우주정거장

우주정거장(Space Station)은 우주에서 안정된 궤도로 일정한 상태에 있으면서 특정한 임무를 수행하고 우주선이 정박할 수 있는 환경이 갖추어진 인공위성을 말한다. 우주정거장은 로켓이나 우주선처럼 단순히 우주를 왕복하는 수단이 아니라 우주에 상주하는 구조물이다. 우주여행에서의 중계 기지인 우주정류장(宇宙停留場)과는 조금 개념이 다르다.

현재까지는 지구 저궤도(LEO; low earth orbit) 정거장만이 실현되었다. 이러한 우주정거장을 궤도정거장(orbital stations)이라고도 한다. 우주정거장은 주요 추진장치와 착륙설비가 없다는 점에서 우주선과 구분된다. 대신, 다른 우주선들이 우주정거장에 승무원과 화물을 싣고 나른다. 우주정거장은 수 주에서 수 년까지 궤도상에서 생활하기 위해 만들어졌다. 현재 사용되고 있는 우주정거장은 국제우주정거장(ISS)뿐이며, 이전에는 살류트 시리즈, 스카이랩, 미르, 톈궁 1호 등이 있었다.

우주정거장은 다른 우주선에서 실행된 실험보다 그 회수 및 시간이 더욱 확장된 연구를 할 수 있는 제반 환경을 마련한다. 예컨대 장기간의 우주 비행이 인체에 주는 영향에 관한 연구가 그러하다. 소유즈 11호로부터 살류트 1호에 이르기까지 모든 우주 체류 기록은 우주정거장에서 수립되었으며, 2016년부터 2018년까지 879일간 국제 우주 정거장에 체류한 겐나디 파달카가 가장 오래 체류한 사람이다. 페기 휘트슨은 국제 우주 정거장에 377일간 체류하여 여성 중 가장 오래 체류한 사람이 되었다.

개요

우주정거장은 지구궤도에 건설되는 대형 우주 구조물로서 사람이 반영구적으로 생활하면서 우주실험이나 우주관측을 하는 기지이다. 사람이 우주공간으로 진출하기 위해 지구에서부터 우주정거장까지 사람이나 기자재를 우주왕복선으로 옮긴 뒤 이곳에서 다시 정비하여 본격적인 우주항행을 하게 되므로, 우주정거장은 우주 진출의 전초기지(前哨基地)이다.

지금까지 개발된 우주정거장은 주로 사람이 우주공간에 적응할 수 있는 장소를 제공해왔으며 최초의 우주정거장은 러시아의 살류트(Salyut)로서 1971년 4월에 발사되어 궤도에 돌고 있는 소유스 10호와 결합하여 무게 26t, 길이 23m의 우주정거장을 이루었다. 이곳에는 총 22명의 승무원이 탑승하여 1,600회의 각종 실험과 관찰을 하여 인간이 장기적으로 우주공간에 적응할 수 있음을 보여주었다.

미국의 최초 우주정거장은 스카이랩(Skylab)로서 1973년 5월에 발사되었으며, 초기에 태양전지판에 이상이 생겨 승무원이 우주공간에서 수리작업을 하여 제기능을 회복하였다. 스카이랩은 무중량상태에서 인간활동에 대한 실험과 지구와 우주관측 등의 임무를 수행한 후 1980년 7월 지구 대기권에 돌입되어 분해된 후 인도양으로 가라앉았다.

2세대 우주정거장으로 러시아의 우주정거장 미르(Mir)가 1986년 2월에 발사되었다. 미르는 모두 6개의 접속장치를 가지고 있고 3개의 모듈로 구성되어 있는 총길이 13m에 지름 4.2m, 총무게 21t의 대형 우주정거장으로 유리 로마넨코가 326일간을 체류하는 기록을 세움으로써 인간이 우주공간에서 영구히 거주할 수 있는 가능성을 보여주었다.

