달 탐사

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1. 개요

달 탐사는 인류가 달을 연구하고 탐사하는 활동을 의미한다. 고대부터 달을 관찰해 왔으며, 망원경 발명 이후 연구가 활발해졌다. 미국과 소련의 우주 경쟁 시대를 거치며 달 탐사가 가속화되었고, 1969년 아폴로 11호의 달 착륙 성공으로 인류는 최초로 달 표면을 밟았다. 1990년대 이후 중국, 일본, 유럽, 인도, 대한민국 등 여러 국가가 달 탐사에 참여하고 있으며, 달 궤도선 발사, 무인 착륙선 및 로버 운용, 샘플 채취 등의 성과를 거두었다. 현재 미국은 아르테미스 계획을 통해 달 탐사를 재개하고 있으며, 각국은 유인 달 탐사 및 달 기지 건설을 목표로 하고 있다.

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달 착륙은 지구 외 천체에 우주선을 착륙시키는 것으로, 여러 국가가 무인 및 유인 탐사를 통해 성공했으며 특히 1969년 아폴로 11호는 인류 최초의 유인 달 착륙을 이루었다.
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달 탐사
달 탐사
2022년 12월 8일의 보름달
목표	달 표면과 환경에 대한 연구
방법	무인 우주선 유인 우주선 달 표면 탐사차 달 궤도 탐사선
주요 임무	달 암석 및 토양 샘플 수집 달 표면 사진 촬영 달 지진 연구 달 자기장 측정 달 기지 건설 가능성 평가
역사
최초의 달 탐사	1959년 (소련)
최초의 달 착륙	1966년 (소련)
최초의 유인 달 착륙	1969년 (미국)
주요 탐사 프로그램	아폴로 계획 (미국) 루나 계획 (소련) 창어 계획 (중국) 찬드라얀 계획 (인도) 아르테미스 계획 (미국)
주요 탐사 목표
달의 기원과 진화 연구	달의 형성과 진화 과정 규명
달의 자원 탐사	헬륨-3 등 미래 에너지 자원 확보 물 등 생명 유지 자원 확보
달 기지 건설	미래 우주 탐사를 위한 전초 기지 건설 과학 연구 및 우주 자원 활용 기지 건설
미래의 달 탐사
주요 계획	국제 달 탐사 연구 기지(ILRS) (중국 주도) 아르테미스 계획 (미국 주도)
탐사 목표	달 기지 건설 및 운영 달 자원 활용 화성 등 심우주 탐사 준비
각국의 달 탐사 현황
미국	아폴로 계획을 통해 6차례 유인 달 착륙 성공 아르테미스 계획을 통해 2020년대 후반 유인 달 착륙 재개 목표
소련/러시아	루나 계획을 통해 무인 달 탐사 수행 루나 25호 2023년 발사 실패
중국	창어 계획을 통해 달 뒷면 착륙 및 샘플 귀환 성공 국제 달 탐사 연구 기지(ILRS) 건설 추진 창어 6호 달 뒷면 샘플 채취 예정
일본	오모테나시 착륙 시도 실패 SLIM 달 착륙 성공
인도	찬드라얀 3호 달 남극 착륙 성공
대한민국	다누리 달 궤도 진입 성공

2. 역사

인류는 아주 오래전부터 밤하늘의 달을 관찰해왔다. 1609년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경을 이용해 처음으로 달을 자세히 관측한 이래^[87], 달에 대한 과학적 탐구가 꾸준히 이어졌다. 그러나 본격적인 달 탐사는 냉전 시기 미국과 소련 간의 치열한 우주 경쟁과 함께 시작되었다.

소련은 초기 달 탐사를 주도하며 1959년 루나 2호로 인류 최초 달 표면 도달, 같은 해 루나 3호로 최초 달의 뒷면 촬영, 1966년 루나 9호로 최초 연착륙에 성공하는 등 중요한 성과를 거두었다.

이에 미국은 1961년 유인 달 착륙을 목표로 하는 아폴로 계획을 발표하며 경쟁에 뛰어들었다. 여러 차례의 무인 탐사를 거쳐 1968년 아폴로 8호가 인류 최초로 유인 달 궤도 비행에 성공했고, 마침내 1969년 7월 20일 아폴로 11호의 닐 암스트롱과 에드윈 올드린이 달 표면에 발을 내딛으며 최초의 유인 달 착륙을 성공시켰다. 미국의 아폴로 계획은 1972년 아폴로 17호 임무까지 이어지며 총 6번의 유인 착륙을 달성했다.

소련 역시 무인 탐사를 꾸준히 진행하여 1970년 루나 16호로 최초의 무인 달 토양 샘플 귀환에 성공했으며, 같은 해 최초의 월면차인 루노호트 1호를 달에 보내 탐사를 수행했다.

활발했던 달 탐사는 1976년 소련의 루나 24호 임무를 마지막으로 한동안 중단되었다. 이후 1990년 일본의 히텐 발사를 계기로 달 탐사는 다시 시작되었고, 중국, 인도, 유럽 등 여러 국가와 기관들이 참여하며 새로운 국면을 맞이했다. 특히 중국은 창어 계획을 통해 2013년 창어 3호로 아시아 최초 달 착륙, 2019년 창어 4호로 세계 최초 달 뒷면 착륙^[85]^[86], 2020년 창어 5호로 달 토양 샘플 귀환에 성공하는 등 주목할 만한 성과를 이루었다. 인도의 찬드라얀 1호 발사 역시 달 탐사의 다변화에 기여했다.

