한국 최초 우주인 성공적으로 날다!

한국최초 우주인 성공적으로 날다!

발사전 이소연씨의 기자회견 직후모습

 

발사대 앞의 한국 응원단

 

8일 오후 8시 16분 27초 한국인 최초로 우주 비행을 하는 이소연씨가 탑승한

소유즈 우주선이 카자흐스탄 바이코누르 국제우주정거장에서 발사되고 있다.

(사진=SBS 화면 캡쳐-NICON COOLPIX)

출발!

 (사진 출처:경기매일)

 

이소연 씨와 러시아 우주인 2명이 탑승한 소유스 우주선은  오후 8시 16분 27초 로켓을 떠받치고 있던 지지대가 서서히

분리되면서 로켓이 점화되자 굉음과 함께 강력한 화염을 내뿜으며 하늘로 치솟았다.

 

소유스 우주선은 발사 10분 안에 지상 240㎞ 상공의 회전궤도에 도달한 뒤

 

이틀동안 지구를 33~34회 회전하면서 자체 엔진을 이용해 고도를 서서히 높여

10일 오후 10시께에는 350㎞ 상공의 국제우주정거장(ISS)과 도킹할 예정이다.

 

앞서 이 씨는 이날 낮 12시 20분께 출정식을 마친 뒤 우주기지 내 에네르기야 건물로 이동해 최종 의학검사를 받은 뒤

우주복을 착용하고 가족과 정부 대표단을 만났으며 발사 2시간 30분전인 오후 5시 46분께 소유스 우주선에 탑승했다.

 

이 씨는 10일부터 9박10일간 ISS에 머물면서 18가지 우주과학실험 등 우주임무를 수행한 뒤 19일 미국 여성우주인 페기 윗슨, 러시아 우주인 유리 말렌첸코와 함께 카자흐스탄 초원지대로 귀환하게 된다.

 발사될 소유즈우주선으로 탑승하기 직전 우주인들 맨 위가 이소연씨

 

 우주선이 발사되기 직전-카운트다운 직전 헬멧을 쓰기 전의 모습 -조금 긴장된모습의 이소연씨

 

 카운트다운직전 헬멧을 쓴 상태

 

 역사적인 카운트 다운!...10.9.8.7.6.5.4.3.2.1 발사 !!!!!!!!!

 

 힘차게 점화 되는 모습

 

 상공으로 힘차게 솟아 오르는 우주선

사진출처:머니투데이  

 

서울시청앞특설무대에 이명박 대통령 부부와 함께 많은 국민들이 지켜 보는 가운데 성공적으로 솟아 올랐다.

 

 

정말 멋있다!  감개 무량하다!

내가 달나라에 발를 딛는 암스트롱과 올린즈를 보고(1969년 아폴로 11호)

 막연 하나마 충격을 받고 우주를 상상 해본지가 어언 39년이 지났네요.....

이제 우리의 청소년 들이 좀더나은  큰 꿈을 가질수 있겠죠?

 

이로서 대한민국은 세계 36번째 우주인 배출 국가가 됐다.

한국인 최초 우주인으로 기록된 이소연씨는 세계 49번째 여성 우주인으로 기록됐다.

인류 최초의 우주인인 소련의 유리가가린이 1961년 우주로 떠난 이후

47년 만에 대한민국도 우주인을 배출하는 나라로 기록된 것이다.

이번에 대한민국 최초의 우주인이 탄생했지만,

우리나라는 외나로도 우주개발센터에서 2020년까지 유인 우주선을 보내기 위한 자체 프로그램을 준비 중이다.

이번 우주인 배출은 그 프로그램의 토대인 셈이다. 때문에 기술과 경험을 확보하기 위해

우주인의 임무에 과학실험 임무를 포함시킨 것이다.

오는 9월이면 전남 고흥의 외나로우주센터가 완공되고,

12월에는 한국형 소형위성발사체로 우리가 개발한 과학기술위성 2호를 발사할 예정이다.