이후 미국은 길이 100m, 무게 300t의 초대형 우주정거장 프리덤(Freedom) 개발을 유럽우주기구(ESA), 캐나다, 일본과 같이 공동으로 추진할 계획을 세웠다. 그러나 수백조 원의 예산 문제로 프리덤의 개발은 취소되었고, 다시 전체 규모를 축소하고 국제우주정거장(International Space Station, ISS) 계획을 수립하여 진행하였다. 국제우주정거장은 1993년에 개발이 시작되었지만 2003년 2월 1일 지구로 귀환하던 우주왕복선의 폭발사고 등으로 지연되어 2011년 완공되었다.

우주정거장에서는 지구중력의 약 1백만분의 1인 마이크로 중력(거의 무중량상태)을 가지며 이러한 무중량상태를 이용하여 지구상에서는 지구중력 때문에 불가능한 순도 100%의 결정체(結晶體)를 만들 수 있으며 이러한 기술은 새로운 재료의 합성이나 신의약품 제조에 활용된다. 또한 식물이나 동물이 무중량상태에 어떻게 적응하는지에 대한 관찰과 실험을 한다.

사람이 무중량상태에 있으면 우주공간에서 떠다니는 상태가 되며 모태(母胎)에서 느끼는 태아의 상태와 유사하다. 무중량상태에서 운동을 하게 되면 팔과 다리가 자유롭게 유영(游泳)하게 되는데, 조그만 힘으로도 멀리 유영하게 되며 한 지점에 고정하는 것이 힘들어진다.

또한 인체의 혈액순환도 하반부에서 상반부로 쉽게 순환되기 때문에 인체의 각 부분이 장력(張力)을 잃어버리고 모든 근육이 부유하는 듯한 기분을 느낀다. 우주에서의 식사는 우주식(宇宙食)으로, 잘 포장된 음식물을 유영하면서 하게 되며 대소변은 벽에 붙은 쓰레기 처리장치에서 좌석벨트를 메고 하게 되는데 여기에는 하수구가 없고 휴지는 특수용기에 넣어 처리된다.

우주정거장에서는 밤낮의 구분이 명확하지 않고 태양이 하루에 두 번 떴다 진다. 이러한 상황에서 잠을 자기 위하여 수면마스크를 착용하고 고정대(固定帶)를 사용한다.

역대 우주 정거장

대표적인 우주 정거장은 아래와 같다.

• 살류트 프로그램 (소비에트 연방, 1971년~1986년)

• 살류트 1호 (1971년 6월 19일~1971년 10월 11일)
• DOS-2 (1972년 7월 29일, 진입 실패)
• 살류트 2호/알마즈 (1973년, 1973년 4월 3일~1973년 4월 16일)
• 코스모스 557 (1973년 5월 11일~1973년 5월 22일)
• 살류트 3호/알마즈 (1974년 6월 25일~1975년 1월 24일)
• 살류트 4호 (1974년 12월 26일~1977년 2월 3일)
• 살류트 5호/알마즈 (1976년 6월 22일~1977년 8월 8일)
• 살류트 6호 (1977년 9월 29일~1982년 7월 29일)
• 살류트 7호 (1982년 4월 19일~1991년 2월 7일)

• 스카이랩 (미국, 1973년 5월 14일~1979년 7월 11일)
• 미르 (소비에트 연방/러시아, 1986년 2월 19일~2001년 3월 23일)
• 국제 우주 정거장(약자 ISS) (러시아, 미국, 일본, 유럽 우주 기구, 캐나다, 브라질, 이탈리아, 1998년 11월 20일~현재)
• 톈궁1호 (중화인민공화국, 2011년 9월 29일~ 2018년 4월 2일)
• 톈궁2호 (중화인민공화국, 2016년 9월 15일~ 2019년 7월 19일)
• 루나 게이트웨이 (러시아, 미국, 유럽 우주국, 일본, 캐나다, 오스트레일리아 등, 2022년~)

참고자료

• 〈우주정거장〉, 《위키백과》
• 〈우주정거장〉, 《나무위키》
• 〈우주정거장〉, 《두산백과》

같이 보기

• 우주왕복선
• 우주선

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