스페이스 클럽 중국은 화성 샘플 반환, 소행성 근접 통과, 추가 발사장 계획을 추진하고 있다

[발사대]

중국은 달 탐사 프로그램을 확장하기 위해 유인 및 로봇 임무를 통합하는 동시에, 화성에서 채취한 첫 샘플을 반환하는 계획도 추진하고 있습니다. 지구에 더 가까운 곳에서는 학생 주도 우주선이 2029년 근지구 소행성 아포피스 근접 비행을 위해 형태를 갖추고 있습니다.

최근 비행 실패를 조사하는 과정에서 중국은 해상 발사 확대를 포함한 우주항 확장을 계획하고 있다.

톈원-3 임무

중국의 톈원-3 화성 샘플 반환 임무는 프로젝트 수석 과학자이자 중국과학원 회원인 허쯡첸에 따르면, 여러 과학적 준비가 진행 중인 시제품 개발 단계에 들어섰습니다.

톈원-3 착륙선은 화성 표면에서 최대 2미터 아래까지 시추할 예정입니다. (출처: CCTV)

톈원-3 임무는 현재 2028년 창정 5호 두 발의 발사를 목표로 하며, 2030년 지상에서 샘플링을 수행하고 2031년경 지구로 샘플을 반환하는 예정입니다. 이 임무의 주요 과학적 목표는 화성에서 과거 생명체의 흔적을 찾는 것이며, 세계 최초의 화성 샘플 반환 임무가 될 수 있습니다.

이 프로젝트는 연구팀이 어디서 어떻게 샘플링할지, 샘플 이송 방법, 오염되지 않도록 하는 등 다양한 기술적 도전과 과학적 도전을 제기합니다. 전체적인 접근법은 2022년에 공유된 NASA의 화성 샘플 반환 아키텍처를 연상시키지만, 더 넓은 지역에서 샘플을 사전 수집하는 로버는 없습니다.

착륙선은 샘플을 시추하여 탑재된 소형 발사대에 탑재하여 궤도에 운반합니다. 대기 중인 궤도선의 로봇 팔이 샘플을 회수해 반환 캡슐에 싣고, 분리되어 지구로 돌아갈 것입니다.

톈원-3 임무는 대기 중인 궤도선에 샘플을 발사한 후 캡슐에 담아 지구로 보냅니다. (출처: CCTV)

후우는 이 과정이 달 샘플링보다 훨씬 더 벅차다고 지적했는데, 특히 화성이 훨씬 더 멀기 때문이다. 이 프로젝트는 지하 샘플을 채취하기 위해 지표면에 2미터 깊이를 시추하는 것을 목표로 하며, 이는 매우 어려운 작업이 될 것입니다. 이 깊이에서 샘플링하면 원시 정보를 더 잘 보존하고 표면 방사선, 산화 및 풍화가 잠재적 생체 신호에 미치는 영향을 최소화합니다.

지질학적 연대, 수역, 거주 가능성, 약 500g의 고가치 과학 샘플 획득 가능성 등 여러 요소를 고려하여 8개의 후보 착륙지가 선정되었습니다.

이 프로젝트는 지난 5년간 톈원-1 궤도선이 수집한 방대한 데이터의 혜택을 받게 될 것입니다. 이 궤도선에서 촬영한 이미지들은 창어 이미지로 생성된 달 지도와 유사한 붉은 행성의 글로벌 지질지도로 수집되고 있습니다. 이 1:5,000,000 축척 지도는 고해상도 영상, 분광학 및 기타 다중 모드 정보를 결합하여 2028년 말 이전에 완성될 것으로 예상됩니다.

샘플은 처음에 안후이성의 심우주탐사연구소에서 분석되며, 이후 과학자들에게 더 널리 배포될 예정입니다.

