미국 항공우주국(NASA)이 달 남극 근처에 영구 전진 기지를 건설하기 위한 노력을 강화하고 있습니다. 계획된 기본 면적은 "수백 평방 마일"에 달할 것입니다. 이를 위해서는 효율적이고 안정적인 육상 운송 능력이 핵심 연결고리로 간주됩니다. 최근 발표된 달 수송 계획에서는 미국 스타트업 루나 아웃포스트(Lunar Outpost)가 개발한 달 탐사차 '페가수스'가 달 지형 차량(LTV) 2대 중 하나로 선정돼 '아르테미스' 우주비행사 1호와 함께 달에 착륙하게 됐다.
Lunar Outpost는 "페가수스"가 달 남극의 울퉁불퉁하고 복잡한 지형을 주행할 수 있을 것이라고 밝혔습니다. 우주 비행사가 직접 운전하거나 지상 원격 조종을 통해 원격으로 조종할 수 있으며 고도의 자율 항법 기능을 갖추고 있습니다. 회사의 공동 창업자이자 최고 기술 책임자인 AJ 게머(AJ Gemer)는 인터뷰에서 페가수스가 "이전 아폴로 프로그램으로는 달성할 수 없었던 방식으로 달에서의 인간 활동의 범위와 기간을 크게 연장할 것"이라고 말했습니다.
달 표면의 급격한 온도 변화에 적응하기 위해 '페가수스'는 극저온과 극고온 사이에서 지속적으로 작동할 수 있는 첨단 자율 열 관리 시스템을 탑재해 그늘진 분화구와 햇볕이 잘 드는 지역에서도 핵심 시스템과 배터리가 안정적으로 유지되도록 보장한다. Lunar Outpost에 따르면 시스템은 항상 자동으로 작동하며, 우주비행사가 차량을 수동으로 운전하는 경우에도 열 제어 장치가 자동으로 조정됩니다.
NASA가 5월 26일 발표한 최신 작업 명령에 따르면 NASA는 달 표면 차량 개발을 위해 LTVS(Lunar Terrain Vehicle Services) 계약에 따라 Astrolab과 Lunar Outpost에 각각 2억 1900만 달러와 2억 2000만 달러를 지급했습니다. 일정을 단축하고 비용을 통제하기 위해 NASA는 두 회사에 원래 계획을 기반으로 달 탐사선의 "간단한 버전"을 개발하고 가능한 한 빨리 임무 준비 모델을 제공할 것을 요구합니다.
Lunar Outpost는 기존의 "Eagle" LTV를 기반으로 크기를 줄이고 반복적으로 설계하여 더욱 컴팩트한 "Pegasus" 달 탐사선을 형성했습니다. 이 회사는 디지털 트윈과 다중 물리 시뮬레이션 기술을 사용하여 구조와 시스템을 신속하게 반복하고 짧은 시간에 두 대의 실물 크기 프로토타입 차량을 제조했으며 NASA의 품질, 볼륨 및 성능에 대한 업데이트된 요구 사항을 충족하기 위해 실제 사람들이 참여하는 두 차례의 테스트를 완료했습니다.
Gemer는 NASA가 LTV 요구 사항을 크게 조정하고 일정을 단축했을 때 팀이 매우 짧은 시간 내에 "어려움에 직면"했으며 고성능 디지털 트윈 및 시뮬레이션 도구, 프로토타입 차량 테스트 및 기타 수단을 사용하여 제한된 기간 내에 새로운 지표에 도달했는지 확인했다고 회상했습니다. 그는 신속한 대응이 가능한 이유는 팀이 '처음부터 시작'하는 것이 아니라 수년간의 달 탐사 임무와 자율주행 테스트 경험을 바탕으로 구축됐기 때문이라고 강조했다.