2. 1. 고대 및 중세 시대의 달 관측

아리스토텔레스의 철학에서는 달에서 시작되는 천국은 완전한 영역이고, 지상은 변화와 파괴의 영역으로 보아 둘 사이의 유사성을 엄격하게 배제했다.^[87] 다만 아리스토텔레스 자신은 달에 혼란의 영역이 다소 섞여 있을 가능성을 시사하기도 했다. 플루타르코스는 그의 저서 『''On the Face in the Moon's Orb''』에서 지구와 달에 대해 다른 견해를 제시했다. 그는 달에는 태양 빛이 닿지 않는 깊은 움푹 들어간 곳이 있으며, 달 표면의 반점은 강이나 깊은 균열의 그림자라고 주장했다. 또한 달에 생물이 살고 있을 가능성도 제기했다. 과거에는 달이 지구의 모습을 비추는 거울이라는 생각도 있었으나, 달이 항상 같은 면만을 지구로 향한다는 사실이 알려지면서 이 설명은 곧 부정되었다.^[87] 결국 달 표면의 무늬는 밀도 차이 때문에 나타나는 것이며, 이로써 달이 완벽한 구형이라는 생각과 천상의 완전성이라는 기존 관념은 유지될 수 있었다.^[87]

중세 이슬람 세계와 유럽의 아리스토텔레스주의 학자들은 달의 반점을 아리스토텔레스의 이론에 맞춰 설명하려고 노력했다.^[87] 망원경이 발명된 후, 토마스 해리엇은 오랫동안 달을 관측하고 처음으로 망원경으로 본 달의 모습을 스케치했지만, 그의 그림은 출판되지 않았다.^[87] 최초의 달 지도는 1645년 벨기에의 천문학자 미하엘 랑렌이 그린 것이다.^[87] 2년 뒤인 1647년에는 요하네스 헤벨리우스가 더욱 영향력 있는 저작인 『셀레노그라피아』(Selenographia)를 출판했다. 헤벨리우스의 명명 체계는 18세기까지 프로테스탄트 국가에서 사용되었으나, 1651년 예수회 소속 천문학자 조반니 바티스타 리치올리가 출판한 체계로 점차 대체되었다. 리치올리는 맨눈으로 보이는 어두운 반점들에는 바다의 이름을, 망원경으로 보이는 반점(크레이터)에는 철학자나 천문학자의 이름을 붙이는 방식을 사용했다.^[87]

2. 2. 망원경 발명 이후의 달 관측

1609년 갈릴레오 갈릴레이가 최초로 망원경을 이용해 달을 관측한 이래^[87], 달에 대한 이해는 크게 발전했다. 토마스 해리엇 역시 망원경으로 달을 관측하고 이미지를 묘사했지만, 그의 스케치는 출판되지 않았다.^[87]

본격적인 달 표면 연구는 달 지도 제작으로 이어졌다. 1645년 벨기에의 천문학자 미하엘 랑렌이 최초의 달 지도를 그렸고,^[87] 2년 뒤인 1647년에는 요하네스 헤벨리우스가 더욱 상세한 내용을 담은 『셀레노그라피아』(Selenographia)를 출판했다. 헤벨리우스의 명명 체계는 한동안 사용되었으나, 1651년 예수회 소속 천문학자 조반니 바티스타 리치올리가 발표한 체계가 더 널리 받아들여졌다. 리치올리는 맨눈으로 보이는 어두운 부분에 바다의 이름을, 망원경으로 보이는 크레이터에는 철학자나 천문학자의 이름을 붙이는 방식을 사용했다.^[87]

1753년에는 크로아티아 출신의 예수회 천문학자 루예르 요시프 보스코비치가 달에는 대기가 없다는 사실을 발견했다.^[87] 이후 1824년 독일의 천문학자 프란츠 폰 그루이튀이젠은 달 표면의 수많은 크레이터들이 소행성 충돌로 인해 생성되었다는 설명을 제시했다.^[88]

2. 3. 우주 경쟁 시대의 달 탐사

냉전 시대 소비에트 연방과 미국 사이의 우주 경쟁은 달 탐사를 가속화하는 중요한 계기가 되었다. 이 경쟁은 과학적으로 중요한 발견을 많이 이끌어냈으며, 인류 역사에 큰 획을 그었다.

달에 처음 도달한 인공 물체는 소비에트 연방의 무인 탐사선 루나 2호로, 1959년 9월 13일(자료에 따라 14일) 달 표면에 의도적으로 충돌했다. 이어 루나 3호는 1959년 10월 7일 인류 최초로 달의 뒷면을 촬영하여 사진을 전송하는 데 성공했다. 소비에트 연방은 계속해서 달 탐사를 주도하여, 1966년 2월 3일 루나 9호가 최초로 달 표면에 연착륙하여 표면 사진을 보내왔다. 이는 달 표면이 탐사선이 빠질 만큼 깊은 먼지층으로 덮여 있지 않다는 것을 증명하는 중요한 성과였다. 또한, 1966년 3월 31일 발사된 루나 10호는 최초로 달 궤도를 도는 인공위성이 되었다.

소련의 성공에 자극받은 미국은 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해 노력했다. 존 F. 케네디 대통령은 1961년 5월 25일 미국 의회 합동회의 연설에서 유인 달 착륙을 국가적 목표로 선언하며 다음과 같이 말했다.

"우리 나라는 향후 10년 이내에 인간을 달에 착륙시키고 안전하게 지구로 귀환시키는 목표를 달성해야 한다고 믿고 있다. 이 시대의 우주 계획에서 인류에게 인상 깊은, 그리고 장기적인 우주 탐사에 중요한 계획은 없을 것이다."

^[89]

이 목표를 달성하기 위해 미국은 달 근접 관측을 위한 레인저 계획(1961-1965)과 연착륙 기술을 시험한 서베이어 계획(1966-1968) 등 여러 무인 탐사를 진행했다.

아폴로 11호로 달에 착륙하여 달 표면을 걸었던 올드린. 촬영은 닐 암스트롱이 했으며, 암스트롱 자신의 모습은 올드린의 헬멧 바이저에 작게 비치고 있다.

