우주 (宇宙, Universe) 에 대하여 - 우주선의 종류

우주선이란?

 

우주선은 지구를 벗어난 우주 공간에서 사용되는 기계 또는 장치를 총칭합니다. 주로 인간이 탑승할 수 있는 유인 우주선, 인간이 탑승하지 않는 무인우주선 등으로 구분할 수 있으며, 우리 인류에게 우주의 신비를 탐구하고 이해하는데 가장 중요한 역할을 합니다. 

 

소유스 유인 우주선 (출처 : Wikipedia)

 

유인우주선

 

유인 우주선은 인간을 태우고 우주로 갈 수 있는 우주선을 말합니다. 인간을 태운 채로 우주를 탐사해야 하기에 탑승자의 생명과 안전을 보호할 수 있는 시스템을 갖추고 있는 점이 무인 우주선과 비교했을 때 가장 큰 차이점입니다. 유인 우주선으로의 기능을 하기 위한 주요 특징은 생명 지원 시스템, 운항 및 탐사 시스템, 통신 시스템, 임무 수행 시스템, 탈출 및 비상 대응 시스템이 있습니다.

 

* 생명 지원 시스템 : 우주에서 인간의 생존을 지원하기 위한 시스템으로, 기본적으로 산소 공급, 대기 조절, 온도 및 습도 조절, 그리고 음식 및 음료 공급, 응급상황을 대비한 의료 시스템 등이 포함됩니다.

 

* 운항 및 탐사 시스템 : 우주에서 정확한 운항과 탐사를 위해 자동화된 운항 및 탐사 시스템을 필요로 하며, 내비게이션, 항법, 자이로스코프 시스템 등이 이에 해당합니다. 이 시스템을 통해 우주선의 위치, 속도, 방향을 정확하게 제어하여 우주에서 정확한 운항과 탐사가 가능하게 만들어줍니다.

 

* 통신 시스템 : 지구와의 통신을 위해 설비된 시스템으로, 실시간 의사소통을 위한 통신 장비와 안테나, 위성 통신 시스템 등이 사용됩니다. 이 시스템으로 실시간 의사소통뿐만 아니라 임무 수행 중 필요한 데이터의 전송 및 수신까지 가능합니다.

 

* 임무 수행 시스템 : 우주 임무와 탐사를 수행하기 위한 시스템으로 각종 실험 장비, 위성 배치 및 유지 시스템, 우주 정거장과의 도킹 시스템, 그리고 인공위성 발사, 우주에서의 수리 및 유지 보수 작업 등을 예로 볼 수 있습니다.

 

* 탈출 및 비상 대응 시스템 : 비상 상황 발생 시 작동하는 대응 및 탈출 시스템으로 비상 탈출 로켓이, 이동식 탈출 포드, 화재 대응 시스템, 응급 구조 시스템 등이 포함되며, 이 시스템을 통해 비상 상황 발생시 탈출 또는 대응이 가능하도록 만들어 줍니다.

 

유인우주선은 전 세계적으로 꾸준히 개발 및 발전해오고 있습니다. 각 나라와 기업들이 독자적으로 유인 우주선 개발에 힘쓰고 있으며, 다양한 유인 우주선들이 속속 등장하고 있습니다. 지금까지 개발되거나 개발 중인 대표적인 유인 우주선은 소유즈 우주선, CST-100 스타라이너, 크루 드래건 우주선, 오리온 우주선이 있습니다.

 

* 소유스 우주선: 소련/러시아 우주국에 의해 개발된 유인 우주선으로 국제 우주 정거장을 비롯한 다양한 임무에서 사용된 우주선으로 인간의 우주 비행에 대한 신뢰성과 안정성이 입증된 우주선입니다. 해당 우주선은 장거리 우주 비행이 가능하도록 설계되어 있으며, 문제점 개선과 업그레이드를 통해 계속해서 발전하고 있습니다.