'페가수스'는 '이글' LTV의 '스포티한' 소형 버전으로 설명되며, 후자는 부분적으로 제너럴 모터스(GM)의 허머 EV 전기 자동차 플랫폼 설계를 기반으로 합니다. Lunar Outpost는 General Motors, Goodyear 및 Leidos와 같은 회사와 제휴하여 차세대 달의 "오프로드 차량"을 제작하고 있습니다.
Lunar Outpost에 따르면 Pegasus와 Eagle은 모두 최소 1년 동안 달 표면에서 지속적으로 작동할 수 있으며, 총 주행거리는 아폴로 시대 달 탐사선의 100배가 될 것으로 예상됩니다. 아폴로 15호, 16호, 17호의 세 가지 임무에 사용된 달 탐사선은 총 약 90.4km를 이동했으며, 차세대 LTV의 설계 목표는 대규모 과학 조사와 물질 운송을 달성하는 것입니다.
NASA는 달의 얼음 자원을 찾고 평가하는 임무를 수행하기 위해 영구적으로 그늘진 극도로 추운 분화구로 운전할 수 있어야 하는 필요성을 포함하여 이러한 새로운 달 탐사선에 대한 더 높은 환경 적응성 요구 사항을 제시했습니다. 모든 주요 우주 강국은 달의 남극을 미래 개발의 초점으로 간주합니다. 그 이유는 지역 영구동토층 그림자 구덩이에 다량의 얼음이 포함되어 있기 때문입니다. 극한 환경에서 이러한 자원을 채굴하고 활용하는 방법은 현재 직면한 핵심 과제 중 하나입니다.
NASA의 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)는 부분적으로 영구적으로 그늘진 분화구의 온도를 화씨 영하 410도(섭씨 영하 246도)까지 측정한 반면, 직사광선에 노출된 지역의 표면 온도는 화씨 250도(섭씨 약 121도)까지 올라갈 수 있습니다. Gemer는 달의 남극은 "전체 태양계에서 가장 까다로운 환경 중 하나"이며 이는 차량의 기계 및 전자 시스템에 전례 없는 문제를 제기한다고 지적했습니다.
이를 위해 '페가수스'는 설계 초기부터 이러한 극한 환경에 최적화되어 있으며, Lunar Outpost의 자율 열 제어 시스템과 다중 열 제어 기술을 사용하여 매우 넓은 온도차 환경에서도 주요 구성 요소가 정상적으로 작동하도록 유지합니다. 회사에 따르면 이러한 기술 축적은 이전의 많은 "Explorer급" 탐사 차량 임무 및 자율 이동 플랫폼 테스트 경험에서 비롯되었습니다.
NASA의 현재 일정에 따르면 Lunar Outpost는 2027년 11월까지 완전히 비행 자격을 갖춘 "페가수스" 달 탐사선을 인도해야 합니다. 그때까지 큰 지연을 제외하고 Blue Origin의 Blue Moon Mark 1 달 착륙선은 이를 달 남극으로 전달하는 책임을 맡게 됩니다.
게머는 페가수스 임무가 원활하게 수행되기를 기대하며 임무의 성공이 달 탐사를 단기 탐사에서 장기 연속 작전으로 전환시켜 영구적인 미국 달 표면 기지 설립의 기반을 마련할 것이라고 믿습니다. 그는 LTV가 남극 환경에서 안정적으로 작동할 수 있게 되면 NASA의 해빙 조사 및 자원 활용 능력이 크게 향상될 것이라고 말했습니다.
일반적으로 업계에서는 달 지형 차량의 첫 번째 배치가 NASA가 달 표면에 지속적으로 존재하기 위해 달 얼음 자원을 성공적으로 획득하고 활용할 수 있는지 여부를 크게 결정할 것이라고 믿고 있습니다. 임무가 성공하면 이 달 탐사선은 남극 기지의 인프라를 위한 길을 닦을 뿐만 아니라 인간이 더 깊은 태양계로 확장할 수 있는 핵심 경험과 기술 축적을 제공할 것입니다.