유인 달 탐사 경쟁은 1968년 12월 24일, 아폴로 8호의 승무원 프랭크 보먼, 짐 러벨, 윌리엄 앤더스가 인류 최초로 유인 달 궤도 비행에 성공하고 달의 뒷면을 직접 목격하면서 새로운 국면으로 접어들었다. 마침내 1969년 7월 20일, 아폴로 11호의 닐 암스트롱과 에드윈 올드린이 인류 최초로 달 표면에 발을 내디뎠다. 이는 20세기 인류 역사상 가장 중요한 사건 중 하나로 평가받는다. 미국의 아폴로 계획은 이후에도 계속되어 아폴로 17호가 1972년 12월에 마지막으로 달에 착륙할 때까지 총 6번의 유인 달 착륙을 성공시켰다.

소련 역시 꾸준히 무인 달 탐사를 이어갔다. 1969년 7월, 아폴로 11호의 착륙과 거의 동시에 달 토양 샘플 채취를 목표로 했던 루나 15호는 착륙 과정에서 충돌하여 실패하기도 했다. 그러나 1970년 9월 24일 루나 16호가 세계 최초로 무인 방식으로 달 토양을 채취하여 지구로 귀환하는 데 성공했다. 또한, 1970년 11월 17일에는 루나 17호 착륙선과 함께 최초의 달 탐사차(로버)인 루노호트 1호가 달 표면 탐사를 시작했다. 1973년 1월 15일에는 루나 21호와 함께 착륙한 루노호트 2호가 약 37km를 이동하며 지구 외부 천체 표면 최장 이동 기록을 세우기도 했다.

루나 16호, 루나 20호, 루나 24호와 아폴로 11호부터 아폴로 17호까지(아폴로 13호 제외)의 임무를 통해 달의 암석 샘플이 지구로 옮겨져 연구에 활용되었다. 마지막으로 달 표면을 걸었던 인류는 1972년 12월 아폴로 17호 임무의 유진 서넌과 해리슨 슈미트이다.

1960년대 중반부터 1970년대 중반까지 활발했던 달 탐사는 1976년 소련의 루나 24호 임무를 마지막으로 한동안 중단되었다. 이후 소련은 금성 탐사와 우주 정거장 개발에, 미국은 화성 및 더 먼 외행성 탐사에 집중하게 되었다.

2. 4. 1990년대 이후의 달 탐사

1976년 소련의 루나 24호를 마지막으로 한동안 중단되었던 달 탐사는 1990년 일본의 히텐 발사를 계기로 다시 시작되었다. 이후 중국, 인도, 유럽 등 여러 국가와 기관들이 달 탐사에 참여하며 새로운 경쟁 시대를 열었다.

;일본

일본의 우주선으로 최초로 달에 접근한 . 오른쪽 상단의 작은 다면체가 이다.

1990년, 일본은 기술실험 탐사선 히텐( ひてん|히텐^일본어 )을 발사하여 달 궤도에 도달한 세 번째 국가가 되었다. 히텐은 위성 はごろも|하고로모^일본어를 달 궤도에 투입했으나, 송신기 고장으로 과학적 탐사는 거의 이루어지지 못했다. 이후 2007년 9월, 일본은 달의 기원과 진화에 관한 데이터를 수집하고 미래 달 탐사 기술 개발을 목표로 달 궤도 위성 가구야( かぐや^일본어 )를 발사했다.^[90] 가구야는 1년 8개월 동안 달 궤도에서 관측 임무를 수행한 뒤 2009년 6월 11일 달 표면에 충돌하며 임무를 마쳤다.

;미국, 유럽

미국 항공우주국(NASA)은 1994년 탐사선 클레멘타인을 발사했다. 클레멘타인은 달 궤도에서 2개월간 관측을 수행했으나, 이후 소행성 관측을 위해 이동하던 중 고장났다. 1998년에는 루나 프로스펙터를 발사하여 1년 반 동안 달 궤도에서 관측을 진행한 후 달 표면에 충돌시켰다.

유럽우주국(ESA)은 2003년 9월 27일 소형 저비용 달 궤도 탐사선 스마트 1을 발사했다. 스마트 1은 달 표면의 3차원 X선 영상 및 적외선 영상 촬영을 목표로 했으며, 2004년 11월 15일 달 궤도에 진입하여 2006년 9월 3일까지 관측을 수행했다. 이후 충돌 시 발생하는 분출물을 관측하기 위해 의도적으로 달 표면에 충돌시켰다.^[91]

;중국

중화인민공화국은 달 탐사 프로그램인 창어 계획을 2003년 발표하고, 2007년 10월 24일 첫 달 탐사선 창어 1호를 발사했다. 창어 1호는 1년 이상 달 궤도에서 활동한 뒤 2009년 3월 달 표면에 충돌한 것으로 알려졌다. 2010년 10월 1일에는 창어 2호를 발사했다.

중국의 창어 4호 개념도. 달의 뒷면에 연착륙시켜 실험을 한다는 획기적인 계획이다.

2013년 12월 1일 발사된 창어 3호는 같은 해 12월 14일 달 표면 연착륙에 성공하며 아시아 국가 최초의 달 착륙 기록을 세웠다. 창어 3호는 월면차인 옥토호( 玉兔号|위투하오^중국어 )를 분리하여 탐사를 진행했다.^[93]

2018년 12월 8일 발사된 창어 4호는 2019년 1월 3일, 인류 최초로 달의 뒷면 동경 177.6도, 남위 45.5도 지점에 착륙하는 데 성공했다.^[85]^[86] 창어 4호는 착륙선과 월면차 옥토 2호( 玉兔二号|위투얼하오^중국어 )로 구성되었으며, 달 뒷면 탐사와 함께 식물 씨앗, 초파리 알 등을 이용한 생물학 실험도 진행했다.

