시험&논문용 <국제 우주 정거장(ISS)>

국제 우주 정거장(ISS)에서는 먼저 ISS이전의 개별국가 우주 정거장을 살펴봅니다. 그리고 ISS의 개요를 통해 ISS의 역사와 구조 및 특징들을 알아봅니다. 이어서 막대한 유지 비용이 들어가는 현 상황에 대한 과학적 성과와 운영비 논란에 대하여 살펴봅니다.

 

국제 우주 정거장(ISS)에서 ISS이전의 우주정거장

ISS이전은 개별 국가인 미국이나 소련이 만든 것이므로 국제 우주 정거장은 아니었습니다. 인류 최초의 우주정거장은 1971년 발사된 옛 소련의 살류트로, 소유스 우주선 11호에 도킹한 우주인 3명이 24일간 머물렀습니다. 살류트는 1971년부터 구소련에서 운영되었던 유인 우주 정거장 프로그램이었습니다. 그리고 1986년에 발사된 우주 정거장 미르의 모체였습니다. 이것은 소련에서 실행된 최초의 우주 정거장 프로그램이었습니다. 아폴로호가 미국에 달 착륙에 성공한 뒤 달이 아닌 다른 분야인 우주정거장으로 관심을 옮겼고, 1971년부터 11년간 살류트 1호에서 살류트 7호까지 발사됐습니다. 불꽃놀이를 의미하는 이 프로그램은 미르와 국제우주정거장(ISS) 프로그램의 모태가 되었습니다. 그 후 미국 최초의 우주정거장 스카이랩이 발사돼 무중력 상태에서의 인간 활동 실험과 지구 상공 435km 궤도에서의 지구와 우주 관측 등의 임무를 수행했습니다. 스카이랩은 1980년에 지구로 추락했고 호 주 상공에서 전소되었습니다. 이후 1986년 러시아 우주정거장 미르가 발사돼 지구 궤도 340km 상공에 머물며 각종 실험을 했는데, 2001년 남태평양에 추락하였습니다.

 

ISS의 개요

국제우주정거장은 영어로 International Space Station)입니다. 미국과 유럽우주국 산하 11개국과 일본, 캐나다, 브라질 등 전 세계 16개국이 참여하는 다국적 우주정거장 프로젝트로 미국 항공우주국(NASA)의 총괄 지휘를 받고 있습니다. ISS는 1984년 처음 계획되어 1998년 말 착공했고  2030년까지 운영될 예정입니다. 우주 상공을 계속 공전하며 장기간 머무를 수 있는 우주기지로 각종 무중력 실험, 천문·지구 관측, 달이나 행성에 우주선 조립 등의 중계점 역할을 합니다. 이 프로젝트의 이름은 알파이고, 이는 1998년 러시아가 인류의 우주 장기 체류, 신소재 연구, 우주과학 및 활용 연구 등을 목적으로 첫 모듈 자리야를 발사하면서 시작됐습니다. 여기에 미국 측이 합류하여 주도하면서 2000년 최초의 장기 체류 승무원이 도착했고 최초의 인간이 우주에 거주하기 시작했습니다. ISS는 총중량 460t 이상, 크기 108.5 m×88.4m로 미르의 약 4배에 달하는 실린더 더미 모형입니다. 이것은 약 442 킬로미터의 고도에서 지구 궤도를 돌고 있고 무게는 420톤입니다. 이 유인 위성은 시간당 27,000 킬로미터 이상의 속도로 지구를 하루에 16번 돌고 있습니다.  6개의 침실, 화장실, 그리고 스포츠 룸. 저장실을 갖추고 있고 거대한 태양 전지판, 우주 망원경, 산소 발생실 등이 있습니다. 109미터 길이의 우주 정거장은 특별히 설계된 창문을 통해 밖을 내다볼 수 있습니다. 우주비행사들은 이 돔 모양의 관람 공간 큐폴라를 통해 우주를 즐길 수 있습니다. 유럽의 과학자들에 의해 제작된 이 창문은 360도 회전할 수 있어, 지구나 해가 뜨는 것과 우주 폭풍과 같은 현상들을 볼 수 있게 해줍니다. 수용할 수 있는 우주비행사의 수는 과거에는 3명이었지만, 지금은 6명으로 늘어났습니다. 최대 6명을 수용할 수 있는 우주인실은 각국에서 파견된 우주인뿐 아니라 외부 손님을 초청하는 상업적 목적으로도 활용되고 있습니다. 상주 우주인들의 생활공간이자 몸인 즈베즈다(러시아)와 도킹모듈 유니티(미국), 우주실험실 모듈 데스티니(미국), 기보(일본), 콜럼버스(유럽) 등으로 크게 구성돼 있습니다. 한편 ISS는 크게 미국과 러시아 기지로 나뉘어 미국과 러시아 기지 사이의 공간에서 16개 참가국이 활동하고 있습니다. ISS는 우주망원경이나 연구개발 시설을 부착해 기지를 확장하고 있으며, 기지를 늘리기 위해 다양한 첨단 기술이 활용되고 있습니다. 

