국제우주정거장 개요

국제우주정거장 개요

국제우주정거장(ISS: International Space Station)의 건설은 인류 역사상 가장 거대하고 가장 복잡한 국제 과학 프로젝트이다. 1998년에 두 개의 초기 모듈, 유니티(Unity)와 자르아(Zarya)의 발사와 조립으로 시작된 이 프로젝트는 전례가 없는 지구 밖 우주를 향한 인류의 거대한 발걸음이다. 미국의 지휘 아래 캐나다, 일본, 러시아, 브라질, 유럽우주국 소속의 11개국 등 총 16개국이 각각의 기술적, 과학적 자원을 총 동원하여 이번 프로젝트 에 참여하고 있다. 5년 이상의 기간 동안 최소 3종류 이상의 발사체(미국 우주왕복선, 러시아 소유즈(Soyuz) 우주선, 러시아 프로톤(Proton) 로켓)를 동원하여 40회 이상의 비행을 통해 지구에서 궤도상으로 우주정거장의 다양한 부품 및 모듈을 실어 나르게 된다. 100개 이상의 구성요소를 가진 국제우주정거장의 조립에는 우주비행사의 외부작업과 로봇기술이 필요하다.

국제우주정거장이 완성되면 과거의 러시아 미르(Mir) 우주정거장보다 4 배 이상 크고, 무게가 1백만 파운드에 달하고, 6개의 거대한 실험실을 갖추게 된다. 현재 우주정거장은 지상 400 Km의 고도에서 51.6 도의 각도로 지구를 돌고 있다. 이 궤도는 미국 외의 다른 참여국들이 자국에서 승무원 이나 화물을 직접 국제우주정거장으로 발사할 수 있는 궤도이다. 또한 이 궤도에서는 지구를 관찰하기가 매우 용이하여 지표 전체의 85% 이상, 인구 분포로 보았을 때 전체 95%의 인류가 살고 있는 지역을 관찰할 수 있다.

국제우주정거장은 지구상에서는 수행할 수 없는 과학적인 연구들을 수 행할 수 있는 세계적인 우주 실험실이다. 즉, 국제우주정거장은 오랜 시간 동안의 연구를 수행할 수 있는 우주 실험실을 제공한다. 우주 정거장에 설치된 6개의 거대한 실험실에서는 지구상에서는 얻기 힘든 미세중력상태에 서 연구를 수행할 수 있어, 전례 없는 전혀 새로운 방향의 과학업적을 낳을 것으로 기대된다. 전체 실험 공간의 부피는 747 점보 비행기의 객실 크기 에 해당한다. 생태학, 화학, 물리학, 생리학, 의학 분야에서 세계적인 연구들이 최신 기술을 바탕으로 이곳에서 수행될 것이다. 미세중력 상태에서 물 질들의 상태와 상호작용에 관한 연구도 과학의 새로운 분야를 개척한다는 차원에서 흥미로운 기회가 될 것으로 기대되고 있다.

국제우주정거장을 건설하기 위하여 지난 1998년부터 2004년 초기까지 16번의 우주왕복선 임무를 포함하여 총 40번의 비행이 이루어졌다. 첫 번 째 비행은 1998년 11월 러시아의 프로톤(Proton) 로켓을 이용한 자르아 모듈의 발사였다. 같은 해 12월 초 우주왕복선 엔데버호를 이용한 STS-88 미션을 통해 유니티 모듈이 궤도상에 올려 졌고, 자르아 모듈과 유니티 모듈 간에 최초의 조립이 이루어졌다. 세 번째 비행은 1999년 6월 에 우주 왕복선 디스커버리호(STS-96)에 의해 이루어졌는데 궤도를 돌고 있는 두 개의 모듈에 각종 장비를 옮기는 임무였다.

국제우주정거장의 네 번째 비행은 2000년 5월에 발사된 우주왕복선 아틀란티스호의 STS-101였다. 7명의 승무원을 태운 이 비행에서는 두 개의 모듈의 상태를 점검하고, 다음 비행에서 도착할 즈베즈다 모듈과 처음으로 우주정거장에 머무를 우주 비행사들의 도착을 준비하기 위해 여러 보급품을 실어 날랐다. 7월에 이루어진 다섯 번째 비행에서, 프로톤 로켓으로 발사된 즈베즈다 모듈은 우주정거장에 안착했고, 우주 정거장의 세 번째 구성 원이 되었다. 9월에는 또 한번 아틀란티스호가 방문(STS-106)하여 11월 에 도착할 상주요원들을 위해 보급품을 운송하고, 같은 해 10월에 디스커버리호가 수행한 STS-92에서는 Z1 트러스구조물과 PMA3, 그리고 네 개 의 제어 자이로를 우주정거장 장착했다. 10월의 마지막 날에는 러시아 소유즈 우주선을 타고, 두 명의 미국인과 한 명의 러시아인으로 이루어진 첫 번째 상주요원들이 도착했다. 엔데버호가 11월에 수행한 STS-97은 20세 기의 마지막 우주왕복선 임무였다. 5명의 승무원은 커다란 주 태양전지판을 장착했다. 이들은 처음으로 상주요원을 방문한 우주비행사들이 되었다. 태양전지판은 데스티니(Destiny) 실험모듈의 도착을 위한 사전정지 작업이었다.