2020년 11월 발사된 창어 5호는 같은 해 12월 6일 중국 최초로 달 궤도상 도킹에 성공했으며, 12월 17일 지구로 귀환하여 총 1731g의 달 토양 및 암석 시료를 가져오는 데 성공했다. 이는 중국 최초의 달 시료 귀환 임무 성공이다.

;인도

인도우주연구기구(ISRO)는 2008년 10월 22일 무인 달 궤도 위성 찬드라얀 1호를 발사했다.^[94] 찬드라얀 1호는 달의 3차원 지도 및 표면 화학·광물 지도를 작성하는 것을 목표로 했으며,^[95]^[96] 2008년 11월 14일 달 궤도에 도착하여 인도를 네 번째 달 탐사 성공 국가로 만들었다.^[97] 하지만 2009년 7월 자세 제어용 스타 센서 고장과 8월 본체 과열로 인한 통신 두절로 인해 발사 10개월 만에 조기에 임무를 종료했다.

3. 각국의 달 탐사 계획

21세기에 들어 달 탐사는 미국, 중국, 러시아, 일본, 유럽, 인도, 대한민국 등 여러 국가와 민간 기업의 주도로 활발히 진행되고 있다.^[114]^[92]^[117]^[118]^[94]^[119] 각국은 달 궤도 탐사, 착륙, 샘플 귀환, 유인 탐사 및 기지 건설 등 다양한 목표를 설정하고 기술 개발과 우주 탐사의 새로운 장을 열기 위해 경쟁하거나 협력하고 있다.

3. 1. 미국

미국 항공우주국(NASA)은 1994년 탐사선 클레멘타인(Clementine)을 발사했다. 클레멘타인은 달 궤도에서 2개월간 관측을 수행했으나, 소행성 관측 임무로 전환하던 중 고장났다. 1998년에는 루나 프로스펙터(Lunar Prospector)를 발사해 1년 반 동안 달 궤도 관측 임무를 수행한 후 의도적으로 달 표면에 충돌시켰다.

컨스텔레이션 계획 취소 이후 한동안 중단되었던 미국의 달 탐사는 아르테미스 계획 발표와 함께 다시 활기를 띠고 있다.^[114] 이 계획은 국제 및 민간 협력을 통해 2024년까지 최초의 여성 우주인을 달에 보내고, 장기적으로 달에 지속 가능한 기지를 건설하는 것을 목표로 한다.

상업 달 화물 서비스(Commercial Lunar Payload Services, CLPS) 프로그램을 통해 2020년과 2021년에 걸쳐 민간 기업의 달 착륙선 3기를 발사할 예정이었다.^[115] 또한 2022년에는 달 궤도 우주정거장인 루나 게이트웨이의 첫 모듈 발사를 계획했다. 이와 별도로 민간 우주기업 스페이스X는 스타십을 이용해 2023년 최초의 민간인 달 비행을 추진하고 있다.^[116]

3. 2. 중국

중화인민공화국은 자원 채취, 특히 지구의 에너지원이 될 수 있는 헬륨-3 채취 가능성을 연구하는 창어 계획을 시작하여 달 탐사를 적극적으로 추진하고 있다. 2007년 10월 24일, 첫 달 궤도 위성인 창어 1호(嫦娥1号)를 발사했다.^[92] 창어 1호는 1년 이상 달 궤도에서 관측 임무를 수행한 후, 2009년 3월 계획대로 달 표면에 충돌하며 임무를 마쳤다.

2010년 10월 1일에는 후속 탐사선인 창어 2호(嫦娥2号)를 발사했다. 이후 2013년 12월 1일에 발사된 창어 3호(嫦娥3号)는 같은 달 14일 달 표면에 성공적으로 연착륙했으며, 무인 월면차인 '옥토(玉兔)호'를 분리하여 달 표면 탐사를 진행했다.^[93]

창어 4호(嫦娥4号)는 2016년 1월 계획이 공개되었으며, 지구와 달의 라그랑주점에 중계 위성을 배치하고 달의 뒷면에 착륙선과 월면차 '옥토 2호'를 보내는 것을 목표로 했다. 창어 4호는 2018년 12월 8일 발사되어 2019년 1월 3일, 인류 최초로 달의 뒷면(동경 177.6도, 남위 45.5도)에 착륙하는 데 성공했다. 착륙선에는 식물 씨앗, 초파리 알, 효모균 등 생물을 탑재하여 달 환경에서의 생존 가능성을 알아보는 실험도 진행했다.

창어 5호(嫦娥5号)는 2020년 11월 발사되어 달 표본 채취 및 귀환 임무를 수행했다. 12월 6일 중국 최초로 달 궤도에서의 도킹에 성공했으며, 12월 17일 귀환선이 지구로 돌아와 총 1731g의 달 표본을 성공적으로 가져왔다. 이는 미국, 소련에 이어 세 번째로 달 표본을 지구로 가져온 사례이자, 중국 우주 개발 역사상 중요한 성과로 평가받는다.

3. 3. 일본

1990년, 일본의 기술실험 탐사선 히텐ひてん^jpn이 달을 방문하여 달 궤도에 도달한 세 번째 국가가 되었다. 히텐은 위성 はごろも|하고로모^jpn를 달 궤도에 투입했지만, 송신기 고장으로 이후의 과학적 탐사는 거의 이루어지지 않았다.

2007년 9월, 일본은 「달의 기원과 진화에 관한 과학적 데이터를 수집하고 미래의 달 탐사를 위한 기술을 개발하는 것」을 목적으로 달 궤도 위성 가구야かぐや^jpn를 발사했다.^[90] 가구야는 1년 8개월에 걸쳐 달 궤도에서 관측을 계속한 후, 2009년 6월 11일 달 표면에 충돌하며 임무를 마쳤다.

