세계 최대 실험실, 세상에서 제일 비싼 구조물 국제 우주 정거장((International Space Station, ISS).

국제우주정거장(ISS)의 탄생부터

최초 민간 우주선 스페이스 X사의 팰컨 9호 발사에서 귀환 성공. - 상업용 민간 우주선 탄생으로 우리도 신비한 우주여행 갈 날이 멀지 않아 도래될 수도....

국제우주정거장(International Space Station, ISS)의 건설은 인류 우주개발 역사에서 가장 위대한 사건 중 하나이다. 국제 우주정거장은 축구장만한 크기의 구조물을 고도 300~400km의 지구궤도에 조립한 것으로, 조립을 위해 그동안 우주왕복선 소유즈, 프로그레스와 같은 유인 및 무인화물선 등이 수십 차례에 걸쳐 우주궤도를 왕복했다. 

 

국제우주정거장 건설 사업은 과학기술 분야의 국제협력사업 가운데 가장 큰 사업이다. 이 사업은 미국이 주축을 이루고 있으며 유럽, 러시아, 일본, 캐나다 등 16개국이 참여하고 있다. 미국은 1980년대 로널드 레이건 행정부에서 처음으로 “프리덤 우주정거장”의 건설 계획을 입안했다. 그러나 1986년 우주왕복선 챌린저호의 폭발 사고 및 천문학적인 비용 조달 등의 문제로 계속 지연됐다. 결국, 1990년대 초반, 이 계획은 취소되고 말았다.
 

1998년 최초로 국제우주정거장에 설치된 러시아의 자랴(Zarya) 모듈(왼쪽).

2001년 설치된 로봇 팔 중 팔에 해당하는 캐나담2 (Canadarm2)(오른쪽).

이후 미국은 1993년 러시아, 유럽, 일본, 캐나다 등 15개국을 끌어들여 “알파 우주정거장”의 구축을 제안했으나 논란이 많아 그해 바로 취소됐다. 하지만, 곧이어(1993년) 미국이 “프리덤 우주정거장”, 러시아의 “미르 2 우주정거장”, 유럽우주기구의 “콜럼버스 연구실 모듈” 등의 우주정거장 계획을 하나로 통합해 국제우주정거장 건설이 시작됐다. 국제우주정거장 건설의 본격적인 대장정은 1998년 11월, 러시아가 우주정거장 전체 구조물의 한 부분인 자랴(자르야, Zarya) 모듈을 발사하며 시작됐다. 이후, 즈베즈다 모듈, 유니티 모듈, 태양전지판, 데스티니 모듈, 로봇 팔 등이 발사돼 착착 조립되기 시작한다.

 

우주정거장의 종류

우주에 건설하는 최초의 구조물이 국제우주정거장은 아니다. 임무 목적과 형상은 다르지만 지난 1970년 이후 미국과 러시아 는 경쟁적으로 우주정거장 개념의 구조물을 우주에 건설했었다.

 

살류트(Salyut)
살류트는 러시아에서 발사한 세계 최초의 우주정거장으로 볼 수 있다. 미국이 달 착륙에 성공한 이후, 러시아는 달 탐사와는 다른 분야인 우주정거장으로 관심을 기울이게 됐다. ‘불꽃놀이’란 뜻의 살류트 우주정거장은 미르와 국제우주정거장의 모체라 할 수 있다. 살류트는 1971년부터 1982년까지, 11년 동안 1호부터 7호까지 발사됐으며, 1991년 프로그램이 종료될 때까지 현재 사용되는 다양한 우주정거장 기술들을 습득하는데 중요한 계기를 마련했다.

 

스카이랩(skylab)
스카이랩은 새턴 V 로켓 3단의 내부에 거주 공간을 만들어서 지구궤도를 도는 우주정거장으로 개조한 것으로 1973년 5월, 35km의 고도에 첫 발사 됐다. 미국 최초의 우주정거장으로 인간이 체류한 시간으로 본다면 세계 2위를 차지 한다. 1973~1974년에 걸쳐 3회 동안 9명의 우주 비행사가 총 171일 13시간에 걸쳐서 우주에 체류했으며, 1973~1979년까지 지구 궤도를 2,000회 이상 주회한 기록을 갖고 있다. 지구·태양의 관측, 무중력 공간에서의 생리 현상의 연구, 무중력에서의 반도체·금속 결정의 생성, 생물·미생물의 활동 관찰 등 다양한 과학적 실험들이 행해졌다. 또한, 인간이 장기간 무중력에서 생활하는 것에 관한 조사도 많이 수행됐다.