과학적 성과와 운영비 논란

우주과학자들 사이에서는 ISS 운용에 대하여 다양한 의견이 있습니다. 가장 눈에 띄는 것은 운영비입니다. 지금까지의 비용은 1,000억 달러가 넘었습니다. 매년 40억 달러이상이 지출되는데, 이 중 대부분은 미국이 부담합니다. 이런 상황에서 ISS에 대한 평가와 비용 분담 방식을 놓고 과학자들 사이에 이견이 노출되고 있습니다. 영국의 한 행성 전문가는 ISS가 우주 공간에서의 생명체를 실현할 수 있는 매우 중요한 과학적 모델이고 ISS를 통해 얻은 과학적 연구 결과와 경험을 바탕으로 앞으로도 달과 화성 탐사를 계속할 수 있다고 주장했습니다. 하지만, 다른 과학자들은 미래의 ISS 작전 계획에 대해 반대 견해를 표명하고 있습니다. 영국의 한 천문학자는 실제로 ISS로부터 얻고 있는 과학적 성과는 빈약하다고 주장합니다.  엄청난 돈을 쓰고도 우주에서 오래 살 때 사람이 인체에 어떤 반응을 보이는지, 무중력 상태에서 성장할 수 있는지 등의 미미한 과학적 성과만을 거두었기에  중요한 연구 성과를 내지 못하는 ISS에 그렇게 많은 돈을 투자해서는 안 된다고 말했습니다. 미국의 한 노벨상 수상자는 NASA의 관심은 공학에 집중되어 있습니다. 지구 궤도를 돌 수 있는 관측 장치와 행성 탐사 로봇 개발에 많은 돈을 쓰면서도 순수 과학 연구를 위해서는 알파 자기 분광기(AMS) 설치에 만족한다고 말했습니다 이러한 논란 속에서, NASA는 향후  ISS에 자금을 계속 투입할 계획인 것으로 알려졌습니다. 하지만 투자는 정부가 아닌 일반 민간기업의 참여를 통해 장려됩니다. 민간 기업들도 ISS 사업에 관심이 많은 것으로 알려졌습니다. 텍사스에 기반을 둔 우주 개발 회사인 액시엄 스페이스는 최근 나사와 물질 연구를 위한 모듈을 설치하는 계약을 체결했습니다. 배우 톰 크루즈와 영화제작자 더그 라이먼은 스페이스 X의 유인 우주선 크루 드래건을 타고 우주정거장을 오갈 계획입니다. 한 TV 방송사는 스페이스 히어로를 선택하여 ISS로의 여행을 주선하겠다고 약속했습니다. 민간기업과의 협력이 막대한 ISS 운영비를 충당할 수 있을지는 미지수입니다.