일본 우주항공연구개발기구(JAXA)와 토요타 자동차는 협력하여 달 착륙선을 개발하고 있으며, 2029년에 무인 탐사선을, 2030년에서 2034년 사이에 유인 탐사선을 착륙시킬 계획이다.^[117]

3. 4. 유럽

유럽우주국(ESA)은 2003년 9월 27일, 소형이면서 저렴한 달 궤도 탐사선 스마트 1(SMART-1)을 발사했다. 스마트 1의 초기 목적은 달 표면의 3차원 X선 영상, 적외선 영상을 촬영하는 것이었다. 스마트 1은 2004년 11월 15일 달 궤도에 진입하여 2006년 9월 3일까지 관측을 계속한 후, 충돌 시 분출되는 연기를 관측하기 위해 의도적으로 달 표면에 충돌했다.^[91]

유럽 우주국은 2024년까지 달에 유인 착륙선을 보낼 예정이다.^[118]

3. 5. 러시아

러시아 연방 우주국은 1997년 달에 무인 기지를 건설하는 루나 글로브 계획을 세웠으나, 1998년 금융 위기로 인해 중단되었다. 이후 2015년에 계획을 다시 시작하였다. 이 계획에 따르면 러시아는 2021년에 달의 남극에 착륙할 루나 25호를 발사하고, 2025년에는 달에서 표본을 채취하여 돌아올 루나 28호를 발사할 예정이다.

3. 6. 인도

인도우주연구기구(ISRO)는 2008년 10월 22일 무인 달 궤도 위성 찬드라얀 1호를 발사했다.^[94] 이 탐사의 초기 목표는 2년간 달 궤도를 돌며 달의 3차원 지도와 표면의 화학 및 광물 지도를 만드는 것이었다.^[95]^[96] 찬드라얀 1호는 2008년 11월 14일 15시 4분(GST)에 달에 도착했으며, 이로써 인도는 달에 도달한 네 번째 국가가 되었다.^[97] 하지만 2009년 7월, 탐사선의 자세 제어용 스타 센서가 고장났고, 이어 8월에는 본체 과열로 통신이 두절되어 발사 10개월 만에 임무가 조기 종료되었다.

3. 7. 대한민국

대한민국은 2022년 달 궤도선 다누리를 발사하여 달 탐사를 시작했다. 선행 기술이 확보되면 2030년에 달 착륙선을 발사할 예정이다.^[119]

4. 달 탐사 연표

이름	발사일	도착일	종료일	결과
소련 루나 1호	1959년 1월 2일	1959년 1월 4일		달 표면에 충돌할 목적으로 발사. 달 표면으로부터 5995km 근접비행. 세계 최초의 달 탐사선.
미국 파이어니어 4호	1959년 3월 3일	1959년 3월 4일	1959년 3월 7일	달 표면에 충돌할 목적으로 발사. 달 표면으로부터 60000km 근접비행.
소련 루나 2호	1959년 9월 12일	1959년 9월 13일		세계 최초로 달 표면에 충돌한 탐사선.
소련 루나 3호	1959년 10월 4일	1959년 10월 6일		최초로 달 뒷면의 사진을 전송.
미국 레인저 7호	1964년 7월 28일	1964년 7월 31일		달 표면에 충돌 성공.
소련 루나 9호	1966년 1월 31일	1966년 2월 3일	1966년 2월 6일	최초로 달 표면에 착륙 성공, 사진 전송.
소련 루나 10호	1966년 3월 31일	1966년 4월 3일	1966년 5월 30일	최초로 달 궤도에 진입.
미국 서베이어 1호	1966년 5월 30일	1966년 6월 2일	1967년 1월 7일	달 표면에 착륙 성공.
미국 루나 오비터 1호	1966년 8월 10일	1966년 8월 14일	1967년 10월 29일	달 궤도 진입 성공.
미국 서베이어 3호	1967년 4월 17일	1967년 4월 20일	1967년 5월 3일	달 표면에 착륙 성공. 차후 아폴로 12호 승무원에 의해 회수됨.
미국 아폴로 8호	1968년 12월 21일	1968년 12월 24일	1968년 12월 27일	최초의 유인 달 궤도 진입.
미국 아폴로 11호	1969년 7월 16일	1969년 7월 20일	1969년 7월 24일	최초의 유인 달 착륙.
소련 루나 16호	1970년 9월 12일	1970년 9월 20일	1970년 9월 24일	최초로 무인으로 달 토양을 채집해 귀환하는데 성공.
소련 루나 17호, 루노호트 1호	1970년 11월 10일	1970년 11월 17일	1971년 9월 14일	최초로 무인 달 로버 착륙.
미국 아폴로 15호	1971년 7월 26일	1971년 7월 30일	1971년 8월 7일	최초의 유인 월면차 사용.
일본 히텐	1990년 1월 24일	1990년 3월 19일	1990년 4월 10일	아시아 최초의 달 탐사선.
일본 가구야	2007년 9월 14일	2007년 10월 4일	2009년 6월 11일	최초로 달 전체 3차원 지도 제작. 최초로 고선명 비디오 촬영.
중국 창어 1호	2007년 10월 24일	2007년 11월 5일	2009년 3월 1일	중국 최초의 달 탐사선.
인도 찬드라얀 1호	2008년 10월 22일	2008년 11월 12일	2009년 8월 29일	인도 최초의 달 탐사선.
중국 창어 3호	2013년 12월 6일	2013년 12월 14일	진행중	아시아 최초의 달 착륙선. 탐사 로봇 옥토끼(玉兎). 자외선 우주망원경 설치.
중국 창어 4호	2018년 12월 7일	2019년 1월 3일	진행중	최초로 달 뒷면에 착륙.
인도 찬드라얀 2호	2019년 7월 22일	2019년 9월 2일 (궤도선)	진행중 (궤도선)	궤도선과 착륙선, 로버로 구성. (착륙 실패)
중국 창어 5호	2020년 11월 24일	2020년 12월 1일	2020년 12월 16일	무인 표본 채집 후 귀환 성공.
대한민국 다누리	2022년 8월 5일^[120]	2022년 12월 17일	진행중	대한민국 최초의 달 탐사선.