 

* CST-100 스타라이너: 미국의 보잉사가 개발 중인 유인 우주선으로 NASA 와의 상업 우주 비행 계약에 따라 국제 우주 정거장을 비롯한 다양한 임무를 수행할 목적으로 개발 중에 있습니다. 소형 우주선으로 개발되고 있으며, 인간의 우주여행을 지원하고 우주 비행의 안전성과 효율성을 향상하는 기술을 극대화하여 적용하고 있습니다.

 

* 크루 드래건 우주선: 미국의 스페이스 X 사가 개발한 유인 우주선으로, CST-100 스타라이너와 마찬가지로 NASA와의 상업 우주 비행 계약이 돼있으며, 국제 우주 정거장 등으로 인간을 운송할 예정입니다. 크루 드래건 우주선은 우주 비행의 경제성과 지속 가능성을 향상하는 기술에 주력하여 우주선을 재사용 가능하게 만드는 것을 목표로 하고 있으며, 장기적으로 장거리 비행과 달이나 화성과 같은 태양계의 다른 행성으로의 우주여행을 목표로 개발 중에 있습니다.

 

* 오리온 우주선: 미국의 NASA에서 개발 중인 유인 우주선으로 장거리 우주 비행과 탐사를 위해 개발되고 있습니다. 오리온의 우선적인 목적은 달과 화성이 목표이며, 이를 위해 장기간 우주 체류와 다양한 환경에서의 우주 비행에 대비한 기술들을 개발 및 탑재하고 있습니다. 최종적으로 오리온은 인류의 우주여행과 깊은 우주 탐사를 위한 기반을 마련하는 것이 목적입니다.

 

 

무인우주선

 

무인우주선은 인간이 탑승하지 않고 자동화된 시스템으로 운영되는 우주선을 말합니다. 인간이 탑승하지 않기 때문에 무인 우주선은 인공지능, 로봇 기술 및 원격조종 시스템이 활용되며, 우주 탐사를 비롯한 다양한 목적으로 사용하고 있습니다. 무인우주선과 유인우주선의 가장 큰 차이점은 인간이 유해한 환경에 직접 노출되지 않고 장기간 우주 체류가 가능하다는 것입니다. 이러한 이유로 더 먼 거리나 위험한 우주 영역의 탐사가 가능하게 만들어 주며, 우주에서 긴 시간 동안 머무르며 관측한 데이터를 수집하거나 관련된 실험을 수행하는 등 우주 연구와 개발에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 일반적으로 무인우주선은 우주 탐사, 지구 관측, 통신 및 위성 발사 무인 우주선 등으로 구분하여 개발 및 사용되고 있습니다.

 

* 우주 탐사 무인 우주선: 우주를 탐사하고 관측 데이터를 수집하는 용도로 사용하는 무인 우주선입니다. 우주를 탐사하면서 목표한 행성, 위성, 우주 천체 등을 조사하고 연구하는데 활용되며, NASA의 볼트, 유럽 우주국의 마스터카, 인도의 차드라언 2 등이 이러한 목적을 위해 만들어진 무인 우주선으로 볼 수 있습니다.

 

* 지구 관측 무인 우주선: 지구의 대기, 지형, 기후 등을 모니터링하고 관측하는 데 사용하는 무인 우주선입니다. 지구의 이미지, 날씨 패턴, 자연재해 감시와 같은 지구를 대상으로 하는 다양한 정보를 수집할 수 있으며, NASA의 랜드사트, 미국 해양대기청(NOAA)의 GOES-R 시리즈, 유럽 우주국의 스테라 등이 지구 관측을 위한 무인 우주선으로 볼 수 있습니다.

 

* 통신 및 위성 발사 무인 우주선: 통신 네트워크를 구축하는 데 사용되는 우주선으로 통신 위성의 발사 및 운영을 담당하고, 인터넷, 전화 그리고 위성 TV 등의 통신 서비스가 가능하도록 만들 들어주는 역할을 합니다. 스페이스 X 사의 팔콘 9, 아리안 그룹의 아리안 5, 중국의 롱 마치 로켓 등이 이와 같은 역할을 수행하기 위해 만들어진 무인 우주선입니다.