항공우주학 우주왕복선의 비행사고

우리가 살고 있는 지구는 강력한 중력이 잡아당기고 있다. 이러한 지구를 초속 8km의 속도로 벗어나고 임무를 마친뒤 다시 빠른 속도로 지구로 돌아오는 일은 과학이 발전한 지금도 매우 어려운 일이다.  지구의 대기권을 들어올때 표면이 섭씨 1000도 이상으로 가열되기 때문에 사고가 발생할 가능성이 크다.

 

우주왕복선의 비행사고

 

우리가 알고 있는 보잉747과 같은 대형 여객기는 보통 10km의 높이에서 시속 800~900km로 날다가 지상에 착륙한다. 하지만 우주왕복선은 보통 270km 높이에서 떨어지면서 내려오기 때문에 위험한 상황이 발생할 확률이 크다. 우주왕복선 개발에서 가장 어려웠던 부분이 공기와의 마찰로 발생하는 열때문에 우주왕복선 아랫부분의 온도는 최대 1650도까지 올라간다. 이 고열을 견디면서 안전하게 돌아오는 문제가 가장 어려웠던 것이다.

챌린저호의 비극

 

1986년 1월에 케이프케네디 우주센터를 출발하여 우주로 올라가던 우주왕복선 챌린저호가 폭발하는 사고가 발행하였다. 당시에 우주왕복선에는 민간인인 여자 과학선생님이 타고 있었고 발사가 된 이후에 우주에서 미국대통령과 전화통화를 하기로 되어있었다. 미국항공우주국이 우주과학교육을 확산시키기 위하여 과학교사 중 선발하여 탑승하게 된 교사였다.

이로 인해서 승무원 7명은 전원 사망하였고, 이들은 언론과 일반인에게 강한 인상에 남게 되었다.

 

발사하기로 한 당시에 날씨가 너무 추웠고 이로 인해서 발사가 계속 연기되었다. 여러 가지로 불안하였으나 챌린저호는 무리하게 발사를 서둘렀고 결국 우주로 발사된지 얼마 지나지 않아서 공중에서 폭발을 하였다. 이는 로켓의 몸통 연결부 사이에 있던 고무링이 추위에 수축이 되면서 연소가스가 새어 대형외부 추진제 탱크를 가열하면서 폭발로 이어진 것이다. 이 사고는 미국이 우주개발을 시작한 뒤 발생한 최대의 참사였다. 이미 과도한 비용으로 무리가 되고 있는 시점에서 이 참사로 인해 우주국에 치명타가 되었고, 이후 3년동안 발사가 연기되었다고 한다.

 

컬럼비아호의 추락

2003년 2월에 미국 우주왕복선이 귀환중에 실종되었다는 긴급뉴스가 나왔다. 107번째 발사된 우주왕복선으로 2주동안의 우주비행을 마친 뒤 지구로 귀환하다가 사고로 폭발한 것이다. 지구로 귀환할 때에 대기권에 돌입하면서 생긴 고열이 파괴된 날개쪽에 닿으면서 우주왕복선을 폭발시킨것이다.

 

컬럼비아호 사고는 기술적인 문제도 물론 있었지만 기술 외적인 부분에도 문제를 포함하고 있었다. 그말인 즉슨 미국항공우주국에 새로운 국장이 임명되면서 우주비행의 안전을 위주로 생각하기 보다는 경영을 우선시 하면서 전체적인 구조조정을 한 것 이다. 전반적인 예산을 줄이다보니 우주왕복선이 발사되기전에 최고 100만가지의 이상을 점검 받아야 하는데 이를 줄였던 것이다. 

 

미국은 총 다섯대의 우주왕복선을 제작했는데, 챌린저호와 컬럼비아호가 사고로 없어지는 바람에 나머지 세대를 우주정거장 건설에 계속해서 사용하고 있다. 이는 디스커버리, 아틀란티스, 엔데버로 벌써 30여회 비행을 하였다. 우주왕복선의 수명이 보통 20년이므로 앞으로 수명이 얼마 남지 않았기 때문에 다른 우주왕복선을 개발하여야 한다.

 

미국항공우주국은 이미 차세대 우주왕복선 개발개념에 대한 제안을 받았고, 개발을 진행중에 있다. 현재 만들어진 우주왕복선은 현재 비행기처럼 연료만 다시 주입해서 사용할 수 있는 우주왕복선이 아니다. 아직도 매번 발사할 때마다 많은 구조물 및 연료를 버리게 된다. 멀지 않은 미래에 연료외에 버리는 것이 전혀 없는 우주왕복선이 개발된다면, 제트 여객기를 타고 해외를 여행하듯 우주여행도 쉽고 값싸게 여행 할 수 있는 날이 올 것이다.

 

 2004년에 10월에 미국 애드워즈 공군기지에서는 민간회사 스케일드 컴포지츠에서 만든 우주선이 발사되었다. 이는 민간인이 개발한 우주선 1호라는 의미로 스페이스십1 이라는 이름을 지었으며, 111.64km까지 비행을 하고 지구로 돌아왔다.  100km까지 올라갔다 내려왔다고 해서 인공위성처럼 우주를 비행하였다고는 할 수 없다. 하지만 지구와 우주의 경계선인 지상 100km를 지났다는 것은 우주과학에 있어서 대단한 성과라고 볼 수 있기 때문이다.

 

이는 민간인이 민간자본으로 개발한 최초의 로켓 비행기인 셈이다. 이말은 민간인들이 개발한 우주선으로 우주여행에 도전하기 시작했다는 의미와도 같다. 최근에는 영국에서 우주로켓 스페이스십1을 구입해서 1인당 약 2억원에 두시간 정도 우주비행을 시켜주는 사업을 하기로 결정했다고 한다. 이는 정상에서 지구를 감상하며 약 4분정도 무중력 상태를 경험할 수 있게 된다.

 

미지의 세계로 남아 있는 우주를 향한 인류의 끝없는 탐구 정신이 앞으로도 이어지기를 기대하여본다.