나아가 정부는 우주인 배출을 계기로 2017년 300톤급 한국형 발사체(KSLV2)를 자력 개발하고,

2020년에는 달 탐사 위성 1호 발사,

2025년엔 달 탐사 착륙선을 발사하는 중장기 계획도 세워 놓고 있다.

 

 

 

■  이소연 씨의 우주여행 일정.

 

1.발사

 

◆  8일 오후 8시16분27초에  한국인 최초로 우주비행에 나선 이소연(30)씨는 발사 직후 10분 만에 대기권인 고도 220㎞

    에  도달한 이후  50시간 정도의 비행 끝에 고도 350㎞에 위치한 국제우주정거장(ISS)에 도착한다.

     반면, 11일 뒤인 19일 지구로 귀환할 때는 3시간 반도 걸리지 않는다. 우주로 갈 때에  비해  소요시간이 14분의 1에 불과하다.

     이렇게 상·하행 시간이 큰 차이가 나는 이유는 우주정거장이 계속 움직이기 때문이다.

 

 

2.도킹

 

◆ 지구 34바퀴 돌며 도킹 위치 접근

 

이소연씨를 태운 소유즈 우주선은 발사 후 50시간에 가까운 비행을 거쳐 국제우주정거장과 도킹을 하게 된다.

우주정거장(ISS)은 지상에서 350㎞ 위에 떠 있다. 직선 거리로 잡는다면 비행 거리는 서울~부산 정도의 거리에 불과하다.

 

더욱이 발사 직후 10분 만에 대기권인 고도 220㎞에 도달하는 경로를 감안하면, 남은 130㎞의 거리를 50시간 가까이 비행하는셈이다.  이렇게 느리게 가게 되는 이유는 목표 지점인 우주정거장이 계속 움직이기 때문이다. 광활한 우주 공간에서 우주정거장은 한 점에 불과하다.  게다가 그 우주정거장은 초속 8㎞ 정도로 비행하면서 지구 궤도를 빠르게 돌고 있다.

 

 

◆ 우주정거장의 이동 속도 등을 컴퓨터로 정밀하게 계산

 

소유즈 우주선이 국제우주정거장(ISS)에 도킹하기위해 우주주정거장을 따라잡기 위해서는 우주선이 자신이 이동하는 시간과 

우주정거장의 이동 속도 등을 컴퓨터로 정밀하게 계산해 약속장소를 잡지 않으면 안 된다.

 

우주선은 발사 9분48초 만에 고도 220㎞의 지구 궤도에 진입한 뒤 우주정거장과 비슷한 속도로 지구궤도를 돌며 위치를 미세하게 조정한다. 두 우주 비행체는 비행기 항법장치를 사용해서 계속 서로의 위치를 확인한다.

 

우주선은 초속 0.1~0.2㎞ 단위로 고도와 위치를 조정하면서 서서히 우주정거장에 접근한다. 이렇게 해서 약속장소에 도달하는 때까지 약 이틀이 소요되는 것이다. 그동안 지구를 34바퀴나 돌게 된다.

 

정홍철 스페이스스쿨 사장은 "우주정거장은 우주에서는 작은 점에 불과해 조그만 오차가 발생해도 소유즈 우주선과 우주정거장의 거리가 크게 멀어질 수 있다"며 "발사단계에서부터 두 비행체가 만날 지점을 계산해 로켓을 쏘게 된다"고 말했다.

 

 ◆ 잠망경으로 도킹 위치 확인

 

우주선이 우주정거장에 접근하면 도킹을 하기 위해 자신의 속도를 우주정거장에 맞춘다. 둘이 같은 속도로 움직이면 상대적으로 정지한 효과를 가져온다.