2001년 2월 STS-98에서 아틀란티스호에 실려 데스티니 실험모듈은 국제우주정거장에 장착되어 네 번째 모듈이 되었고, 아틀란티스호의 승무 원들은 다음 우주선의 임무를 위해 PMA2를 유니티 모듈의 끝에서 데스티니 실험모듈의 끝으로 이동시켰다. 2001년 3월, 첫 번째 상주요원 교체가 이루어졌다. STS-102임무를 맡은 디스커버리호는 2차 상주요원을 국제우 주정거장으로 이송하고 1차 상주요원을 지구로 귀환시켰다. 그리고 STS-102임무에서는 첫 번째 다목적 수송모듈인 MPLM - 레오나르도를 우주정거장으로 운송했다. 이 수송모듈은 이탈리아우주국이 개발한 재사용 이 가능한 화물선이다. 1차 상주요원은 약 4.5개월을 우주선에 머무르는 기록을 남겼다. 4월에 STS-100임무에서 엔데버호는 SSRMS로 알려진 로봇 팔과, 두 번째 다목적 수송모듈인 MPLM-라파엘로를 운송했다. 운송된 로 봇팔은 Quest Joint Airlock이 설치될 발판을 만들었고 7월에 계속된 STS-104에서는 Airlock을 운반하여 장착하였다.

다음 우주왕복선 임무는 2001년 8월에 우주정거장을 방문한 디스커버 리호의 STS-105였다. STS-105는 3차 상주요원을 운송하고 2차 요원들을 지구로 귀환시켰다. 또 전에 지구로 귀환했던, 첫 번째 다목적 수송모듈 MPLM-레오나르도가 다시 실려 두 번째 우주여행에 나섰다. 국제우주정거 장은 9월 러시아어로 ‘부두’를 뜻하는 피르(Pirs)가 소유즈 우주선에 실려 도착하면서 계속 확장되어 갔다. 다음 방문은 9월에 STS-108 임무에서 엔데버호에 의해 이루어졌는데 4차 상주요원을 수송했고, 3차 상주요원들을 귀환시켰다.

2002년 들어 처음으로 우주정거장을 방문한 것은 4월에 STS-110 임 무를 위한 아틀란티스호였다. 7명의 STS-110 우주비행사들은 우주정거장 에 S0 트러스 구조물을 설치했다. S0은 총 11조각의 조각으로 이루어질 국 제우주정거장의 트러스 구조물의 2번째 조각이었다. 2002년의 두 번째 우주왕복선 임무는 5월에 STS-111 임무를 맡은 엔데버호에 의해 이루어졌 고, STS-111은 5차 상주요원들과 MBS를 운송했다. 4차 상주요원들이 지 구로 귀환했는데 비행요원 Carl Walz 와 Dan Bursch 가 196일간 머무름으로써 미국인으로서 최장기간 우주에 머무르는 기록을 세웠다. 같은 해 8월 에 아틀란티스호의 STS-112 임무에서 S1 트러스 구조물을 S0 외부에 연 결함으로써 국제우주정거장은 계속 커져나갔다. 우주왕복선의 2002년의 마지막 방문은 9월 엔데버호로 STS-113 임무에서, 6차 상주요원과 P1 트러스 구조물을 운송했다. STS-113 대원들은 P1 구조물을 S0 구조물에 연결하기 위해 3번의 외부작업을 수행했다.

2003년 콜럼비아(Columbia) 호의 폭발사고로 인해 STS-113을 마지막으로 국제우주정거장 건설을 위한 우주왕복선 발사가 전면 중단된 상태이다. NASA 등 국제우주정거장 관계기관들은 러시아 소유즈 우주선 등을 이용해 상주요원 교체작업과 보급품 운송을 수행하고 있지만, 많은 용량을 한꺼번에 운송할 수 있는 미국의 우주왕복선은 국제우주정거장 건설에 있어 절대적인 존재이기 때문에 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 우주정거장의 추가 건설 일정도 계속해서 미뤄지고 있다. NASA 측은 2005년 중순에 우주왕복선의 발사를 재개하겠다는 계획을 세우고 있다.