4. 1. 성공한 임무

최초로 달에 도달한 인공 물체는 소련의 루나 2호로, 1959년 9월 13일 달에 충돌하였다. 이는 인류가 만든 물체가 다른 천체에 도달한 첫 사례이다. 이어 루나 3호는 1959년 10월 7일 최초로 달의 뒷면 사진을 전송했으며, 루나 9호는 1966년 2월 3일 최초로 달 표면에 연착륙하여 사진을 전송하는 데 성공했다. 루나 10호는 1966년 4월 3일 최초로 달 궤도에 진입한 탐사선이 되었다.

미국은 소련과의 우주 경쟁에서 뒤처진 것을 만회하기 위해 1961년 유인 달 착륙 계획인 아폴로 계획을 발표했다. 이에 앞서 레인저 계획, 서베이어 계획, 루나 오비터 계획을 통해 여러 무인 탐사선을 보내 달 표면 충돌, 연착륙, 궤도 탐사를 성공시켰다. 레인저 7호(1964년), 서베이어 1호(1966년), 루나 오비터 1호(1966년) 등이 대표적이다. 1968년 12월 24일에는 아폴로 8호가 인류 최초로 유인 달 궤도 비행에 성공했으며, 마침내 1969년 7월 20일 아폴로 11호가 최초의 유인 달 착륙이라는 역사적인 업적을 달성했다. 아폴로 계획은 아폴로 17호가 1972년 12월 귀환할 때까지 총 6번의 유인 달 착륙을 성공시켰으며, 아폴로 15호(1971년)에서는 최초로 유인 월면차를 사용하기도 했다.

소련은 아폴로 계획과 경쟁하며 무인 달 탐사를 꾸준히 진행했다. 1970년 9월 24일 루나 16호는 최초로 무인 방식으로 달 토양을 채취하여 지구로 귀환하는 데 성공했다. 1970년 11월 17일에는 루나 17호가 최초의 월면 로버인 루노호트 1호를 달 표면에 성공적으로 착륙시켰다. 1973년 1월 15일 착륙한 루노호트 2호(루나 21호 탑재)는 총 37km를 이동하며 오랫동안 지구 외부 천체 표면 최장 이동 거리 기록을 보유했다. 소련의 달 탐사는 1976년 루나 24호의 샘플 귀환 임무를 마지막으로 한동안 중단되었다.

한동안 뜸했던 달 탐사는 1990년 일본의 히텐 발사로 재개되었다. 이후 여러 국가들이 달 탐사에 참여하며 새로운 경쟁 시대를 열었다.

다음은 주요 성공 임무 목록이다.

이름	발사일	도착일	종료일	결과
소련 루나 1호	1959년 1월 2일	1959년 1월 4일		달 표면에 충돌할 목적으로 발사. 달 표면으로부터 5995km 근접비행. 세계 최초의 달 탐사선.
미국 파이어니어 4호	1959년 3월 3일	1959년 3월 4일	1959년 3월 7일	달 표면에 충돌할 목적으로 발사. 달 표면으로부터 60000km 근접비행.
소련 루나 2호	1959년 9월 12일	1959년 9월 13일		세계 최초로 달 표면에 충돌한 탐사선.
소련 루나 3호	1959년 10월 4일	1959년 10월 6일		최초로 달 뒷면의 사진을 전송.
미국 레인저 7호	1964년 7월 28일	1964년 7월 31일		달 표면에 충돌 성공.
소련 루나 9호	1966년 1월 31일	1966년 2월 3일	1966년 2월 6일	최초로 달 표면에 착륙 성공, 사진 전송.
소련 루나 10호	1966년 3월 31일	1966년 4월 3일	1966년 5월 30일	최초로 달 궤도에 진입.
미국 서베이어 1호	1966년 5월 30일	1966년 6월 2일	1967년 1월 7일	달 표면에 착륙 성공.
미국 루나 오비터 1호	1966년 8월 10일	1966년 8월 14일	1967년 10월 29일	달 궤도 진입 성공.
미국 서베이어 3호	1967년 4월 17일	1967년 4월 20일	1967년 5월 3일	달 표면에 착륙 성공. 차후 아폴로 12호 승무원에 의해 회수됨.
미국 아폴로 8호	1968년 12월 21일	1968년 12월 24일	1968년 12월 27일	최초의 유인 달 궤도 진입.
미국 아폴로 11호	1969년 7월 16일	1969년 7월 20일	1969년 7월 24일	최초의 유인 달 착륙.
소련 루나 16호	1970년 9월 12일	1970년 9월 20일	1970년 9월 24일	최초로 무인으로 달 토양을 채집해 귀환하는데 성공.
소련 루나 17호, 루노호트 1호	1970년 11월 10일	1970년 11월 17일	1971년 9월 14일	최초로 무인 달 로버 착륙.
미국 아폴로 15호	1971년 7월 26일	1971년 7월 30일	1971년 8월 7일	최초의 유인 월면차 사용.
일본 히텐	1990년 1월 24일	1990년 3월 19일	1990년 4월 10일	아시아 최초의 달 탐사선.
일본 가구야	2007년 9월 14일	2007년 10월 4일	2009년 6월 11일	최초로 달 전체 3차원 지도 제작. 최초로 고선명 비디오 촬영.
중국 창어 1호	2007년 10월 24일	2007년 11월 5일	2009년 3월 1일	중국 최초의 달 탐사선.
인도 찬드라얀 1호	2008년 10월 22일	2008년 11월 12일	2009년 8월 29일	인도 최초의 달 탐사선.
중국 창어 3호	2013년 12월 6일	2013년 12월 14일	진행중	아시아 최초의 달 착륙선. 탐사 로봇 옥토끼(玉兎). 자외선 우주망원경 설치.
중국 창어 4호	2018년 12월 7일	2019년 1월 3일	진행중	최초로 달 뒷면에 착륙.
인도 찬드라얀 2호	2019년 7월 22일	2019년 9월 2일 (궤도선)	진행중 (궤도선)	궤도선과 착륙선, 로버로 구성. (착륙 실패)
중국 창어 5호	2020년 11월 24일	2020년 12월 1일	2020년 12월 16일	무인 표본 채집 후 귀환 성공.
대한민국 다누리	2022년 8월 5일^[120]	2022년 12월 17일	진행중	대한민국 최초의 달 탐사선.