 

우주선의 선장은 우주선의 머리를 우주정거장에 맞추는데 탑승 승무원의 좌석이 우주선 중간에 있어서 도킹 위치를 볼 수 없다. 이 때문에 이소연씨를 태운 우주선의 선장 세르게이 볼코프씨는 발 아래에 놓인 잠망경을 통해 우주선이 우주정거장과 제대로 도킹하는지를 확인한다.

 

이 과정은 지상에서 원격 조종하거나 미리 입력된 컴퓨터 프로그램으로 동작된다. 하지만 만일의 사태에 대비해 선장도 지상에서 수차례 수동 연습과정을 거치고 실전훈련을 마친후에 우주 비행에 나서게 된므로.

 

 

 

 이소연씨가 머무를 국제 우주정거장(International Space Station: ISS )의 모습

ISS는 1998년 1월 29일 미국 나사(NASA)·유럽우주국(ESA)·러시아 연방우주국(Roscosmos) 등

16개국 우주 기구들이 미국 워싱턴에서 관련 협정에 서명하면서 공식 출범했다.

 

2010년까지 총 1300억 달러(약 123조원)가 투입하기로 했다. 

국제우주정거장(ISS)이 발사된 지 10년을 넘기면서 그동안 다녀간 사람이 144명이라고 밝혔다.

 ISS에는 지금까지 다국적 승무원들로 구성된 16개 팀이 돌아가며 머물렀으며

러시아팀을 포함 모두 144명의 우주인이 다녀 갔다는 것이다 

 

◆ 국제 우주정거장에서의 생활

  

-- 일정

 국제우주정거장(ISS)은 고도 약 350㎞에 떠 있다. 지구 중력이 미치지 않고, 숨을 들이마시고 내뱉는 것조차 쉽지 않은 환경에서 이씨는 10일간 생활하게 된다. 우주정거장은 우주인들이 호흡하고, 먹고 마시는 등 최소한의 생활을 할 수 있는 환경을 갖추고 있지만, 지구와 달리 훨씬 불편하다.

 

ISS에 탑승하게 되면 이소연씨를 포함한 ISS에 새로 탑승하게 되는 우주인에 대한 환영식이 있을 예정이며 이때 ISS에서의 이소연의 모습이 처음으로 생방송으로 중계될 것으로 보인다.

모스크바 임무통제센터(MCC)는 우주인 환영식 및 ISS 거주하는 우주인 6명에 대한 인터뷰를 실시, 한국 시간으로 11일(금) 01시20분 경 생중계할 예정으로 모스크바 MCC에서 대기한 한국측 대표와 이소연씨가 간단한 대화를 나누게 된다.

10일 도킹 후 ISS 첫 날에는 이소연씨는 GMT 17시20분경(한국 시각 11일 2시20분경) 우주에서 늦은 점심 식사를 한 후 오리엔테이션을 받는다.

오리엔테이션은 본격적인 국제우주정거장 적응을 위한 ISS투어로서 러시아 우주인(유리 말렌체코)의 안내에 따라 러시아 즈베즈다 모듈과 미국 데스티니 모듈을 둘러보며 다양한 우주장비들과 실제사용법에 관해 설명을 듣게 된다.

이소연씨는 ISS 도착 첫날 3가지의 우주과학실험을 수행하게 된다.

첫 번째로 '식물생장실험'을 수행하게 되는데 도킹 첫날 10일부터 귀환 전일까지 식물 생장을 관찰하고 이를 카메라로 촬영해 기록할 예정이다.

지상의 학생과학임무팀도 동일한 실험키트로 우주에서의 식물생장을 비교하게 되며 무, 콩 두종류의 씨앗을 빛과 어둠의 2가지 조건에서 각각 생장시키게 된다.

지난 2월 무인화물 우주선 프로그레스호를 통해 국제우주정거장으로 가져간 11가지 종자는 70일간 우주환경에 노출된 뒤 소유즈 귀환 시에 지구로 가져와 종자의 생장 및 유전 변이를 검정하게 된다.

