[MOON을 열다] 미지의 달 북극, 다누리 ‘섀도우캠’이 촬영

섀도우캠이 촬영한 달 북극 영구음영지역. 출처 : NASA/KARI/애리조나주립대

우리나라 달 탐사선 '다누리'에 탑재된 '섀도우캠'이 달 남극 영구음영지역(PSR)에 이어 북극 영구음영지역도 촬영했습니다. 섀도우캠은 달의 영구음영지역을 촬영하기 위해 미 나사(NASA)가 미 애리조나주립대와 개발한 다누리 탑재체입니다.

섀도우캠 제작 기관인 미 애리조나주립대는 최근 섀도우캠이 달 북극 영구음영지역을 촬영한 사진을 공개했습니다. 촬영은 모두 지난달 이뤄졌습니다. 앞서 애리조나주립대는 지난달 초 달 남극 영구음영지역 촬영 사진을 공개한 바 있습니다.

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섀도우캠은 달 표면에 있는 영구음영지역을 촬영, 물의 존재 여부를 확인하기 위해 개발됐습니다. 2009년 미 나사가 발사한 달 궤도선 LRO에 탑재된 카메라(NAC)보다 200배 이상 빛에 민감하게 설계됐습니다.

달 영구음영지역은 달의 궤도 기울기 특성상 태양 빛이 직접 도달하지 않는 지역으로 달의 남극과 북극에 존재합니다. 달의 다른 지역에 비해 온도가 낮은 상태로 유지돼 왔기 때문에 얼음 상태의 물이 존재할 가능성이 가장 클 것으로 여겨집니다.

섀도우캠이 촬영한 달 북극 분화구 영구음영지역. 아래쪽 어둡게 표시된 곳이 바닥이다. 출처 : NASA/KARI/애리조나주립대

이번에 섀도우캠이 촬영한 곳은 달 북극 '로즈데스트벤스키 분화구' 안에 있는 작은 분화구로 직경 12km 크기입니다. 위 사진을 보면 위에서 아래쪽으로 가파르게 경사진 모습입니다. 경사진 분화구 벽을 타고 어두운 퇴적물이 미끄러져 내려온 흔적을 볼 수 있습니다. 또 사진 아래쪽으로는 비교적 평평한 바닥이 확인된다고 애리조나주립대는 설명했습니다.

섀도우캠이 촬영한 달 북극 영구음영지역. 햇빛을 받는 곳은 과다노출로 하얗게 처리됐다. 출처 : NASA/KARI/애리조나주립대

같은 곳을 촬영한 위 사진에서는 영구 음영지역 주변부, 햇빛을 직접 받는 영역은 과다노출로 하얗게 촬영된 것을 확인할 수 있습니다. 이 주변부가 영구음역지역에 반사한 극소량의 빛을 섀도우캠이 고감도 센서로 감지하는 식입니다.

또, 섀도우캠은 달 앞쪽에 있는 '브루스 분화구' 내부를 촬영한 사진도 공개했습니다. 브루스 분화구는 달 서부에 있는 곳으로 영구음영지역은 아닙니다. 단, 촬영 당시 태양이 비추고 있지 않은 상태로 섀도우캠의 민감도를 측정하기 위해 촬영했습니다.

‘섀도우캠’이 촬영한 브루스 분화구. 출처 : NASA/KARI/애리조나주립대

이때 브루스 분화구는 지구의 반사광(earthshine)만을 받는 상태로, 평균 영구음역보다 10배 이상 어두운 상태였습니다.

촬영된 위 사진을 보면 분화구 벽을 따라 오른쪽에서 왼쪽으로 토양이 미끄러져 내려온 흔적을 볼 수 있습니다.

NAC(왼쪽) 사진과 섀도우캠 사진. 출처 : NASA/KARI/애리조나주립대

위 사진은 2009년 NAC가 촬영한 브루스 분화구와 이번에 섀도우캠의 촬영 사진을 비교한 겁니다. NAC는 태양 빛을 직접 받고 있는 상태에서 촬영한 것이고, 섀도우캠은 태양 빛을 받고 있지 않은 상태에서 촬영했습니다. 2개 사진을 보면 태양 빛이 없는 상태임에도 불구하고 섀도우캠의 촬영 사진이 NAC 사진과 비슷하다는 점을 알 수 있습니다.

한편 미국은 다누리 섀도우캠의 촬영 결과물을 참고해 유인 달 탐사 계획 '아르테미스'의 달 착륙 후보지를 결정할 계획입니다.