[사이언스]우주로 향한 꿈은 계속된다

　8일 오전 11시 26분(현지시각) 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 우주왕복선 아틀란티스호가 마지막 우주비행을 시작한다. 1981년 4월 12일 컬럼비아호 발사 이후 135번째이자 마지막 우주왕복선 비행이다. 임무를 마친 아틀란티스호는 박물관으로 옮겨질 예정이다.

　◇우주개발의 자존심 우주왕복선=우주공간으로 인공위성과 우주탐사선을 쏘아 올리는 데는 대부분 로켓이 사용된다. 하지만 로켓은 한번 밖에 사용할 수 없다.

　미국항공우주국(NASA)은 우주공간과 지구 사이를 몇 번이고 반복해서 왕복할 수 있는 스페이스셔틀(Space Shuttle), 즉 우주왕복선을 개발했다. 지난 1981년 4월 12일 2명의 우주 비행사를 태운 ‘컬럼비아호’가 최초의 우주왕복선이다.

　우주왕복선은 우주선이 거대한 연료탱크와 로켓 등에 올라탄 모양이다. 위성궤도에 진입하는 우주선인 궤도선, 궤도선에 액체연료를 공급하는 연료탱크, 궤도선과 연료탱크를 쏘아 올리기 위한 고체연료로켓 부스터 등 세부분으로 이뤄진다. 연료탱크는 길이가 46.94m, 지름이 8.41m이며 액체수소와 액체산소로 채워진다. 연료탱크 양쪽에 붙은 고체연료로켓 부스터는 길이 45.4m, 지름 3.71m다. 발사 약 2분 후 발사지점에서 180km 떨어진 바다에 떨어진다. 20번 가량 반복사용이 가능하다. 궤도선은 연료탱크에 업힌 모양이다. 길이는 37.28m, 동체의 지름은 4.6m다. 적재함에는 임무에 필요한 자재들을 넣어 우주로 올라간다.

　우주왕복선은 일반 로켓보다 천천히 지구 궤도에 진입할 수 있어 다양한 구조물을 지구 궤도에 올려놓을 수 있다. 귀환할 때는 활주로를 이용해 착륙한다.

　우주왕복선은 지금까지 모두 5대가 제작됐다. 이 가운데 2대는 폭발하고 남은 3대 중 2대는 비행을 모두 마쳤다. 우주왕복선으로는 아틀란티스호가 남은 마지막이다.

　우주왕복선은 어두운 그늘도 남겼다. 1983년 챌린저호가 발사 73초 만에 폭발했고, 2003년 컬럼비아호가 지구 귀환을 불과 몇 분 앞두고 폭발해 14명의 목숨을 앗아갔다. 더 큰 문제는 비용이다. 우주왕복선 프로그램에 투입된 비용은 총 1137억달러(약 120조원)다. 우주선 자체는 반복 사용할 수 있었지만 단순기능만 탑재해 한번 쓰고 버리는 러시아 우주선 ‘소유즈’의 비용이 오히려 더 저렴했다.

　◇아틀란티스호의 최후 임무는=아틀란티스호는 1985년 10월부터 우주 비행을 시작, 지금까지 32번을 비행하며 203명의 우주 비행사를 우주로 보냈다. 293일 동안 우주에 머물며 지구를 4648바퀴 돌았다. 14대의 인공위성을 발사하고 허블 우주 망원경의 수리 작업과 우주정거장 조립에 큰 역할을 했다.

　33번째 비행의 가장 큰 임무는 다목적 화물 모듈인 라파엘로에 여러 물건을 실어 우주정거장으로 나르는 것이다. 연료가 떨어진 인공위성에 연료를 재공급해 주는 ‘로봇 재급유 임무’란 이름의 실험 장치가 대표적 화물이다. 4명의 우주조종사도 함께 데려간다. 우주정거장에 짐을 옮기고 난 뒤 빈자리에는 지구로 돌아올 짐을 싣는다. 우주정거장에서 고장난 펌프를 가져올 예정이다. 고장난 펌프를 지구로 가져와 고장원인을 살펴볼 예정이다.

　◇우주를 향한 꿈은 계속된다=당초 NASA는 우주왕복선 은퇴를 앞두고 새로운 우주선 ‘오리온’과 로켓 ‘아레스-1호’를 제작키로 했다. 이를 통해 국제우주정거장으로 사람과 화물을 실어 나르고 달 탐사까지 하겠다는 계획이었다. 하지만 경제적 어려움으로 국가 차원의 개발 계획을 취소하고 민간 회사에서 진행하는 소규모 우주선 개발을 지원키로 했다. 그렇다고 우주를 향한 꿈을 접은 것은 아니다.

　NASA는 아주 먼 거리의 화성이나 소행성과 같은 ‘심우주’ 탐사를 진행하기 위한 준비에 다시 나섰다. 이를 위한 우주선 제작을 위한 연구가 진행 중이다. 이 우주선은 화성이나 소행성 탐사는 물론 우주정거장으로 우주인이나 화물을 실어 나를 수 있어 ‘다목적 우주선’으로 불린다. 다목적 우주선은 당초 구상했던 오리온을 바탕으로 제작될 예정이다. 여기에는 2~4명의 우주인이 탑승하며 21일간 우주에서 생활할 수 있는 공기와 식량, 전기를 제공한다. 이 다목적 우주선을 발사할 로켓도 곧 개발에 들어간다. 이들 새로운 우주선과 로켓은 2016년부터 우주로 발사될 예정이다.

윤대원기자 yun1972@etnews.com