미국 항공우주국(NASA)이 '붉은 행성' 화성을 비롯해 심우주를 오가는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있는 핵추진 우주선을 이르면 2027년께 달 궤도에 시험 발사하겠다고 밝혔다.

NASA와 로이터통신 등에 따르면 빌 넬슨 NASA 국장은 최근 미군 연구개발 기관인 '국방고등연구계획국(DARPA)과 공동으로 2027년께 첨단 열핵 추진 기술을 개발해 시연할 것이라고 발표했다.

넬슨 국장은 "이 신기술의 도움으로 우주비행사들이 심우주로 더 빠르게 오갈 수 있을 것"이라면서 "이는 화성 유인 탐사를 준비하는 주요 요건 중 하나"라고 강조했다.

▲ 지구∼달 시험 비행에 투입될 열핵추진 우주선 상상도.

열핵 추진 기술은 화학반응 대신 핵융합 원자로에서 얻은 고열로 산화제 없이 액화 추진제를 가열해 가스로 만들어 분사하면서 추진력을 얻는 것으로 화학연료 로켓 엔진보다 3배 이상 효율이 높은 것으로 연구돼 있다.

NASA는 화성처럼 멀리있는 심우주 천체에 우주비행사를 보내려면 열핵추진 로켓 엔진이 필요한 것으로 판단해 왔다.

현재 화학연료 엔진으로는 화성까지 도달하는데 약 9개월이 걸리지만 핵추진 엔진은 이를 4개월로 단축할 수 있는 것으로 제시됐다. 이는 우주비행사들이 심우주의 방사선에 노출되는 시간을 줄이고 탐사에 필요한 식량이나 기타 공급품의 양을 줄이는 효과를 낼 수 있다.

우주비행사 출신 NASA 부국장 파멜라 멜로이는 이와관련, "인간이 더 빨리 갈 수 있다면 그만큼 더 안전해진다"고 설명했다.

NASA는 50여년 전에 열핵추진 로켓 엔진을 개발하다 예산 삭감과 냉전 고조 등으로 중단했는데, 달 복귀와 화성 유인 탐사가 추진되면서 재개하게 됐다.

NASA와 DARPA는 지구와 달 사이에서 이뤄질 쾌속 로켓 시연 프로그램인 '드레이코'(DRACO)를 통해 열핵추진 우주선을 개발하고 시험 발사하게 되는데, DARPA가 진행해 오던 것에 NASA가 합류하는 방식으로 추진된다.

이는 미국 연방 우주군의 핵추진 우주선 구상을 공식화하는 것이기도 하다.

DARPA는 지난 2021년 록히드 마틴과 블루오리진, 제너럴 아토믹스 등 3개사에 원자로 및 우주선 설계 연구를 맡겼으며 3월께 핵추진 우주선 제작사를 선정할 예정이다.

스테파니 톰프킨즈 DARPA 국장은 두 기관이 아폴로시대에 활용된 새턴Ⅴ 로켓부터 위성 연료공급에 이르기까지 첨단기술 분야에서 성과를 내온 오랜 역사를 갖고있다면서 "열핵추진 로켓 프로그램이 달에 물자를 효율적이고 신속하게 수송하는 것을 넘어 궁극에는 화성에 사람을 보내는데 필수적인 것이 될 것"이라고 했다.

한편 NASA는 에너지부와의 협력을 통해 달 표면에서 활용할 수 있는 원자로 설계 연구 용역을 주는 등 우주탐사 분야에서 핵기술 활용 영역을 넓혀가는 중이다.

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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