 

미르(Mir) 
미르는 러시아의 살류트 우주정거장 시리즈를 기초로 하고 있다. 구소련이 해체된 후, 국제적인 협력이 가능해지자 우주왕복선-미르 프로그램이 진행됐고, 미국을 비롯한 다른 서방의 우주인들이 미르 우주정거장에 장기간 체류하고 방문할 수 있게  됐다. 미르의 건설 목적은 우주인이 거주 가능한 거대한 우주과학 실험실의 마련이었다. 미르와 우주왕복선이 서로 결합해 일시적으로 거주공간과 작업공간이 확대됐는데, 이는 우주정거장 역사상 세계 최대의 무게(205톤)와 넓이를 기록한 것이었다. 미르는 2001년 3월 지구 대기권에 재진입해 피지의 나디(Nadi) 근처에 추락, 남태평양 속으로 가라앉으며 15년의 임무를 마쳤다. 사실 유인 우주정거장에도 족보가 있는데, 1986년 러시아의 우주정거장 미르가 최초.

 

스카이랩과 미르.

 

 

구소련과 미국의 뜨거운 우주개발의 결정체라고 할 수 있는 물건(?)입니다!  이것때문에 두나라의 우주개발이 평화적(?)이 되기도 했었죠. 아쉽게도 이 정거장은  2001년 3월에 지구에 몸을 던지셨습니ek. 자 다시 본론으로 들어가서 국제우주정거장(이하 줄여서 정거장)은 27740km/h...무려 음속의 22배의 속도로 달리시는 분입니다.

  

하루에 지구를 15.78바퀴를 돌고 있습니다! 어쩌면 지금 이글을 읽는 당신 머리위에 있을지도. 그럼 여기서 뭘하느냐...휴게소 처럼 감자먹고 튀김우동 먹는 그런 곳이 아닙니다. 무중력이라는 조건 아래 수많은 과학실험들이 이루어져 있죠. 심지어 이 정거장은 위성이나 미사일을 발사하기도 합니다.  

 

 

 

 스패이스셔틀쉽과 쎾쓰중인 ISS.

 

 하나의 거대한 무기처럼보이네요.

 

 

 

 

 

 

 

국제우주정거장이 우주로 간 까닭은?
거대 구조물인 국제우주정거장은 왜 우주에 만들까? 우주정거장은 인간이 우주에서 장기체류하기 위한, 즉 더 멀리 있는 우주로 나가기 위한 연구를 하는 전초기지의 역할을 한다.

 

이곳은 다양한 우주실험을 위한 독보적인 환경을 제공해 준다. 예를 들어, 중력의 영향을 거의 받지 않는 상태에서 강도는 높으면서 무게는 가벼운 새로운 물질을 개발하고 효능이 높은 고순도 의약품을 제조하는데 필수적인 공간이 된다. 새로운 우주기술을 개발하고 무중력 상태에서의 물리학과 생명과학을 연구하며 향후 장기간의 우주탐사와 우주여행을 대비해 우주환경에서의 인체 변화 연구도 시행한다. 물론 지구 상에서도 무중력 상태를 인위적으로 만들 수 있으나, 무중력을 유지하는 시간이 너무 짧아 효용성이 떨어지고 비용도 많이 든다. 그래서 아예 무중력 공간인 우주에 무중력 실험실을 만드는 방안이 필요했던 것이다.

 

장기적으로는 우주의 신비를 푸는 우주과학의 전당으로 자리매김할 수도 있다. 반물질을 연구하고 우주에서 날아오는 각종 신비한 전파를 분석하는 일 등이 그렇다. 향후, 우주탐사선이 머물다 갈 임시 정거장으로, 추진연료 충전을 위한 정거장으로 활용할 수도 있으며, 무엇보다도 인류에게 지구의 한계를 벗어나는 발판을 제공한다는 데 큰 의미를 찾을 수 있다.

 

국제우주정거장에서 생활하는 우주인. 

 

국제우주정거장에서 하는 일.