창어 6호 달 샘플이 비엔나에서 영구 전시를 위해 유엔에 제출되었습니다. (출처: CCTV)

중국 달 탐사 프로그램

중국은 이번 달 공식적으로 창어 6호 탐사선에서 달 뒷면에 투입된 샘플을 유엔에 넘겼다. 2024년 6월에 채취된 샘플들은 빈에 있는 유엔 사무소에 영구 전시될 예정입니다.

중국 유인우주국(CMSA)은 현재 창어 7호 임무를 시작으로 중국 국가우주국(CNSA)이 관리하던 무인 로봇 달 탐사 임무도 감독하고 있습니다. 인력, 자원, 지식이 현재 중국 달 탐사 프로그램에 기여하기 위해 모이고 있습니다.

계획되었던 창어 7호 발사는 지역 악천후로 인해 8월에 지연되었고, 비정상적으로 제한된 일정 제약으로 인해 예정된 2026년 발사가 불가능했다. 태양광으로 작동하는 착륙선과 로버는 장기간 태양이 있는 동안 달 남극에 도달해야 하며, 태양의 낮은 각도는 항법과 착륙에 적합한 조명도 제공해야 한다. 발사와 착륙 시기가 밀접하게 연결되어 있지 않아 임무 시행이 단순히 며칠 또는 몇 주 지연되는 대신 2027년 초로 미뤄졌다.

창정 5호가 8월에 창어 7호 임무를 발사할 준비가 되어 있으나, 이후 2027년으로 연기되었다. (출처: CMSA)

창어 임무에서 얻은 학습과 하드웨어는 2031년부터 2035년 사이에 비행할 예정인 미래 화물 착륙선 설계에 반영될 것이다. 이번 달에는 창어 8호가 취소되거나 기기들이 이전 달 탐사 임무로 전환될 것이라는 확인되지 않은 소문이 돌았는데, 이는 9월 유로플래닛 과학 회의에서 한 팀의 발언 이후 이어졌다.

이 임무는 달 남극 근처에서 현장 자원 활용을 탐구하기 위해 설계되었으며, 달 레골리스를 유용한 건축 자재로 전환하는 등 현지 자원을 추출하고 활용하는 기술을 시연하는 실험도 포함되었습니다. 이 우주선은 창어 7호와 함께 중국의 국제 달 연구소 건설 기초를 마련하는 역할을 할 것이다.

이 선교는 국제적인 광범위한 참여를 이끌었습니다. CNSA는 11개국 및 지역이 참여하는 10개의 협력 프로젝트를 선정했으며, 해외 파트너에 200kg의 탑재 용량을 제공했습니다. 여기에는 파키스탄 최초의 달 탐사 탐사 로버와 터키의 탐사 탐사 탐사 로버, 그리고 러시아, 이탈리아, 태국, 바레인, 이집트, 홍콩의 장비와 실험체가 포함되어 있으며, 이들 모두 이전에 창어 임무에 협력한 바 있습니다. 이들 실험에는 이란, 남아프리카, 페루의 실험들이 합류합니다. 창어 8호는 현재 공식 발사가 예정되어 있으며, 달 남극 근처의 라이프니츠-베타 고원을 목표로 하고 있습니다.

창어 8호의 달 촬영 사진. (출처: CNSA)

한편, 칭화대학교의 학생 주도 소행성 아포피스 요격 임무인 칭화성 위협 소행성 정찰(START)이 검토에서 제작 단계로 넘어갔다. 300kg급 우주선은 2028년 초 주취-3에 실려 발사되며, 저비용의 태양 전기 추진을 이용해 저귀 궤도 31,600km까지 궤도를 올릴 예정이다.

이 우주선은 2029년 4월 지구와의 가장 근접 조우 중 초속(8.74 km) 플라이바이를 수행하며 목표에서 7km 이내로 통과할 예정입니다. 고회전 다운링크를 사용하면 영상과 데이터가 7일 이내에 반환될 것으로 예상됩니다.

