아르테미스3 미션에 따라 달에 착륙한 우주인들이 탐사활동을 하고 있는 상상도. / NASA

2026년, 50여년 만에 달에 인간이 착륙하게 될 때 달환경모니터(LEMS)라는 지진 관측장비도 달에 함께 간다. 미국 항공우주국 NASA가 아르테미스3 미션에 포함시킨 최초의 3가지 잠재 탑재체 중 하나다. 

이 소형 자율형 지진계는 아르테미스3 우주인이 착륙할 달 남극 주변 지역의 달 지진으로 인한 달지표의 움직임을 지속적으로 모니터링하면서 길고 추운 달의 밤을 견디고 낮 동안은 작업을 진행하도록 설계되었다. NASA의 성명에 따르면 LEMS는 달 표면에서 최소 3개월에서 최대 2년 동안 작동할 것으로 예상된다. 장기간에 걸쳐 사람의 도움 없이 달의 지질 물리 활동을 측정할 수 있는 능력을 갖고 있다. 

NASA의 발표에 따르면, 아폴로 우주비행사들이 1969~1972년 임무를 수행하는 동안 달 표면에 지진계를 설치한 후 달 지진이 처음 관측됐다. 그러나 아폴로 지진 데이터는 달 적도 근처의 달의 앞면 쪽에서 수집되었기 때문에 달 남극의 진동에 대한 지진 데이터는 없는 실정. 그래서 아르테미스3 미션이 중요하다. 

메릴랜드 볼티모어 카운티의 행성 과학자 메흐디 베나(Mhdi Benna)가 이끄는 연구팀은 바다의 부표처럼 작동하는 작고 자립적인 측정기기를 개발하기 시작했다. 이 팀은 LEMS를 비행 준비 상태로 개발하기 위해 2018년 NASA의 '달 계측 프로그램(Development and Advancement of Lunar Instrumentation)'으로부터 자금을 받았다.

달 지진은 주로 달 표면의 온도 변화와 함께 달과 지구 사이의 중력에 의해 발생하는데, 이 중력은 낮에는 화씨 250도(섭씨 121도), 밤에는 화씨 영하 208도(섭씨 영하 133도)까지 다양하다. 이러한 극단적인 온도 변화는 달이 더울 때는 팽창하고 추울 때는 수축하면서 달표면이 떨리게 만든다. 지구에서 날씨가 격변할 때 집이 삐걱거리는 것과 비슷한 현상이다. 

그러므로, 달의 지진을 연구하는 것은 향후 우주비행사들의 달 착륙과 아르테미스 미션에 따른 달기지 건설에 큰 도움을 줄 뿐만 아니라 달 표면 아래에서 무슨 일이 일어나는지 더 잘 이해할 수 있게 도와준다. 지진파가 다른 물질을 통해 이동하는 것을 관찰하면서, 달이 어떤 과정을 거쳐 형성되었는지도 파악할 수 있을 것으로 기대되고 있다.