국제우주정거장의 문제점

국제우주정거장은 여러 국가의 모듈을 조립해 제작되다 보니 소유권문제가 복잡해, 이용 과정에서 예기치 않은 문제가 생기곤 한다. 러시아에서 제작한 예비용 이산화탄소 제거기를 국제우주정거장에 가져갔다가 출입문 크기와 맞지 않아 9일간 일일이 분해해서 들어간 일화도 있다. 즈베즈다 모듈과 다목적 실험실 모듈은 러시아 독점 소유이므로 러시아와 개별계약을 통해서만 이용할 수 있고, 자랴 모듈은 러시아가 만들었지만, 미국으로 소유권이 넘어갔다. 데스티니도 미국이 독점적 소유권을 가진다. 나머지 모듈과 태양광 발전기, 로봇팔 등은 국가별로 일정한 사용시간이 할당돼 있다.

 
또한, 국제우주정거장의 건설과 운영에 장밋빛 미래만 기다리고 있는 것은 아니다. 효용성의 문제는 근래에 이슈가 되었다. 국제우주정거장 건설 당시 최초 계획은 완공 후 20년간 사용하는 것이었지만, 건설이 지연되면서 이미 우주에 올려 조립된 모듈들은 노화되고 있다. 장기간의 임무수명을 위해서는 지속적인 부품이나 모듈의 교체가 필요하다. 결국, 최근 오바마 행정부에서 임무 수행의 효용성을 고려해 2015년까지로 잡았던 임무 수명 목표를 수정, 2020년까지 연장하기로 했다. 하지만, 임무 연장을 위해서는 수백억 달러의 예산이 추가로 요구된다. 1984년 우주정거장을 계획할 때 예상한 건설비용이 80억 달러였으니 배보다 배꼽이 더 클지도 모를 일이다. 게다가 이들 비용의 3분의 2 이상을 미국이 지출해야 할 판이다. 이 때문에 미국에서는 “국제우주정거장은 미국 시민의 세금만 잡아먹는 우주 블랙홀에 지나지 않는다”는 혹평도 쏟아지고 있는 상황이다.

 
안전성 문제도 여전하다. 2007년 6월 국제 우주정거장이 운석에 맞아 구멍 뚫린 것이 발견됐다. 러시아 우주인들이 우주 유영을 하던 중 한 모듈의 펌프 부분에 총탄 크기의 구멍이 뚫린 것을 확인한 것이다. 다행히 모듈 자체가 관통된 것은 아니며 러시아와 미국 우주인 3명의 안전에는 문제가 없다고 했지만, 운석이나 우주파편 등과의 충돌 가능성은 국제우주정거장과 우주인들에게 큰 위험 요소로 상존한다. 2009년 3월에는 우주파편이 국제우주정거장에 접근하면서 승무원들이 파편과의 충돌을 피하기 위해 소유스 캡슐로 긴급 대피하는 일이 발생했다. 미 항공우주국는 지름 0.84cm 크기의 파편이 국제우주정거장의 궤도로 접근함에 따라 미국과 러시아 승무원 3명을 긴급 대피시켰다. 국제우주정거장의 승무원들은 화재나 화학물질 유출, 파편과의 충돌, 응급 의료사고가 발생할 경우 소유스 캡슐로 대피하도록 돼 있다.

 

또 다른 우주 역사를 쓴(2012년 5월 22일)

최초의 민간 우주선 드래건 화물 캡슐(무인 우주선) 성공 도킹.

미국의 첫 민간 우주 로켓인 스페이스 X사의 팰컨 9미국의 첫 민간 우주 로켓인 스페이스 X사의 팰컨 9호가 22일 새벽 3시44분(현지시간) 미 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 성공적으로 발사됐다.

드래건은 높이 4.4m, 직경 3.66m, 무게 4.2㎏의 태양광 패널이 붙은 최초의 우주선이다. 이번 비행은 정식 임무 전 최종 시험비행으로 드래건은 국제우주정거장(ISS)에 머물고 있는 우주인들의 식량, 의류, 장비 등 물자 521㎏을 전달하고 화물 660㎏을 싣고 돌아오는 임무를 맡았다.

 

드래건이 1단계 임무를 성공적으로 수행하면서 향후 민간업체가 운영하는 우주개발 사업은 더욱 활기를 띌 전망이다. 드래건은 ISS에 약 1주일 정도 머물다 이달 5월 31일 지구로 귀환.

 

 

 

 

 

 

 

 

The Falcon 9 SpaceX rocket lifts off from space launch complex 40 at the Cape Canaveral Air Force Station in Cape Canaveral, Fla.,

early Tuesday, May 22, 2012. This launch marks the first time, a private company sends its own rocket to deliver supplies

to the International Space Station.(AP Photo/John Raoux) 2012-05-22 .

