유인 달 탐사, 최대 위협 요인이 '지진'? [우주로 간다]

달에서 일어나는 지진인 ‘월진(Moonquake)’이 미래 유인 달 탐사에 위협을 가할 수 있다는 연구 결과가 나왔다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 4일(현지시간) 보도했다.

미국 메릴랜드 대학교 니콜라스 슈머가 이끄는 연구진은 1972년 우주인들이 마지막으로 달에 발을 디뎠던 아폴로 17호 착륙 지점 달의 타우루스리트로 계곡을 조사해 달의 지진 활동이 이 지역의 지형을 어떻게 형성했는지를 분석했다. 해당 연구 결과는 지난 달 말 과학 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 발표됐다.

아폴로 17호 우주비행사 해리슨 H. 슈미트가 타우루스-리트로 계곡에서 바위를 살펴보고 있는 모습. 이 바위는 약 1천900만 년 전 발생한 강력한 월진으로 생긴 것으로 보인다. (사진= NASA/JSC/ASU)

조사 결과를 통해 지하 단층에 의해 촉발된 고대 월진이 수천만 년에 걸쳐 이 지역을 반복적으로 흔들어 왔다는 것을 알아냈다고 연구진은 설명했다. 이 단층은 오늘날에도 여전히 활동 중일 수 있으며, 이 곳에 기반 시설이 건설될 경우 향후 달 탐사에 위험을 초래할 수 있다고 연구진은 지적했다.

연구 결과에 따르면, 특정 일에 활성 단층 근처에서 파괴적인 달 지진이 발생할 확률은 약 2천만 분의 1이다.

해당 논문 공동 저자 니콜라스 슈머는 "우주비행사들이 하루 동안 그곳에 머물다가 피해를 입는 사건이 발생하면 매우 불운한 결과를 겪게 될 것"이라고 밝혔다. 하지만 10년 간의 달 탐사 기간 동안 그 위험은 약 5천500분의 1로 증가한다고 설명했다.

미국 항공우주국(NASA) 아르테미스 프로그램이 달에 영구적인 인간 거주지를 건설하는 것을 목표로 하고 있기 때문에 월진은 더 중요하다. 연구 결과에 따르면, 스타십 인간 착륙 시스템(Starship Human Landing system)과 같은 최신 우주선은 과거 아폴로 탐사에 쓰였던 이전 우주선보다 지상 이동에 더 취약할 수 있다.

달 정찰 궤도선(LRO)이 촬영한 타우루스 리트로 계곡의 모습. 단층은 월진, 산사태, 낙석을 일으켰다. 아폴로 17호 착륙 지점의 대략적인 위치는 'X'로 표시되어 있다. (출처=NASA/ASU/Smithsonian)

"달 탐사가 안전하게 이루어지고 투자가 신중하게 검토된 방식으로 이루어지도록 확실히 하고 싶다”며, "우리가 내린 결론은 절벽이나 최근에 활동한 단층 바로 위에 건설하지 말라는 것"이라고 연구진은 말했다.

지구와 달리 달에는 지진 센서가 없다. 과거 연구진은 달에서 발생한 지진의 강도와 빈도를 추정하기 위해 산사태나 바위 흔적과 같은 시각적 증거에 의존했다. 타우루스 리트로 계곡은 가파른 경사면에 거대한 바위들이 산재해 있다. 일부는 운석 충돌로 생겼을 가능성이 높지만 근처에는 분화구의 흔적이 보이지 않는 상태다.

스미소니언 국립 항공우주박물관 명예 선임 과학자 토마스 워터스는 이 바위들의 경로를 추적해 높은 경사면으로 거슬러 올라갔고, 그 흔적이 충돌 파편의 흔적보다는 지진 진동으로 발생한 것으로 추정했다.

연구진은 이런 가설을 검증하기 위해 아폴로 17호 착륙 지점을 직접 관통하는 규모 3.0의 가상 달 지진을 시뮬레이션했다. 그 결과, 지진으로 인한 진동은 바위를 무너뜨리고 산사태를 유발할 만큼 강력할 것으로 나타났다. 이는 반복적인 월진이 지속적으로 일어나 해당 지역의 지형을 형성하는 데 기여했다는 가설을 뒷받침한다.