우주 정거장에 대한 설명

사람이 우주공간으로 진출하기 위해 지구에서부터 우주 정거장까지 사람이나 기자재를 우주왕복선으로 옮긴 뒤 이곳에서 다시 정비하여 본격적인 우주항행을 하게 되므로, 우주정거장은 우주 진출의 전초기지입니다. 우주 정거장은 넓은 의미에서 우주선 형태의 한 유형입니다. 그러나 단독으로 작동하는 유인 우주선과 달리 우주 비행사와 함께 발사되거나 추진 및 착륙 시설이 있는 것은 아닙니다. 주로 장기 궤도 수명을 위해 특별히 설계된 것을 말합니다. 지구와 우주 정거장 사이에서 인력과 보급품을 운송하려면 별도의 유인 우주선과 이러한 목적을 위한 기능을 갖춘 보급선이 필요합니다. 지금까지 실현된 모든 우주 정거장은 지구 위성의 궤도에 건설되었으며 과학 연구 특히 장기 우주 체류 중 인체에 미치는 영향 연구를 위한 것입니다. 일부는 군사 임무도 수행 중입니다. 우주 공간은 무중력이기 때문에 우주 비행사의 승무원은 선상에 떠 있습니다. 배 내부를 걸을 필요가 없기 때문에 내부 벽은 다양한 장비로 채워져 있습니다. 지금까지 개발된 우주 정거장은 주로 사람이 우주공간에 적응할 수 있는 장소를 제공해왔으며 최초의 우주 정거장은 러시아의 살류트로서 1971년 4월에 발사되어 궤도에 돌고 있는 소유스 10호와 결합하여 무게 26t 길이 23m의 우주정거장을 이루었다. 이곳에는 총 22명의 승무원이 탑승하여 1,600회의 각종 실험과 관찰을 하여 인간이 장기적으로 우주공간에 적응할 수 있음을 보여주었다. 미국의 최초 우주정거장은 스카이랩입니다. 1973년 5월에 발사되었으며 초기에 태양전지판에 이상이 생겨 승무원이 우주공간에서 수리 작업을 하여 제 기능을 회복하였다. 스카이랩은 무중량상태에서 인간 활동에 대한 실험과 지구와 우주관 측 등의 임무를 수행한 후 1980년 7월 지구 대기권에 돌입되어 분해된 후 인도양으로 가라앉았다. 2세대 우주정거장으로 러시아의 우주정거장 미르가 1986년 2월에 발사되었다. 미르는 모두 6개의 접속장치를 가지고 있고 3개의 모듈로 구성된 총길이 13m에 지름 4.2m 총 무게 21t의 대형 우주정거장으로 유리 로마넨코가 326일간을 체류하는 기록을 세움으로써 인간이 우주공간에서 영구히 거주할 수 있는 가능성을 보여주었다. 이후 미국은 길이 100m 무게 300t의 초대형 우주정거장 프리덤 개발을 유럽우주기구(ESA), 캐나다, 일본과 같이 공동으로 추진할 계획을 세웠다. 그러나 수백 조 원의 예산 문제로 프리덤의 개발은 취소되었고 다시 전체 규모를 축소하고 국제우주정거장(ISS) 계획을 수립하여 진행하였다. 국제우주정거장은 1993년에 개발이 시작되었지만 2003년 2월 1일 지구로 귀환하던 우주왕복선의 폭발사고 등으로 지연되어 2011년 완공되었다. 우주정거장에서는 지구중력의 약 1백만분의 1인 마이크로 중력을 가지며 이러한 무중력상태를 이용하여 지구상에서는 지구중력 때문에 불가능한 순도 100%의 결정체를 만들 수 있으며 이러한 기술은 새로운 재료의 합성이나 신의약품 제조에 활용된다. 또한 식물이나 동물이 무중량상태에 어떻게 적응하는지에 대한 관찰과 실험을 한다. 인체의 혈액순환도 하반부에서 상반부로 쉽게 순환되기 때문에 인체의 각 부분이 장력을 잃어버리고 모든 근육이 부유하는 듯한 기분을 느낀다. 우주에서의 식사는 우주식 으로 잘 포장된 음식물을 유영하면서 하게 되며 대소변은 벽에 붙은 쓰레기 처리장치에서 좌석벨트를 메고 하게 되는데 여기에는 하수구가 없고 휴지는 특수용기에 넣어 처리된다. 사람이 무중력 상태에 있으면 우주공간에서 떠다니는 상태가 되며 모태에서 느끼는 태아의 상태와 유사하다. 무중력상태에서 운동을 하게 되면 팔과 다리가 자유롭게 유영하게 되는데, 조그만 힘으로도 멀리 유영하게 되며 한 지점에 고정하는 것이 힘들어진다.