;일본

1990년, 일본의 기술실험 탐사선 히텐( ひてん^jpn )이 달 궤도에 도달하여 아시아 최초이자 세계 세 번째로 달 탐사에 성공한 국가가 되었다. 히텐은 자(子)위성 はごろも|하고로모^jpn를 달 궤도에 투입했지만, 송신기 고장으로 과학적 데이터 획득에는 한계가 있었다. 2007년 9월에는 달 궤도 위성 가구야( かぐや^jpn )를 발사했다. 가구야는 달의 기원과 진화 연구 및 미래 탐사 기술 개발을 목표로 1년 8개월간 달 궤도에서 활동하며 달 전체의 3차원 지도 제작, 고선명 비디오 촬영 등의 성과를 거두고 2009년 6월 11일 임무를 종료하며 달 표면에 충돌했다.^[90]

;미국, 유럽

미국 항공우주국(NASA)은 1994년 클레멘타인을 발사하여 2개월간 달 궤도 관측을 수행했다. 1998년에는 루나 프로스펙터를 발사하여 1년 반 동안 달 극지방의 물 존재 가능성을 탐색하는 등 중요한 과학적 데이터를 수집하고 달 표면에 충돌하며 임무를 마쳤다.

유럽우주국(ESA)은 2003년 9월 27일 소형 저비용 탐사선 스마트 1을 발사했다. 이온 엔진 등 새로운 기술을 시험하며 달 궤도에 진입한 스마트 1은 달 표면의 3차원 X선 영상, 적외선 영상 등을 촬영하는 성과를 거두고 2006년 9월 3일 계획된 충돌로 임무를 종료했다.^[91]

;중국

중화인민공화국은 달 자원 탐사, 특히 헬륨-3 확보 가능성을 염두에 둔 창어 계획을 추진하고 있다. 2007년 10월 24일 첫 달 궤도선 창어 1호를 발사하여 1년 이상 관측 임무를 수행했다.^[92] 2010년에는 창어 2호를 발사하여 후속 임무를 진행했다. 2013년 12월 14일에는 창어 3호가 달 표면에 성공적으로 연착륙하여 월면차 옥토끼호를 분리, 아시아 국가 최초의 달 착륙 기록을 세웠다.^[93]

창어 4호는 2019년 1월 3일, 인류 최초로 달의 뒷면 착륙에 성공하는 쾌거를 이루었다. 이는 중계 위성을 이용한 통신 기술의 발전을 보여주는 중요한 성과이며, 달 뒷면 환경 연구와 생물 생존 실험 등을 수행하고 있다.

창어 5호는 2020년 12월, 달 표면 토양 샘플 1731g을 채취하여 지구로 귀환하는 데 성공했다. 이는 미국, 소련에 이어 세 번째로 달 샘플 귀환에 성공한 사례이며, 중국 우주 기술의 발전을 상징적으로 보여준다.

;인도

인도우주연구기구(ISRO)는 2008년 10월 22일 첫 달 탐사선 찬드라얀 1호를 발사했다.^[94] 찬드라얀 1호는 달 궤도에서 달의 물 존재를 확인하는 등 중요한 과학적 발견에 기여하며 인도를 네 번째 달 탐사 국가 대열에 올려놓았다.^[95]^[96]^[97] 하지만 2009년 8월 통신 두절로 인해 당초 계획보다 이른 10개월 만에 임무가 조기 종료되었다. 이후 찬드라얀 2호는 2019년 발사되어 궤도선은 성공적으로 임무를 수행 중이나 착륙선은 착륙 과정에서 실패했다.

4. 2. 예정된 임무

컨스텔레이션 계획의 취소 이후 한동안 중단되었던 미국의 달 탐사는 아르테미스 계획을 통해 다시 속도를 내고 있다. 이 계획은 국제 협력과 민간 기업과의 협력을 통해 달에 다시 인간을 보내고(최초의 여성 우주비행사 포함), 최종적으로는 달에 지속 가능한 기지를 건설하는 것을 목표로 한다.^[114] 상업용 달 탑재체 서비스(CLPS) 프로그램을 통해 여러 민간 우주 기업들이 NASA의 지원을 받아 달 착륙선을 보낼 예정이다.^[115] 또한 달 궤도 우주 정거장인 루나 게이트웨이 건설도 진행 중이다. 민간 기업 스페이스X는 스타십 우주선을 이용한 달 탐사 계획도 추진하고 있다.^[116]

일본은 JAXA와 토요타 자동차가 협력하여 달 착륙선을 개발 중이며, 2029년에 무인 탐사선을, 2030년에서 2034년 사이에 유인 탐사선을 착륙시킬 예정이다.^[117]

ESA도 유인 달 착륙을 포함한 달 탐사 계획을 가지고 있다.^[118] 로스코스모스는 과거 중단되었던 루나 프로그램을 재개하여 루나 글로브 계획을 추진하고 있다. 이 계획에 따라 달의 남극 착륙을 목표로 한 루나 25호 발사를 시작으로, 후속 탐사선인 루나 26호, 루나 27호, 표본 귀환 임무인 루나 28호 등을 계획하고 있다.

