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우주상식 (1) 우주비행사

1. 우주비행사

우주비행사가 되려면

우리나라에서는 아직 유인우주선이 개발되지 않았기 때문에 다른 나라의 유인우주선에 탑승해야 한다. 미국의 우주왕복선이나 러시아의 소유스 우주선이 바로 그것이다.

미국 우주왕복선의 경우, 만약 우리나라 사람이 비행 우주비행사에 지원하려면 미국 국민(시민권)이어야 하며, 공학, 생명과학, 물리, 수학과 관련된 대학학과를 나와야 한다. 그리고 우주선을 조종하기 때문에 제트기 조종사로서 1천시간 정도 비행한 경험이 있어야 한다.

신체적으로는 시력이 0.4 이상이어야 하며, 신장은 160∼190cm가 적당하다.

임무 전문가 우주비행사의 조건은 비행 우주비행사와 비슷하지만 반드시 미국 국민일 필요는 없다. 하지만 미 항공우주국(NASA)이 요구하는 신체조건에 엄격히 맞아야 한다. 시력이 나안 0.2 이상에 교정시력 1.0 이상, 신장은 152cm에서 193cm 사이면 된다. 그리고 공학, 생명과학, 물리, 수학에 관한 학사학위, 3년 정도의 관련분야 종사경력이 있어야 한다. 회사를 다니지 않고 공부를 했을 경우 석사는 1년 정도, 박사는 3년 실무 경력으로 대치할 수 있다.

이러한 신체조건 외에도 모든 우주비행사들은 영어를 잘 해야 한다. 그 이유는 우주선 승무원들이나 지상요원들과 원활한 대화를 해야 하기 때문이다. 고체연료 로켓과 액체 로켓을 같이 사용하고 있는 우주왕복선은 많은 훈련을 받지 않아도 탑승할 수 있다. 77세의 우주비행사도 탑승했으니, 일반인도 조금만 훈련을 받으면 탑승이 가능할 것이다.

최근에는 챌린저호가 폭발하여 우주비행사들이 사망하기도 했으나, 이를 계기로 높은 안정성을 확보하려는 노력은 더욱 가속화되고 있다.

중앙 아시아의 카자흐스탄에 있는 바이코누르 우주기지에서 발사되는 소유스 우주선은 우주왕복선에 탑승하는 사람보다는 훈련을 더 많이 받아야 탑승이 가능하다. 왜냐하면 소유스 우주선을 발사하는 로켓이 사람을 태우기 위해 개발된 것이 아니라, 폭탄을 운반하는 미사일을 개량했기 때문이다. 착륙도 낙하산을 이용하여 지상에 착륙하기 때문에 충격이 크다. 그러나 1976년 소유스 1호가 착륙과정에서 낙하산이 펴지지 않아 승무원 1명이 사망한 것 외에 지금까지 한 번도 사고가 없었다.

소유스 우주선은 러시아의 미르 우주정거장에서 생활하는 우주비행사를 교체하는데 사용되었다.

우주비행사의 훈련

우주선 안을 둥둥 떠다니는 우주비행사의 모습은 동화 속 환상처럼 보는 이를 즐겁게 한다. 그러나 위아래 개념도 없고 무게도 느낄 수 없는 우주공간에서 실제 활동하는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 때문에 우주비행사들은 여행을 떠나기 전 지상기지에서 무중력에 대비한 충분한 훈련을 받는다.

그러면 무중력 훈련은 어떤 방법으로 하는 것일까?

‘공기를 모두 뺀 커다란 통 안에서 하는 것’이라고 쉽게 말하는 사람들이 있지만, 이는 무중력과 진공의 의미를 혼동하고 하는 소리다.

무중력은 지구가 물체를 끌어당기는 힘이 없는 상태를 뜻하는 것이지, 공기가 있고 없고를 말하는 게 아니다. 지구의 인력권으로부터 완전히 멀어 지지 않는 한, 중력은 어떤 장치로도 차단할 수 없다.

NASA에서는 이런 무중력 상태를 인위적으로 만들기 위해 제트비행기를 이용한다. 비행기가 고공으로 날아오르다 급강하하면 순간적으로 무중력과 같은 상태가 된다. 놀이기구를 타고 올라갔다 내려갈 때 허공에 붕 뜬 느낌이 드는 것과 마찬가지 원리다. 이 때 강하하는 비행기에 계속 가속도를 붙이면 무중력 상태를 한동안 더 지속시킬 수 있다.

NASA의 숙련된 조종사들은 이 상태를 30~60초까지 유지할 수 있다고 한다. 우주비행사들은 이처럼 짧은 무중력 상황을 반복해서 만들어 가며 훈련한다.

러시아 스타시티라는 곳에서는 수중 무중력 훈련을 실시한다. 3층짜리 원형건물의 중앙에 지름 23m, 깊이 12m의 대형 물탱크를 설치하고 특별히 고안된 우주복을 착용하여 실제 무중력 상태와 비슷한 상황을 제공하게 된다. 이를 통해 걷기, 우주선 문 여닫기, 태양전지판 교체작업 등의 훈련을 하게 된다.

우주비행사의 훈련은 우주비행사의 임무에 따라 달라지는데, 보통 한 번 우주정거장 밖으로 나가기 위해서는 세 번의 가상훈련을 받게 된다.

수중훈련 1회를 마치고 나면 보통 2∼3kg의 체중이 감소할 정도로 수중 무중력 훈련은 상당히 힘이 든다. 이곳에서 훈련을 받고 우주비행을 한사람 중 외국인은 15개국 17명으로, 아직까지 우리나라 사람은 없다.