ISS(International Space Station:국제우주정거장)

물리산책

국제우주정거장

세계 최대의 우주실험실

인류는 오래전부터 광활한 우주에 대해 꿈꿔왔다. 그동안 우주탐사, 우주여행 등에 대한 많은 개념 제안과 연구가 있었지만, 20세기 중반이 되어서야 우주개발의 본격적인 서막이 올랐다. 1957년 10월 구소련이 ‘스푸트니크’라는 세계 최초의 인공위성을 쏘아 올린 것이다. 이후 구소련과 미국이 로켓과 인공위성을 쏘아 올리며 우주개발에 박차를 가했다. 이렇듯 당시의 우주 개발은 로켓이나 인공위성에 집중돼 있었다.

한편, 구소련의 과학자 치올콥스키 1)는 우주에 거대한 우주정거장을 설치하고 인류가 생존할 수 있는 방안을 제안했다. 그는 우주정거장의 온실에서 식물을 재배하고 거대한 거울을 이용해 통신을 할 수 있다고 했으며 거대한 바퀴 형상의 우주정거장을 회전시켜 인공 중력을 만드는 방법도 소개했다. 몽상가의 꿈으로만 여겼던 그의 제안은 100여 년이 지난 오늘날 현실이 되고 있다.달 착륙에 성공한세계 최초의 유인우주선인 아폴로 11호때만 해도 인간이 우주에 체류할 수 있는시간은 4~5일이 전부였는데, 이제 인류는 우주정거장에서 1년 365일 생활하는 단계에 이르렀다.

국제우주정거장의 건설은 인류의 우주 진출을 위한 교두보로써 중요한 관문이다.

국제우주정거장(International Space Station, ISS)의 건설은 인류 우주개발 역사에서 가장 위대한 사건 중 하나이다. 국제우주정거장은 축구장만한 크기의 구조물을 고도 300~400km의 지구궤도에 조립한 것으로, 조립을 위해 그동안 우주왕복선 소유스, 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.

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.

1998년 최초로 국제우주정거장에 설치된 러시아의 자라(Zarya) 모듈(왼쪽). 2001년 설치된 로봇 팔 중 팔에 해당하는 캐나담2(Canadarm2)

 

하지만, 거대 국제협력 개발사업은 생각처럼 쉽지 않았다. 2003년 임무를 마치고 지구로 귀환하던 컬럼비아 우주왕복선이 폭발되는 사고를 당한 것이다. 이 사고로 2006년 9월까지 모든 우주왕복선은 지상에 묶여 있었다. 국제우주정거장의 조립을 위해 우주인과 화물을 싣고 국제우주정거장을 왕복하는 우주왕복선의 발이 묶이면서 결국 국제우주정거장의 조립도 중단됐다. 이후 소요 재원 문제와 기존에 조립된 모듈의 수명 문제 등으로 일부 계획이 축소돼, 기존의 3분의 2 정도로 크기를 줄였으며, 완공도 2011년 말로 지연됐다.

현재 조립 중인 국제우주정거장은 고도 약 350km 위에 떠 있으며 조건에 따라 지구 상에서 육안으로 볼 수 있다. 비행속도는 시속 2만 7,740km(초속 7.7km)이며, 하루에 지구를 약 15.78회 공전한다. 국제우주정거장이 완공되면 공기항력에 의한 고도낙하를 줄이기 위해 400km의 고도로 올려지며 본격적인 임무수행에 들어간다.(본 글은 국제우주정거장 조립 당시에 쓰여진 글로, 현재는 고도 410km 위에 떠 있습니다. 편집자주)

 

[네이버 지식백과] 국제우주정거장 - 세계 최대의 우주실험실 (물리산책, 과학창의재단, 장영근)

 

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