1년 반 동안 우주를 떠돌며 연료도 이미 바닥난 스페이스X 로켓이 수요일 새벽 음속의 7배 속도로 달 앞면 서쪽 가장자리에 충돌할 예정이다. 이 충돌은 누구도 계획한 것이 아니다. 순전히 연료 계산 착오에서 비롯된 우연한 사고였지만, 지금은 과학자들이 미래 달 기지의 안전성을 연구할 첫 번째 실측 자료로 활용되고 있다.
이 팰컨 9(Falcon 9)의 상단 로켓은 원래 한 쌍의 달 착륙선을 달 표면으로 보내는 임무를 맡았다. 착륙선은 성공적으로 안착했지만, 로켓 자체는 오도가도 못하는 상황에 처했다. 지구로 돌아갈 연료도 부족하고 안정된 궤도에 진입할 만큼도 충분하지 않아, 결국 18개월 동안 우주에서 떠돌다가 중력에 이끌려 달로 향하게 된 것이다.
충돌은 UTC 기준 수요일 오전 6시 34분, 아인슈타인 크레이터(Einstein Crater) 근처에서 발생할 예정이며, 관측에는 아메리카 대륙이 최적의 위치로 꼽힌다. 이 로켓의 무게는 4톤에 달하며, 시속 약 5,400마일(약 8,700km)의 속도로 충돌한다. 달에는 완충 역할을 할 대기가 없어 발생하는 폭발력은 TNT 3톤에 상당할 것으로 예상되며, 최대 지름 27미터, 깊이 5미터의 충돌구를 남길 것으로 보인다. 이 충돌은 육안으로는 볼 수 없지만, 성능이 좋은 망원경이 있다면 관측자들은 수분간 지속되는 파편 구름(플룸)을 포착할 수 있을 것으로 예상된다.
달이 예고 없이 '피격'당한 것은 이번이 처음이 아니다. 2022년 3월에는 중국의 창정 3C(Long March 3C) 로켓도 달 표면에 추락해 지름 29미터의 충돌구를 남긴 바 있다. 이번의 차이점은 누군가가 미리 궤적을 계산해 두었다는 것이다. 프로젝트 플루토(Project Pluto)의 창립자 빌 그레이(Bill Gray)가 이 팰컨 9의 충돌 경로를 가장 먼저 계산해냈고, 지난달 발표된 프리프린트 연구에도 참여해 이 우연한 사건을 예측 가능하고 관측 가능한 실험으로 전환시켰다.
연구팀은 이번 충돌을 테스트 기회로 삼아 "섬광의 특성을 측정하고 지진 신호로 충돌 위치를 파악하는" 방법론을 구축하고 있다. 목적은 명확하다. 만약 미래에 달에 실제로 기지가 건설된다면, 우주 쓰레기가 떨어져 발생할 위협을 미리 정량화해 두어야 한다는 것이다.
로스앨러모스 국립연구소(Los Alamos National Laboratory) 연구원이자 이 논문의 공동 저자인 벤저민 페르난도(Benjamin Fernando)는 ABC 뉴스와의 인터뷰에서 이런 사건들이 앞으로 더 빈번해질 것이라고 밝혔다. 달 표면에 더 많은 우주비행사와 인프라가 들어서면서 "우리는 이러한 충돌 사건이 실제로 얼마나 큰 위험을 초래하는지 이해할 필요가 있다"고 그는 말했다. 그는 위험을 두 가지 차원으로 구분했다. 하나는 파편에 직접 맞거나 충돌 순간의 섬광으로 시력이 손상되는 직접적 위험이고, 다른 하나는 더 은밀한 위험으로, 충돌로 인해 발생한 파편 구름이 달 궤도에서 운항 중인 우주선을 방해할 수 있다는 점이다.
NASA의 아르테미스(Artemis) 프로그램은 앞으로 몇 년 내에 달 시설 건설 임무를 시작할 예정이지만, 인류의 장기 거주를 지원할 수 있는 달 연구 기지가 실제로 완성되기까지는 최소 10년이 더 걸릴 것으로 보인다. 이 시간적 여유는 과학자들에게 하나의 기회의 창을 남겨준다. 달 기지가 아직 계획 단계에 머물러 있는 동안, 파편 충돌과 같은 변수들을 미리 정확히 파악해둘 수 있는 것이다.