작전중인 우주정거장

국제 우주 정거장(ISS) - 거대 다국적 우주정거장 으로 약자는 ISS이다. 질량 420톤, 길이 108.5미터  폭 72.8미터의 월드컵 축구 경기장 크기로써 인류가 지금까지 만든 가장 큰 우주비행체이자 가장 비싼 단일 건축물이다. 50 개 이상의 모듈과 부품으로 구성되어 있으며 세계 최대의 우주 정거장 입니다. 미국, 러시아, 캐나다, 일본, ESA 회원국 (벨기에,덴마크,프랑스,독일,이탈리아,네덜란드,노르웨이,스페인,스웨덴,스위스,영국)은 15 개국이 공동 개발하고 있으며(브라질은 NASA를 통해 간접적으로 협력하고 있음) 주요 연구 기관은미국 항공우주국 (NASA),러시아 연방 우주국( RFSA), 일본 우주항공연구개발기구(JAXA), 캐나다 우주국(CSA),유럽우주국(ESA)이 참여합니다.1998 년착공을 시작으로 공사 시작부터 운영되고 있습니다. 이 우주 구조물의 운전운항은러시아 연방 우주국이 맡고 있다. 왜냐하면, 프로그레스 화물선의 동력이 주추진력이기 때문이다.러시아 연방 우주국은 일년에 10여 차례 프로그래스의 로켓 엔진을 점화하여 국제우주정거장이 정상 궤도에서 벗어나지 않도록 기동시킨다. 원래 2016 년에 운영을 종료 할 예정 이었지만 최소 2024 년까지 연장이 고려되고 있습니다. BEAM(ISS에 연결 한 테스트 모듈) Falcon 2016에 의해 시작되었습니다. 그 후 ISS에 설치되어 이듬해 5 월 계획된 크기로 확장하는 데 성공했습니다. 우주 비행사도 개입했지만 주요 목적은 2년간의 내구성 테스트이며 유지 보수를 제외하고는 기본적으로 무인으로 운영됩니다.

톈궁(CSS) - 중국의 유인 우주 정거장 으로 2011년9월 29일처음 발사되었다. 현재 궤도상에 떠 있는 우주 정거장은 ISS와 톈궁 시리즈 뿐이다. 운영기관은 중국의 우주기구인 중국 국가항천국(CNSA)이며 2022년완공 예정인 톈궁 시리즈의 완성판으로 최대 3명의 우주비행사와 최대 6명의 우주비행사를 수용할 수 있다. 실험 모듈 Qianten과 Yumeten은 5 개의 도킹 포트가있는 핵심 모듈 Tianwa에 고정되어 있으며, 귀환 및 계류를위한 2 개의 우주선 Shenzhou와 나머지 항구에는 무인 보급선 Tianzhou도크가 있습니다. 처음에는 총 중량이 80톤이었지만 후속 설계에서는 100톤으로 구소련의미르와 비슷한 규모였으며 향후 확장의 여지가 있습니다. 중국과 유엔 우주국(UNOOSA)은 유엔 회원국들에게 톈궁(CSS)을 사용할 수 있는 기회를 개방하는 협정에 서명했으며 27개국 42개 신청 중 도쿄대학의 우주비행사와 우주실험을 받아들일 계획이다. 17개국 23개 기관에서 9건의 실험이 채택되었습니다. 2021년 4월 29일 창정 5B에서 첫 번째 모듈 Tianhe가 발사되어 건설이 시작되었습니다. 그곳에 간 첫 번째 우주선은 보급선 Tianzhou 2로 같은 해 5월 29일에 진수되어 30일에 성공적으로 도킹했으며 2022년 3월 27일에 분리되어 3월 31일에 남태평양에 투하되었습니다. 첫 번째 유인 임무는 유인 우주선선저우 12호로 2021년 6월창정 2F에서 발사되어 장기 체류를 마치고 9월 17일에 돌아왔습니다. 2022년 7월 25일(CST), 두 번째 모듈 첸텐이 도킹했다.

