[과학을 읽다]우주선 오리온…"나의 모든 것"

나사, 시험비행 앞두고 오리온 우주선 모든 것 공개

▲오리온우주선이 오는 12월4일(현지 시간) 오전 7시5분 발사된다.[사진제공=NASA]

[아시아경제 정종오 기자]우리나라 시간으로 오는 4일 오후 9시5분. 차세대 우주선 오리온(Orion)이 미국 케이프커내버럴 공군기지에서 시험 비행에 나선다. 오리온 우주선은 델타(Delta IV) 로켓에 실려 우주로 떠난다.

오리온은 지구 상공 5793㎞에서 두 번 지구를 돈 뒤 태평양에 떨어질 예정이다. 5793㎞ 상공은 국제우주정거장이 돌고 있는 궤도의 15배에 해당되는 고도이다. 이번 시험발사의 관건은 해당 고도에 이르는 것과 함께 지구 대기권으로 진입할 때 얼마나 견뎌내느냐에 있다.

미국 항공우주국(NASA)은 오리온의 궁금증을 담은 'A to Z' 기사를 싣고 오리온에 대한 모든 것을 소개했다.

◆더 깊은 우주로=오리온은 소행성은 물론 화성에 인류를 보내기 위한 차세대 우주선이다. 나사 측은 "지구로부터 더 멀리, 지구 넘어 더 깊은 우주로 인류를 보내기 위한 우주선"이라고 강조했다.

A는 원지점(Apogee)을 일컫는다. 원지점은 지구로부터 가장 멀리 떨어졌을 때의 궤도를 말한다. 오리온은 약 6000㎞ 상공까지 날아갈 것으로 예상하고 있다. B는 넘어(Beyond)를 상징한다. 오리온은 지구 궤도를 넘어 더 깊은 우주 탐험을 염두에 둔 우주선이다. 소행성과 화성에 인류를 보내는 임무에 나선다.

C는 승무원 모듈(Crew module)이다. 우주비행사들은 승무원 모듈에 탑승해 우주에서 생활하고 필요한 물품을 공급받는다. D는 델타IV 로켓이다. 이 로켓에 실려 오리온은 시험비행에 나선다.

E는 환경(Environment)이다. 오리온 우주선이 비행하는 동안 우주비행사들의 주변 환경을 안전하게 지탱해 주는 것을 말한다. F는 페어링(Frangible & Fairings)을 뜻한다. 우주선이 발사되고 일정정도 궤도에 도달하면 페어링이 분리된다. 성공의 관건 중 하나이다.

G는 구피(Guppy)이다. 슈퍼구피는 오리온의 열 차폐 장치를 수송하는 특별한 비행기이다. H는 열 차폐 장치(Heat Shield)를 말한다. 열 차폐 장치는 오리온 우주선이 지구 대기권에 재진입할 때 아주 중요한 기능을 한다. 2200도를 견뎌야 하는데 이때 열 차폐 장치가 무엇보다 중요하다.

▲차세대 우주선 오리온.[사진제공=NASA]

◆그 어느 우주선보다 강하다=오리온 우주선은 지금까지 개발된 우주선 중 가장 강력하고 안전한 시스템을 갖추고 있는 것이 특징이다. I는 아이소그리드(Isogrid)를 의미한다. 오리온이 강한 압력 등에 노출됐을 때 지탱해 주는 그리드 구조를 말한다. J는 투하(Jettison)이다. 우주 비행동안 오리온이 어떻게 안전하게 분리되느냐를 뜻한다.

K는 운동 에너지(Kinetic Energy)이다. 오리온은 40년 동안 개발된 우주선 중 가장 많은 운동에너지를 모으는 우주선이다. L은 비상탈출시스템(Launch Abort System)이다. 발사될 때 또는 대기권에 재진입한 뒤 갑작스런 위험한 상황에서 승무원들을 안전하게 탈출시키는 시스템이다.

M은 화성(Mars)이다. 오리온은 이번 시험비행으로 임무를 마치면 소행성 탐사는 물론 궁극적으로 2030년대에 인류를 화성에 보내는 임무를 맡았다. N은 지구근접천체(NEOs)를 뜻한다. 초기 오리온의 임무 중 하나는 달 궤도상에 있는 소행성에 착륙하는 것도 포함돼 있다.

O는 노즈콘(Ogive)을 의미한다. 로켓의 머리 부분 곡선 부를 뜻한다. P는 낙하산이다. 낙하산은 승무원 캡슐이 대기권을 통과해 떨어질 때 속도를 줄여주는 역할이다. Q는 질을 뜻한다. 오리온 우주선이 디자인된 질적인 수준을 의미한다. 오리온은 인류 우주비행에 최적화된 우주선이란 뜻이다.

◆끝없는 실험의 연속=오리온은 시험발사를 앞두고 그동안 수차례 실험을 진행했다. 오리온 우주선은 태평양 상공에 떨어질 예정인데 이때 복구팀이 어떻게 신속하게 대응할 것인지에 대한 시험도 마쳤다.

R은 복구(Recovering)를 뜻한다. 오리온 우주선은 우주 비행을 마친 뒤 태평양에 떨어지게 된다. 이때 복구팀이 대기하고 태평양에 떨어지는 즉시 오리온 재정비에 나선다. S는 서비스 모듈(Service Module)이다. 더 깊은 우주로 탐험하는 동안 오리온과 승무원들을 지켜주는 역할을 한다.

T는 타일(Tiles)이다. 특별 제작된 타일은 오리온이 대기권으로 재진입했을 때 표면이 불에 타는 것을 방지해 준다. U는 어퍼스테이지(Upper Stage)를 뜻한다. 오리온이 궤도에 진입할 수 있도록 마지막 에너지를 공급해 주는 역할을 맡았다.

V는 밴앨런벨트(Van Allen belts)이다. 방사능보호시스템을 시험하기 위해 오리온은 밴앨런벨트를 통과한다. 밴앨런벨트는 지구의 매우 높은 곳의 지구자기장에 의해 잡힌 높은 에너지 입자들이 이루는 도넛 모양의 영역을 말한다.

W는 용접(Welding)을 말한다. 오리온 승무원 모듈이 조금의 틈도 없이 잘 연결돼 있음을 의미한다. X는 X레이이다. 기술자들은 X레이를 이용해 오리온 표면에 빈틈은 없는지 샅샅이 검사한다.

Y는 애리조나 주에 있는 유마(Yuma)지역을 뜻한다. 이곳에서 나사는 오리온 낙하산 시스템에 대한 실험을 40차례 이상 실시했다. Z는 ZIF(Zero Insertion Force) 연결 장치이다. ZIF 연결 장치가 오리온의 승무원 모듈과 서비스 모듈을 이어준다.

▲지구 대기권에 진입할 때 오리온은 높은 온도를 견뎌야 한다.[사진제공=NASA]

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr