다며 WE0913A 우주 파편이 중국 창청 3C형 SUV 로켓 분사체가 아니라고 부인한 것과는 반대된 주장이었다. 통상 우주에서는 상부에 탑재된 위성을 우주 궤도에 올린 이후 최종 분사체는 동력을 잃으면 중력을 잃어 지구로 흡수되며, 그 과정에서 산화되거나, 지구에 우주 파편으로 낙하한다.

특히, 지난 11월 17일 PHYS.ORG의 밥 이르카(Bob Yirka) 박사는 2개 분화구 형상에 대한 위치 천문 자료와 영상 광도측정 분석을 토대로 그동안 WE0913A 내부에 동력장치가 있었을 것이라면서 약 6년 이상 동안 지구와 달을 돌다가 달과 가장 가까운 근지점에서 수직으로 달에 충돌하여 16m와 18m의 각각 타원형 분화구를 만든 것은 중국이 달에 얼음이 있을 것으로 추정되는 달 사우스 폴(South Pole) 지역에 전초기지를 위한 기반을 만들기 위한 사전 직업일 수도 있다고 주장하였다.

특히, 미 애리조나 대학교 SDA 연구팀 타너 캠벨(Tanner Campbell) 박사 후보생은 지난 7년간 WE0913A 궤도를 역추적한 결과 통상 일반적 부스터 파편이 보였던 흔들림(wobble)이 WE0913A는 전혀 없었다면서 사전에 입력된 항법 체계 또는 비밀의 비행체계에 의해 2022년 3월 4일 달과 근지점에 이르는 순간에 달에 수직으로 강타(slam)해 2개의 약 10m 이상의 분화구를 만들었을 것이라면서 이는 중국이 달 광석 수집 또는 달 전초기지 건설을 위한 사전 모의시험일 가능성일 수도 있다고 주장하였다. 더욱이 1967년 우주 밖 거버넌스 조약(Outer Space Treaty)에 따라 당연히 의견을 제시해야 할 중국 우주 과학자들로부터의 WE0913A에 대한 아무런 논평과 설명이 제시되지 않은 점도 의문이라고 평가하였다.

지난 11월 23일 홍콩 『SCMP』는 창청 3C형 SUV 로켓에서 떨어진 WE0913A가 근 6년 여동안 달과 지구 궤도를 돌다가 2022년 3월 4일에 달 표면에 충돌한 것은 중국이 창청 3C형 SUV 로켓에 창아 달 탐사계획 이외 또 다른 비밀의 탑재체가 탑재된 것이라면서 2개의 1단계 부스터 로켓과의 균형 고려할 시 WE0913A 내부 탑제체의 중량이 최대 1톤 정도일 것으로 보도하였다.

이후부터 우주 전문가들은 미 애리조나 대학교의 SDA 연구팀의 논문 발표와 SCMP 기사 보도를 근거로 미중 간 첨예한 우주탐사 경쟁이 진행되고 있다고 보도되고 있으며, 이번 WE0913A 우주 파편이 지난 6년 이상의 동안 달과 지구 궤도를 돌다가 달 표면에 수직으로 충돌하여 기존과 다른 2개 분화구를 만든 사례를 들어 중국이 무언가 파괴적인 우주 과학 기술을 활용한 달 탐사 활동을 시도한 것으로 보도하였다.

궁극적으로 우주 전문가들은 2014년 10월부터 2022년 3월 달 표면에 충돌하기 이전까지 비밀스러운 탑재체를 탑재한 WE0913A가 어떠한 역할을 하였고, 왜 10m 이상 크기의 2개 분화구를 만들었는지에 대해서는 알 수 없으나, 이제는 등록된 궤도 위성만이 아닌, 우주 내에 기능을 잃은(defunct) SUV 로켓 파편도 정찰 및 감사 활동을 해야 할 상황이라고 우려하였다.