대한민국은 2022년 첫 달 궤도선 다누리를 성공적으로 발사했으며, 후속으로 2032년 발사를 목표로 달 착륙선 개발을 진행 중이다.^[119]

다음은 주요 국가들의 예정된 달 탐사 임무 목록이다.

국가	이름	예정일	비고
중국	창어 6호	2024년 5월 3일	(발사 완료) 달 뒷면 남극-에이트켄 분지에서 무인 표본 채집 후 귀환 예정.
미국	CLPS 미션	2022년 이후	다수의 미국 민간 기업들이 NASA의 지원을 받아 달 탐사선 발사 예정.^[121] (일부 발사 완료/진행 중)
미국	아르테미스 1호	2022년 11월 16일	(임무 완료) 달 궤도 무인 비행 시험. 오리온 우주선과 SLS의 첫 발사.^[122]
러시아	루나 25호	2023년 8월 11일	(발사 완료, 착륙 실패) 1976년 루나 24호 이후 첫 러시아의 달 탐사선. 달의 남극 착륙 시도 중 실패.^[123]
미국	아르테미스 2호	2025년 9월 예정	21세기 최초의 유인 달 궤도 비행.
러시아	루나 26호	2027년 예정^[123]	달 궤도선.
미국	아르테미스 3호	2026년 9월 예정	아폴로 계획 이후 첫 유인 달 착륙 시도. 최초의 여성 및 유색인종 달 착륙 예정.
러시아	루나 27호	2028년 예정	달 남극 착륙선.
대한민국	한국형 달 착륙선	2032년 예정	대한민국 최초의 무인 달 착륙선 개발 및 발사 목표.
러시아	루나 28호	2030년 이후 예정^[123]	달 표본 채취 후 귀환 예정.
러시아	유인 달 탐사	2031년 이후	러시아 최초의 유인 달 착륙 시도.^[124]

5. 달 탐사의 의의와 미래

(내용 없음)

5. 1. 과학적 의의

달의 물리적 탐사는 1959년 소비에트 연방의 루나 2호가 최초로 달 표면에 도달(충돌)하면서 시작되었다. 같은 해 루나 3호는 인류 최초로 달의 뒷면을 촬영하여 이전까지 볼 수 없었던 달의 모습을 드러냈다.^[85]^[86] 이러한 초기 무인 탐사는 달에 대한 기초적인 정보를 축적하는 중요한 계기가 되었다.

인간을 달 표면에 직접 착륙시킨 유일한 사례는 미국 항공우주국(NASA)의 아폴로 계획이다. 1969년 첫 착륙을 시작으로, 아폴로 임무들은 달 표면에 과학 관측 장비를 설치하고 달 암석과 토양 샘플을 지구로 가져왔다. 이 샘플 분석은 달의 지질학적 구성, 연대, 형성 과정 등 달의 기원과 진화를 밝히는 데 결정적인 역할을 했으며, 나아가 지구와 태양계 형성 과정을 이해하는 중요한 단서를 제공했다.

최근에는 2019년 중국의 창어 4호가 인류 최초로 달 뒷면에 착륙하는 데 성공하며^[85]^[86] 달 탐사의 새로운 지평을 열었다. 이는 달의 양면 간 차이를 비교 연구하고, 달 뒷면의 독특한 환경을 탐사할 기회를 제공하여 달에 대한 과학적 이해를 더욱 심화시킬 것으로 기대된다.

역사적으로 달에 대한 과학적 인식은 꾸준히 발전해왔다. 고대 아리스토텔레스는 달을 천국의 일부로 보았으나^[87], 플루타르코스는 달의 반점을 지형적 특징으로 해석하고 생명체 존재 가능성을 제기하기도 했다.^[87] 망원경 발명 이후, 토마스 해리엇, 미하엘 랑렌, 요하네스 헤벨리우스, 조반니 바티스타 리치올리 등은 달 표면을 상세히 관측하고 기록하며 달 지형에 대한 이해를 높였다.^[87] 특히 리치올리는 현재까지 사용되는 달 지형 명명 체계를 확립했다.^[87] 18세기 루예르 요시프 보스코비치는 달에 대기가 없다는 사실을 발견했으며^[87], 19세기 프란츠 폰 그루이튀이젠은 크레이터가 소행성 충돌로 형성되었다는 설명을 제시했다.^[88] 이러한 역사적 관측과 이론들은 현대 달 탐사를 통해 이루어지는 정밀한 과학적 연구의 토대가 되었다.

5. 2. 자원 활용 가능성

(내용 없음)

5. 3. 국제 협력 및 상업적 달 탐사

달의 물리적 탐사는 소비에트 연방이 우주 탐사선 루나 2호Луна-2^ru를 1959년 9월 14일 달 표면에 충돌시키면서 시작되었다. 같은 해 10월 7일에는 소비에트 연방의 루나 3호Луна-3^ru가 인류 최초로 달 뒷면을 촬영하는 데 성공했다.

인간을 달 표면에 직접 착륙시킨 것은 현재까지 미국 항공우주국의 아폴로 계획Apollo Program^영어이 유일하다. 1969년 첫 달 착륙을 통해 과학 관측 장비를 설치하고, 달의 암석과 토양 샘플을 지구로 가져오는 성과를 거두었다.

한편, 달 뒷면에 탐사선을 착륙시키는 데 성공한 사례는 2018년 말에 발사된 중국의 창어 4호嫦娥四号^중국어가 유일하다(2020년 기준).^[85]^[86]

참조

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