계획중인 우주정거장

옵섹 - 2024년 ISS 작전이 끝날 때까지 러시아가 독립적으로 건설 할 계획입니다. ISS의 러시아 모듈의 일부로 몇 개의 새로운 모듈을 발사하고 순차적으로 도킹하여 제작할 것이며 ISS 운영이 끝나면 구성 모듈은 ISS에서 분리되어 단일 우주 정거장이 되도록 재구성될 것입니다. ISS보다 작지만 동일한 기능적 가치를 유지하고 미니어처 버전을 목표로합니다. 미국-러시아 합동 새로운 국제 우주 정거장 미국과 러시아 사이에 건설을 모색하고 있는 ISS의 후계자. 양국간에 합의가 이루어졌다는 보고가 있지만 크림반도(2014 년 크림 위기)를 둘러싼 양국 간의 대립으로 인해 상황이 유동적입니다. 우주 기술 표준은 ISS보다 양국간에 더 많이 통일 될 것이며 유인 화성 탐사 임무의 기지가 될 것으로 예상됩니다. 미니어처 크기이며 4 명의 우주 비행사를 수용 할 수 있습니다. 구성 모듈은 또한 전력, 추진, 거주, 운송, 에어 록의 네 가지 장치로 단순화됩니다. 성공하면 지구에서 가장 멀리 떨어진 우주 정거장이 될 것이며, 2030년대에 예정된 화성 유인 탐사에 사용되는 대형 우주선 인딥 스페이스 수송 차량(DST) (무게 41톤, 승무원 4명은 화성에서 4년 동안 살 수 있습니다. 일회용이 아닌 승무원 교체 및 보급품 보충을 통해 재사용이 가능한 LOP-G의 건설 테스트 및 공급 기지로 사용될 계획입니다. 

일본 우주 정거장(JSS) - JAXA가 구상한 작은 우주 정거장. ISS 운항 일정이 짧을 때 구상 되었으며 운용 종료 시 폐기되는 모듈에서 수명이 약 10년 정도 남은 키보를 수집하고 고급HTV를 사용하여 고유한 거주 가능한 모듈, 도킹 모듈, 태양전지, 추진 모듈 (경우에 따라 발사에 사용 된 HTV의 가압 캐리어 및 추진 모듈)을 발사하고 결합 할 계획이었습니다.

인도 우주 정거장 - 자체적으로 계획한 20톤 소형 우주 정거장. 2019년 ISRO는 향후 10년 내에 건설 될 것이라고 발표했습니다. 3.7톤급 캡슐형 유인 우주선 가가얀(Gaganyan)의 진화로 승무원은 2∼3명이다. 항상 유인 될 것으로 예상되지는 않으며 체류 기간은 약 15-20일(중력에서 과학 실험을 수행하기에 충분)이지만 일회용이 아니며 우주선에서 재 보급하여 몇 년 동안 사용할 수 있습니다.