 

첫 민간우주선인 드래곤 화물 캡슐을 우주비행사 도널드 페팃과 안드레 쿠니퍼스는

이날 우주정거장 로봇 팔을 이용해 드래곤 화물 캡슐을 낚아챘다.

페팃은 "용의 꼬리를 잡은 것 같다"고 휴스턴 미 항공우주국(NASA) 임무통제센터에 밝혔다.

앞서 5월22일 미 민간 우주기업 스페이스 X는 플로리다 주 케이프커내버럴에서 드래곤 화물 캡슐을 탑재한

팰컨 9 로켓을 발사해 우주 비행에 새 기원을 열었다. 드래곤은 1200파운드(544㎏)에 달하는 음식과 물, 옷 등을

ISS 우주비행사들에게 전하며 약 일주일 동안 머문 뒤 지구로 귀환.

 

우주개발기업 스페이스엑스(SpaceX)는 이날 팰콘9호 로켓으로부터 분리된 드래곤이 ISS 근처 2.4km 지점까지 접근하여 예상대로 이날 저녁 ISS 9m 이내까지 접근, 랑데부(2개의 우주선이 같은 궤도로 우주공간에서 만나 서로 나란히 비행하는 것) 도킹. 그리고 이 드래곤은  미 항공 우주국(NASA)의 최종 승인에 의해 ISS내 우주비행사들이 조종하는 로봇 팔에 의해 도킹 마무리.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

세계 최초의 민간 우주화물선인 드래건(Dragon)'이 9일간의 우주비행 임무를 완수하고 2012년 5월 31일(현지시간) 지구로 무사히 귀환했다. 미국의 민간 우주항공사 스페이스X'의 우주선인 드래건은 이날 오전 11시 42분(미 동부시간 기준) 멕시코 북서부 마하칼리포르니아주(州)에서 서쪽으로 900㎞가량 떨어진 태평양 해상에 낙하했다고 미 항공우주국(NASA)이 밝혔다.

 

9일간의 우주비행 임무를 완수하고 31일(현지시간) 지구로 무사히 귀환한 '스페이스X'의 우주선 드래건.

3개의 낙하산에 매달린 채 귀환한 드래건은 이날 민간 해운ㆍ선박업체인 아메리칸 머린'의 선박에 의해 회수된 뒤 로스앤젤레스(LA)항을 거쳐 스페이스X의 공장이 있는 텍사스주 맥그리거로 옮겨질 예정이다. 드래건은 이에 앞서 이날 오전 4시 7분 국제우주정거장(ISS)에서 분리돼 시속 2만8천164㎞로 지구 대기권에 진입했다. 이날 드래건의 귀환으로 스페이스X는 사상 첫 민간우주선의 화물운송 임무를 성공적으로 마무리했으며, 오는 9월부터 10여차례에 걸쳐 추가로 ISS로 화물을 옮길 예정이다.

 

스페이스X의 창립자인 엘론 무스크 최고경영자(CEO)는 이날 성명을 내고 "발사, 도킹, 재진입 등이 모두 성공적이었다"면서 "드래건의 지구 귀환을 축하한다"고 밝혔다. 찰스 볼든 항공우주국장도 "드래건의 성공적인 귀환과 이번 비행에서 보여준 성과는 미국 상업우주선 시대의 새로운 장을 열었다"고 평가했다. 지난 22일 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 로켓 팰컨 9'에 실려 발사된 드래건은 사흘 뒤인 25일 호주 상공 400㎞ 지점에서 ISS와 도킹해 음식, 의류, 장비 등 520㎏ 무게의 화물을 전달한 뒤 620㎏의 노후장비와 쓰레기 등을 싣고 발사 9일만에 돌아왔다.

 

항공우주국은 지난해 우주왕복선 운영을 중단한 뒤 ISS에 대한 화물수송을 러시아 등 다른나라의 우주선에 의존해 왔다. 그러나 유럽 국가들과 일본, 러시아 등이 운영하는 우주화물선은 편도 비행만 할 수 있었기 때문에 드래건의 무사귀환은 앞으로 인간과 화물을 우주로 수송하는 새로운 계기를 마련한 것으로 평가됐다. 미국의 또다른 민간 우주항공사인 오비털 사이언스도 항공 우주국과의 계약에 따라 올해안에 화물선을 발사할 예정이다. 이와 관련, 미 언론들은 최소 8개 이상의 민간업체들이 우주공간을 활용할 돈벌이에 나설 채비를 갖추고 있다면서 본격적인 상업용 우주경쟁 시대가 도래했다고 보도했다.