추가 발사 인프라

팔콘 9 스타링크 임무가 플로리다에서 더 이상 비행하지 않게 되면서, 이 기사가 9월 중순에 발표되기 전 30일 동안 중국은 우주 해안보다 더 많은 발사를 했습니다. 이 수치는 미국의 총 13회 발사보다는 아직 3회가 부족했다. 점점 더 많은 발사 제공업체들이 신형 발사체를 준비하거나 속도를 높이면서, 중국은 더욱 많은 발사 인프라를 계획하고 있다.

2025년 4월부터 원창에 제안된 미래 발사대 배치, 3단계는 왼쪽에 위치합니다. (출처: CCTV)

원창의 상업 우주항은 세 번째와 네 번째 발사대가 거의 완공되면서 3단계 개발 단계에 진입하고 있습니다. 이 부지를 관리하는 하이난 국제항공우주발사회사(HICAL)는 이번 확장 기간 동안 추가로 4개의 범용 발사대를 계획하고 있다. 상업용 발사대 3번과 4번은 올해 내에 발사가 이루어질 가능성이 있습니다.

또한 원창 우주 발사장에 위치한 세 번째 발사 단지(LC-301) 공사도 거의 완료 단계에 있으며, 셔터 도어는 인근 두 개의 우주선 조립 건물에 부착되어 있다. 이 두 우주선은 결국 중국의 유인 멍저우 캡슐과 란월 착륙선을 발사해 10년 말 내에 달 착륙 시도를 할 두 대의 창정 10호 우주선을 수용할 것이다. LC-301에는 승무원 접근 암이 아직 설치되지 않았지만, 이 발사대는 내년에 단일 코어 창정 10A의 첫 발사를 맞이할 것으로 예상됩니다.

한편, 아이스페이스는 다음 달 원창에서 발사체 처리 시설을 확장할 준비를 하고 있으며, 그곳에서 회사의 부분 재사용 가능한 쌍취선-3(Hyperbola-3) 개발을 더욱 진행할 예정이다.

HICAL은 또한 올해 말까지 1단계 해상 회수를 위한 두 척의 계획된 드론십 중 첫 번째 드론십을 완성할 계획입니다. '해상 상태 4'(파도 1.25미터에서 2.5미터 사이)에서 운항이 가능하며, 연간 30회에서 40회의 회수 임무를 수행할 수 있으며, 회수 주기는 약 7일입니다.

오리엔스페이스의 인리 1호(중력 1호)는 9월 15일 황해에서 발사됩니다. (출처: 신화)

해상 발사 증가

중국의 첫 해상 발사는 7년 전 2019년 6월에 이루어졌으며, 장정 11호(CZ-11)가 황해에서 7개의 위성을 궤도에 올렸습니다. 그 이후로 CZ-11을 이용해 CASC의 제룡-3, 갤럭틱 에너지의 구셴싱 1호(세레스-1S), 오리엔스페이스의 인리-1(중력-1)과 함께 28회의 해상 발사가 실시되었으며, 가장 최근에는 9월 16일 발사되었다.

CAS 스페이스는 8월 남중국해에서 동팡항티앙강호에서 시험 운항한 후 리젠-1(키네티카-1)의 첫 해상 발사를 계획하고 있다. 회사는 내륙 주취안 위성 발사 센터에서 매월 태양동기 임무를 보완하는 해상 발사를 통해 고객에게 더 유연한 목표 궤도를 제공할 계획입니다.

상하이 민항구에 상업용 해상 우주항 건설이 8월 말에 시작되었다. 건설 기간은 약 7개월이 걸릴 것으로 예상되며, 황푸강을 따라 대규모 차량 보관 및 통합 건물이 건설될 예정입니다. 우주 항구에서 차량들은 강이나 인근 운하를 통해 해상 발사장으로 운송될 예정이었습니다. 이 새로운 상하이 우주항은 2027년부터 해상 발사를 시작할 예정이며, 산둥성의 기존 해양동양 우주항과 함께 건설될 예정이며, 광둥성 남쪽에 또 다른 공간도 검토 중이다.

