방학엔 외국여행? 우리는 우주여행 간다!

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친구들 안녕~. 난 섭섭박사 할아버지의 손자 쩝쩝박사야. 우리 가족은 남은 방학을 즐겁게 보내려고 우주여행을 떠나기로 했어. 섭섭박사 할아버지가 함께 여행하면서 옛날이야기인 2014년의 우주여행 이야기를 해 주신다고 해서 무척 기대하고 있지. 옛날 사람들이 왜 그렇게 불편하게 살았는지 이해하기 어렵지만 말이야.

2014년 우주여행 시대 시작~


세상 참 많이 변했구나. 쩝쩝박사 네가 우주여행을 당연하게 생각하는 걸 보면…. 하긴 내가 어릴 때는 비행기 구경조차 힘들었지만 2014년에는 자유롭게 외국여행을 할 수 있게 됐으니까. 2014년 음, 그때 전문가들은 민간우주여행 시대가 시작된다고 흥분했었지. 대표적인 우주여행 기업인 버진갤럭틱에서 연말에 우주선 ‘스페이스십2’에 6명의 우주여행객을 태우고 우주로 떠난다고 발표했거든.

그때까지 우주로 간 사람은 세계항공연맹(FAI) 기준으로 539명. 1961년에 소련의 유리 가가린이 세계 최초로 우주비행을 한 뒤로 50여 년 동안 1년에 10명 정도가 우주로 간 거야. 이들은 대부분 과학자이거나 우주비행사로 특수한 임무를 가진 사람들이었지.

정부 주도의 우주연구는 비용이 많이 들어 일반인이 우주로 가기가 매우 어려웠어. 그래서 1996년 미국의 후원단체인 X프라이즈 재단이 민간우주여행에 성공하면 현상금 100억 원(1000만 달러)을 주겠다는 ‘안사리 X프라이즈’를 발표했지. 민간에서 우주선을 개발해야 저렴한 비용으로 우주여행이 가능하다고 봤기 때문이야.

그리고 2004년 버트 루턴이 설계한 ‘스페이스십1’이 상금을 탔어. 버진갤럭틱은 이 기술을 사서 더 큰 우주선인 스페이스십2를 개발했단다. 그 뒤로 많은 기업이 우주여행과 우주운송 분야의 경제성을 보고 뛰어들었지. 이렇게 경쟁이 붙으면서 저렴하고 다양한 우주여행 상품이 나오고 민간우주여행 시대가 시작된 거야.
 

100㎞보다 높게 날아야 우주여행

옛날에는 왜 100㎞보다 높게 날아야 우주여행이라고 했냐고? 우주과학자들은 지구의 공기가 희박해지는 경계선인 100㎞까지를 지구라고 보고, 이온층이 시작되는 그 이상의 높이를 우주로 보았거든. 이온층에서는 플라즈마와 같이 지구에서 보기 어려운 우주현상이 나타나지.

사실 달이나 화성 같이 목적지가 있으면 이런 기준이 필요 없었을 거야. 하지만 당시에는 100㎞ 높이까지 나는 것도 매우 어려웠단다.
 

우주여행의 핵심은 둥근 지구 보기와 무중력 체험

우주여행으로 얻을 수 있는 색다른 경험은 우주에서 둥근 지구를 보는 것과 오랫동안 무중력을 체험하는 거야. 지구가 둥글다는 사실을 알고 있는 것과 직접 보는 것은 느낌이 다르거든.

놀이기구에서도 경험할 수 있는 무중력을 굳이 우주로 가서 할 필요가 있냐고? 우주여행에서 경험하는 무중력은 놀이기구와는 차원이 달라. 놀이기구는 겨우 몇 초 경험하고 무중력 수준도 약하거든. 놀이기구의 마찰과 공기마찰 등으로 0.1G, 즉 10분의 1 수준의 중력이 작용하니까. 반면 100㎞ 높이에서 우주여행을 하면 1000분의 1 수준의 아주 약한 중력만 있는 무중력을 경험할 수 있지. 320㎞ 높이인 국제우주정거장(ISS)에서는 10만 분의 1 수준으로 거의 중력을 느끼지 못한단다.

국제우주정거장 높이의 중력은 0.91G

여기서 퀴즈! 국제우주정거장이 설치된 320㎞ 높이의 중력은 얼마일까? 방금 말한대로 10만 분의 1이라고? 그렇지 않단다. 국제우주정거장에서 무중력 상태를 경험하니까 많은 사람들은 320㎞ 높이에는 중력이 작용하지 않는 걸로 잘못 알고 있어. 이곳의 중력은 0.91G로 지구 표면의 90%나 돼.

그런데 어떻게 국제우주정거장은 무중력 상태냐고? 그건 국제우주정거장이 놀이기구처럼 지구를 향해 자유낙하 하듯이 떨어지고 있기 때문이야. 그런데도 지구 표면으로 떨어지지 않는 이유는 지구 둘레를 초속 8㎞, 시속 2만 8800㎞로 빠르게 돌고 있어서란다. 옆으로 도는 힘인 물체를 원 바깥으로 끌어당기는 원심력이 지구로 떨어지는 힘을 없애서 국제우주정거장이 지구로 떨어지지 않고 궤도를 일정하게 유지하며 돌게 되지.

스페이스십2 같은 우주선을 이용한 우주여행에서 무중력을 체험하는 것도 같은 원리란다. 사실 정확하게 표현하면 무중량 상태라고 해야 하지. 중력은 있지만 무게감이 없어진 거라서 말이야. 벌써 우주공항에 다 왔구나. 아참, 우주공항은 적도에 가까운 곳에 설치된다는 것 알고 있니? 적도는 지구의 자전속도가 가장 빨라서 이곳에서 우주선을 발사하면 자전 때문에 생기는 회전속도를 덤으로 얻을 수 있어서 그만큼 연료를 아낄 수 있거든.

2014년에도 어린이들이 우주여행을 할 수 있었냐고? 2014년에 우주여행은 18세 이상의 건강한 사람이라면 누구나 할 수 있었지. 18세 이상인 이유는 어린이의 경우 근육이 약해서 우주선에서 예상치 못한 충격에 다칠 수 있고, 우주 방사선에 약하기 때문이란다.

2014년 우주여행 상품을 소개합니다

2014년 우주여행 상품은 어땠냐고? 크게 국제우주정거장이 있는 높이까지 비행하며 꽤 오랫동안 우주에서 머무는 궤도비행 우주여행과 100㎞ 높이까지 올라가 짧은 시간 동안 무중력 체험을 하는 준궤도비행 우주여행 두 종류로 나뉘었지. 우주호텔도 만들어지기 전이라서 숙박을 하려면 국제우주정거장을 이용해야 했고 말이야. 물론 미래를 내다보고 달궤도여행, 달표면여행, 화성여행까지 다양한 우주여행 상품을 판매하는 회사도 있었단다.
 


우주여행을 꿈꾸며 도전하고 싶지 않니? 친구들이 꿈을 갖고 도전해야 쩝쩝박사처럼 1000만 원으로 우주여행을 할 수 있는 미래가 만들어진다고! 친구들만 믿을게~.

글 : 박응서 기자 gopoong@donga.com
도움 : 최기혁 실장
사진 : NASA(미국항공우주국)
사진 : 버진갤럭틱
사진 : 스페이스어드벤처
사진 : 스페이스엑스
사진 : 시에라에비타우주시스템
사진 : 보잉
사진 : 엑스코에어로스페이스
사진 : 월드뷰
사진 : 위키미디어
진행 : 임성훈
어린이과학동아 2014년 16호

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