'미세 중력환경에서 세포배양 실험'에서는 '세포배양용소형생물배양기'를 통해 줄기세포, 벼세포, 연골세포 등을 배양한다.

우주환경에서 초파리를 이용한 중력반응 및 노화 유전자를 찾는 '초파리 실험'에서는 초파리 약 1000 마리의 움직임을 ISS 체류기간 동안 매일 5분씩 기록할 예정에 있다.

한편 도킹 첫날에는 국제우주정거장에 있는 노트북에 지상에서 가져간 하드디스크를 설치하고 체크할 예정인데 이 하드디스크에는 과학실험을 위한 소프트웨어와 측정데이터, 그리고 소음이 심한 ISS환경을 배려한 우주인을 위한 음악이 담겨져 있다.

이소연씨는 19일 귀환 시에 이 하드디스크에 과학실험임무 진행과정과 사진자료를 저장해 지상으로 가져오게 된다.

--생활

우주정거장에는 물을 전기분해해서 산소를 공급하는 산소발생기가 설치돼 있다. 우주인은 이 산소를 이용해 호흡을 하게 된다.

지상에서 우주정거장에 도달할 때까지 약 50시간 동안 필요한 산소는 지상에서 싣고 간다.

음식은 지상에서 가져간 우주식품으로 해결한다. 우주식품은 방사선으로 살균 처리를 하고 동결 건조시켜 만든 것으로 미국과 러시아에서 수백 가지가 개발돼 있다. 이씨는 또 한국식품연구원과 한국원자력연구원이 개발한 밥·김치·고추장·된장국·라면 등 10가지의 우리 음식도 싣고 간다. 체류하는 동안 일반 우주식은 물론, 한국 음식도 즐길 수 있다.

중력이 없는 우주공간에서는 샤워가 쉽지 않다. 물이 한쪽 방향으로 흘러야 하는데 몸 위쪽에서 물을 떨어트릴 수 있어도 사용한 물을 받아 모으기 어렵기 때문이다. 따라서 대개는 지상에서 준비해 간 물수건으로 온몸을 닦는 정도로 해결하게 된다.

속옷은 우주정거장 내 탈의실에서 3일에 한 번 정도 갈아입는다. 벗어놓은 빨래는 따로 세탁하지 않고 우주선의 한쪽 모듈에 쓰레기와 함께 담아둔다. 이 모듈은 지구로 귀환할 때 지상 120㎞ 정도에서 우주선에서 분리시켜 공기 마찰열에 의해 불태워지도록

한다.

용변을 볼 때는 진공청소기 기능을 가진 특수 장비를 사용한다. 그냥 변을 보면 중력이 없어 대·소변이 사방 곳곳으로 흩어지기

때문이다.

 

 

■  이소연 씨의 우주 실험 과제.

 

8일 오후 8시 16분 소유스 우주선을 타고 우주비행에 나서는 한국 첫 우주인 이소연(29) 씨가 국제우주정거장(ISS)서 수행할 우주과학실험을 통해 확인해야 할 궁금증들이다.

 

이 씨는 우주비행 사흘째인 10일 소유스 우주선이 ISS와 도킹하면 19일까지 머물면서 우주 무중력 공간에서만 할 수 있는 다양한 과학실험을 하게 된다.

 

이 때문에 이 씨는 우주비행사나 엔지니어, 우주관광객이 아니라 우주실험전문가로 분류된다.

이번 과학실험으로 우리나라는 러시아, 미국, 프랑스 등에 이어 세계 12번째 우주과학실험 국가가 된다.

이 씨가 수행할 연구는 청소년 교육자료로 활용할 교육실험 5가지와 산업적.경제적 활용가치가 높은 기초과학실험 13가지 등 18가지다.교육실험에는 청소년들이 평소 궁금해하는 것들이 많이 포함돼 있다.

 

 

 

물은 지구와 우주에서 어떻게 다를까?

물 등 액체가 우주에서 어떤 형태를 보이는지 살펴봄으로써 지구와 우주에서의 표면장력 차이와 원리를 알아보고 우주에서 물이 어는 과정은 지구와 어떻게 다른지 살펴본다.

볼펜으로 글씨를 쓸 수 있는 것은 중력에 의해 잉크가 아래로 흐르기 때문.

무중력 상태에서도 글씨가 써지는지 알아보고 지구와 우주에서 각각 식물이 자라는 모습을 비교해 중력이 식물생장에 미치는 영향을 분석한다.

 

기초과학실험에서는 경제적ㆍ산업적 활용가치가 있는 다양한 주제들이 다뤄진다. 우주저울이 눈에 띈다.

무게측정은 중력을 이용한 것이기 때문에 중력이 없는 우주공간에서는 일반 저울로는 무게를 잴 수 없다.

이소연 씨는 국내에서 개발된 '우주저울'을 가지고 가서 그 실효성을 실험한다.

이 저울은 무중력 환경에서 5㎏ 이하 물체의 무게를 오차 0.5ｇ 수준으로 측정할 수있다.

 

ISS의 소음문제를 파악해 개선하기 위한 실험도 관심을 끈다. 방음재는 대부분 불에 잘 타는 것이어서 ISS에는 별다른

 방음장치가 없기 때문에 소음은 우주인에게 가장 큰 골칫거리 중 하나다.

 

이 씨는 ISS의 소음을 측정하고 소음원을 파악할 수 있는 시스템을 개발하고 개선방법을 모색하는 실험을 한다.첨단 식품가공기술로 국내에서 개발된 우주김치와 라면, 홍차 등 우주식품들은 이번 우주임무 중 우주인 식단과 만찬에 오름으로써 한국 음식의 세계화에 크게 기여할 것으로 기대된다.

 

초파리를 이용한 중력반응 및 노화유전자 탐색 실험과 우주공간에서 사용할 소형 생물배양기, 우주시대에 대비한 차세대 메모리소자 실증실험, 무중력 상태의 제올라이트와 금속-유기다공성 물질 결정 성장 등도 학계와 산업계의 관심을 모으고 있다.

 

교육과학기술부와 한국항공우주연구원은 이 씨가 우주에서 과학실험을 마치고 귀환하면 우주인 생활모습과 함께 실험결과를 CD로 제작해 전국 초.중.고교에 교육자료로 배포할 계획이다.

 

3.지구로의 귀환

 

▲ ISS에서 지구로 귀환하는 과정

 

출처: 사이언스 인 뉴스http://news.chosun.com/

 

 

◆내려오는 시간은 3시간30분도 안 돼

올라갈 때는 이처럼 많은 시간이 소요되지만 귀환할 때에는 불과 3시간 반밖에 걸리지 않는다. 목표지점인 지구가 우주선 입장에서는 고정돼 있고 크기가 커서 빠른 속도로 이동한다고 해도 별 부담이 없다.

 

19일 낮 12시31분 소유즈 우주선은 우주정거장에서 분리한 뒤 3시간 동안 지구궤도를 따라 천천히 멀어진다. 착륙 26분 전에 궤도선을 분리하면서 낙하를 시작, 착륙 23분 전에 고도 120㎞의 지구 대기권으로 진입하게 된다. 착륙 15분 전에는 낙하산을 펼쳐 초속 200m의 속도로 떨어진다.

 

소유즈 우주선이 떨어지는 지점은 카자흐스탄의 초원이다. 예전에는 안전하게 떨어진 뒤에도 위치를 확인하는 데 애를 먹었지만, 지금은 위성항법장치(GPS)가 부착돼 있어 위치를 바로 찾아낼 수 있다.

 

 

 

 

(자료 출처: SBS화면 캡처, 머니투데이, 사이언스인뉴스, 다음미디어뉴스)