[Sea of SiIence] "미래 달 기지" 활용할 달 표면 아래 지하 수십m "지하 동굴"

달 표면에 있는 고요의 바다 아래 지하에 수십 m 길이의 지하 동굴이 있는 것으로 분석됐다.

달 표면에 존재하는 거대한구덩이를 탐사한는 달 정찰 궤도선 상상도

지하 동굴은 달의 극한 환경을 피할 수 있게 해 미래 달 탐사 기지로 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다고 전했다

16일 학계에 따르면 이탈리아 트렌토대학교 연구진은 NASA의 달 정찰 궤도선이 보내온 관측 데이터를 분석한 결과 달 표면에 있는 고요의 바다 지역 아래에 용암이 흐르면서 생긴 지하 동굴이 있는 것으로 파악됐다고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 국제 학술지 네이처 천문학에 게재됐다.

고요의 바다는 지난 1969년 유인 달착륙선 아폴로 11호가 달에 착륙했던 곳이다. 연구진은 달 정찰 궤도선의 미니 고주파 장비로 고주파 장비로 고요의 바다에 있는 달에서 가장 깊은 것으로 추정되는 구덩이를 관측한 결과 길이 약 80m 이상, 너비 약 45m 이상의 동굴의 존재를 발견했다. 달 표면에서 약 130m 이상 지하에 묻혀 있는 것으로 추정됐다.

달 궤도선들이 달 표면에서 처음으로 구덩이들을 발견한 이후 지난 10여 년 간 200개가 넘는 구덩이들이 달에서 발견된 바 있다. 특히 화산 활동으로 인해 용암이 흐르면서 형성된 것으로 보이는 일부 구덩이는 스카이라이트라고 불리며 거대한 지하 동굴과 연결됐을 것으로 예상 돼왔다.

이번 데이터 분석을 통해 달 지하에 지표면과 연결된 거대한 용암 동굴이 존재하고 있다는 직접적인 증거가 처음으로 확보된 셈이다. 이번 분석 데이터는 지난 2010년 달 정찰 궤도선가 촬영한 것이었는데, 당시에는 데이터 속 구덩이와 지하동굴이 연결돼 있는지 여부가 불분명했다.

트렌토대 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이 구덩이가 지하로 수십 m 가량 뻗은 동굴로 이어진다는 것을 확인했다. 구덩이 서쪽 부분의 레이더의 밝기가 커졌는데, 해당 지역부터 지하 동굴 공간으로 이어져 있는 것으로 분석됐다.

또한 연구진은 이 지하 동굴이 달의 형성 과정, 달에서의 화산 활동의 역사 등을 파악하기 위한 단서를 갖고 있을 수 있는 만큼 동굴 내 암석에 대한 연구를 이어가고 있다. 동굴 내에는 얼음 형태의 물이 존재할 가능성도 배제할 수 없다.

이처럼 달에 존재하는 넓은 지하 동굴은 달의 극한 환경을 버티기 위한 피난처와 같은 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다. 달은 밤낮의 일교차가 300℃, -173℃~127℃에 달하는데, 지하 동굴 내부는 바깥보다 더 안정적으로 온도가 유지된다. 또한 지하에 있는 만큼 달 표면에서 겪을 수 있는 우주 선, 태양 복사열, 작은 운석 등으로부터 자연스럽게 보호될 수 있다.

이번 발견을 두고 학계에서는 달 지하 동굴의 구조적 안정성을 평가하거나, 동굴의 벽이나 천장을 강화할 수 있는 방법 등에도 주목하고 있다. 향후 달 상주 기지가 지하동굴을 중심으로 건설될 경우 필요한 지진 활동 감지 시스템, 동굴 붕괴 시 대피 방안 등도 모색할 전망이다.

연구를 이끈 트렌토대 로렌조 브루 조네 교수는 50년 동안 이론적으로만 제기됐던 달 지하 동굴을 처음으로 실제 확인하게 됐다고 강조했다.