우주청 “국산 차세대 발사체로 10년 후 화성 간다”

정부가 달 착륙을 목표로 개발 중인 차세대 우주발사체를 고도화해 미국과 중국처럼 화성 탐사에도 도전하겠다는 목표를 정했다. 동시에 자력으로 화성에 진출하기 전에도 미국 스페이스X와 협력해 현지에 우주기지를 지어 심우주 탐사 경쟁에 조기에 뛰어드는 방안도 추진한다.

강경인 우주항공청 우주과학탐사부문장은 16일 서울 종로구의 한 회의실에서 화성 탐사 전략을 발표했다. 우주청은 2032년 달에 이어 2045년 화성에 착륙선을 보내겠다는 목표를 가졌다. 이를 위한 구체적 추진 방안을 제시한 것이다.

우주청은 우선 화성 착륙선을 개발하기 전에 2030년대 궤도선을 먼저 쏘아올려 핵심 기술을 단계적으로 확보해나갈 계획이다. 강 부문장은 “누리호를 개량해 2033년 화성 궤도선을 실증하고 2035년에는 차세대 발사체를 활용해 화성 궤도선을 발사할 계획”이라며 “이어 2045년에는 화성 착륙선을 보내기 위해 화성 전이 궤도 기준 6톤, 지구 저궤도 기준으로는 23톤급 성능을 확보하겠다”고 말했다.

차세대 발사체는 최근 4차 발사에 성공한 누리호에 이어 2032년 달 착륙선을 쏘아올리기 위해 예산 2조 원을 투입해 개발 예정인 새로운 국산 발사체다. 달 착륙 목표를 달성한 후에도 성능을 더 높여 화성 탐사까지 이어가겠다는 게 우주청의 계획이다. 우주청은 차세대 발사체 개발 사업을 통해 상공 200㎞의 지구 저궤도에 10톤 무게를 실어나를 수 있는 성능을 확보할 계획인데 이후 화성 탐사를 위해 이를 23톤까지 더 고도화하겠다는 것이다. 현재 누리호(3.3톤)의 7배 성능이다.

우주청은 이를 위해 발사체에 탑재할 킥스테이지를 개발한다. 킥스테이지는 발사체 상단에 탑재하는 소규모 궤도 수송선이다. 탐사선은 발사체를 통해 목표 궤도에 도달한 후 킥스테이지를 통해 정확한 목표 지점으로 이동할 수 있다. 우주청은 우선 40~50㎏을 탑재할 수 있는 누리호용 킥스테이지를 개발하고 이를 개량해 차세대 발차세에도 탑재할 계획이다.

우주청은 이와 별개로 2030년인 2031년 스페이스X의 고성능 발사체 ‘스타십’을 빌려 500㎏짜리 화성 기지를 보내는 방안도 추진한다고 밝혔다. 이를 위해 ‘국제협력 기반 화성탐사 기지 구축 실증 사업’을 신규로 추진한다. 미국과 중국이 이미 화성에 진출하며 국산 궤도선과 착륙선을 보내기 전부터 탐사 경쟁이 격화할 전망인 만큼 발사체 기술 확보와 국제 협력을 투트랙으로 진행하겠다는 것이다.

화성 진출 후 실질적 탐사를 위해 지구·화성 광통신, 화성 대기 진입, 공중 드론, 현지자원활용(ISRU), 암석 시료 채취·귀환, 우주 태양광 무선 전력 전송, 방사성동위원소 열전발전기, 원자력히터, 유인 거주지 건설 등 핵심 기술도 개발된다.