스페이스 에포크의 위안싱저-1 프로토타입 로켓이 2025년 5월 해상 회수 시험 비행을 준비 중이다. (출처: 스페이스 에포크)

시리즈 B 자금 조달 이후, 스페이스 에포크의 위안싱저-1은 연말 이전에 첫 비행을 목표로 하고 있으며, 상업 발사는 2027년에 시작될 예정이다. 스테인리스 스틸로 제작된 이 차량은 높이 66m, 직경 4.2m입니다. 이 회사에서는 소모 시 저지구 궤도에 14,000kg, 1,100km 궤도에 9,000kg, 회수 시 7,000kg을 운반할 수 있다고 주장합니다.

스페이스 에포크는 5월 산둥성 동양 우주항에서 프로토타입을 이용한 수직 이착륙(VTVL) 시험을 성공적으로 수행했다. 시범 비행은 약 27m 길이의 시험 차량을 사용했으며, 약 2.5km 고도에 도달한 후 통제된 착수로 분석에 성공해 바다에서 회수되었습니다. 다가오는 첫 비행도 다시 통제된 착수(controlled splashdown)를 목표로 하며, 이는 회수 플랫폼을 이용한 후속 부스터 포획 계획에 반영될 것이다.

갤럭틱 에너지는 올해 초 해상에서 캐치 암이 장착된 타워를 이용해 지선싱-2(팔라스-2)를 포획할 계획을 공개했다. 이 회사에서는 이번 달 싱글 코어와 트리플 코어 구성의 새로운 렌더링을 공개했으며, 두 버전 모두 인터스테이지가 있어 핫스테이징을 활용할 것임을 암시한다.

팔라스-1은 9월 1일 첫 비행을 합니다. (출처: 갤럭틱 에너지)

최근 신세대 100톤급 창궁-90(CQ-90) 엔진의 장기 시험을 완료했다. CQ-90은 가스 발생기 사이클을 이용해 액체 등유와 산소를 연소하며, 이 새로운 차량에 동력을 공급할 것입니다.

9월 1일 주취안의 전용 발사대에서 지셴싱-1(팔라스-1)의 첫 발사를 성공적으로 수행했다. 갤럭틱 에너지는 창궁-50 엔진의 스로틀 가능한 버전이 개발된 후 향후 임무에서 부스터를 착륙시키고 회수할 계획이다.

최근 발사 실패

창정 7A는 8월 중순 문창에서 발사된 지 1분 조금 넘게 지나 중국샛 4B 위성을 실어 폭발했다. 이와 함께 두 번째 창정 6C 2단의 궤도 분열과 기타 프로그램 지연으로 인해 중국항공과학기술총체(CASC)는 프로그램 전반에 걸쳐 "심각한 품질 상황"에 직면해 있으며, 보다 엄격한 조사와 엄격한 품질 관리를 명령했다.

조립 건물에 있는 톈롱-3. (출처: 스페이스 파이오니어)

한편, 스페이스 파이오니어가 4월에 발표한 톈롱-3 실패 검토에서는 이상 현상이 1단의 액체 산소 누출에서 발생했고, 그곳에서 화재가 발생했다고 밝혔다. 두 단계가 분리되었으나, 이는 의도한 70km가 아닌 약 40km 고도에서 이루어졌다. 2단은 점화 직후 제어를 잃으며 임무가 종료되었다.

그럼에도 불구하고, 이번 비행은 회사가 시험하려던 대부분의 하드웨어 부품을 검증했다고 보도했다. 이 연구 결과는 올해 마지막 분기에 발사될 가능성이 있는 두 번째 차량에 적용되고 있습니다.

(주요 이미지: 8월 19일 두 번째 비행 중 이륙하는 랜드스페이스의 주취-3호가 START 우주선을 궤도에 실을 예정입니다. 출처: 랜드스페이스)

스페이스 클럽(Space Club)