힘들게 우주선 탈 필요 없이 엘리베이터로 직행

색다른 우주 관광, 우주 승강기 그리고 우주 호텔

블루 오리진 기업의 뉴 셰퍼드 로켓이 발사되고 있다. ⓒ구글 프리 이미지

지난 19일 오전 해외 주요 외신들은 아마존 창업자 제프 베이조스(Jeff beizous)가 미 텍사스州 밴 혼 발사장에서 블루 오리진의 로켓 ‘뉴 셰퍼드(New Shepherd)’ 호를 타고, 우주로 상승, 상공 105㎞ 경계선에 닿은 뒤에 귀환했다고 보도했다.

약 18.3m 높이의 뉴 셰퍼드 로켓은 베이조스가 세운 우주탐사기업 블루 오리진이 개발한 재활용 로켓이다. 이 로켓에는 전체 표면의 3분의 1에 이르는 대형 창문이 설치돼 여행자가 외부를 내다볼 수 있으며, 일설에 의하면 역사상 가장 안전한 탈출 캡슐이 설치된 것으로 전해졌다.

외신들에 따르면, 이날 베이조스는 음속의 3배 속도로 고도 106㎞까지 올라간 것으로 알려졌다.

뉴 셰퍼드 로켓은 수직 추력 방식으로 지구 상공 66마일 상공까지 수직으로 올라갔다. 이를 위해 11만 파운드의 추진력을 사용 했고, 우주선 탑승자들은 지구 중력의 3배 이상의 압력을 경험한 것으로 알려졌다.

전문가들에 따르면, 우주선이 수직으로 발사되면, 최고 자기 체중의 7배에 해당하는 중력을 견뎌내야 한다. 이는 극심한 어지러움을 수반할 수도 있어 우주여행은 시작부터 고난인 셈이다.

그래서 고안된 것이 수직 이착륙하는 우주선이 아닌 우주를 엘리베이터 타고 천천히 올라가는 방법이다. 그리고 여기서 마치 호텔처럼 관광을 즐기는 우주 호텔도 개발되고 있다.

중력과 원심력의 조화, 우주 엘리베이터

지난 2018년 9월 5일 기술 전문 매체 테크 데일리(TechDaily)는 AFP를 인용해 일본의 우주 엘리베이터 개발팀이 로켓에 소형 우주 엘리베이터를 발사해 테스트할 것이라고 보도했다.

일본 시즈오카 (靜岡)대학의 이 연구팀에 따르면, 우주 엘리베이터의 원리는 인공위성과 비슷한 것으로 전해졌다. 중력과 원심력이 균형을 이루는 인공위성이 마치 정지궤도에 머물며, 고도를 유지하듯이, 우주 엘리베이터 역시 이 궤도를 이용하는 것이다.

즉, 이 정지궤도에서 지상까지 케이블을 내리면 그 무게만큼 중력과 원심력의 균형이 깨지면서 중력에 의해서 낙하한다. 거기서 우주 공간 쪽에도 같은 길이의 케이블이 연장된다.

이런 식으로 지구상의 한 장소와 우주 정거장 사이에 약 10만 km의 매우 긴 케이블을 연결해 승강기를 탑재하면, 사람이나 물건을 우주 공간까지 이동시킬 수 있는 것이다.

하지만 이 우주 엘리베이터도 넘어야 할 관문이 있다. 그것은 이 긴 거리를 지탱해줄 강력한 케이블이다. 연구팀은 강철보다 20배 이상 강한 카본 나노 튜브(CNT)에 주목하고 있다.

그럼에도 불구하고, 너무나 가늘은 카본 나노 튜브의 굵기 때문에 결합이 풀릴 우려와 우주 공간에 마구 날아다니는 우주선(cosmic ray)에 의해 산화될 위험 등은 넘어야 할 최대의 관문으로 꼽히고 있다.

이 프로젝트를 현실화하고 있는 기업이 바로 일본의 대형건설기업 오바야시(大林) 건설이다. 이 회사는 “향후 2050년까지 우주 엘리베이터를 이용해 인간을 우주로 보내겠다”는 야심 찬 계획을 발표하기도 했다.

우주 엘리베이터 GEO 스테이션의 상상도. ⓒ구글 프리 이미지

우주 호텔에서 샤워 후, 칵테일 한잔

올해 2월 26일 미 우주 전문 매체 스페이스 닷컴은 오비틀 조립공사(Orbital Assembly Company, OAC)가 오는 2025년까지 민간 우주 정거장을 건설할 계획이라고 보도했다.

회사 관계자는 “인공 중력으로 작동하는 최초의 상업용 우주 정거장‘보이저 우주 스테이션(Voyager Station)’은 400명의 손님을 수용할 수 있을 것”이라고 말했다.

스페이스 닷컴에 따르면, 오비탈 조립공사(OAC)는 이 보이저 스테이션이 과학실험을 지원하고, 우주 관광객을 위한 우주 호텔(Space hotel) 역할도 할 수 있다며, 이 민간 우주 정거장에 대한 세부사항을 공개했다.

즉, 우주 공간은 중력이 존재하지 않기 때문에 제대로 걸을 수 없고, 제대로 먹기도 힘들 뿐 아니라 화장실 사용 등 모든 것이 매우 불편하다. 이 모두는 지구와 다른 무중력상태기 때문이다.

따라서 무중력상태를 제거해야 하는데 이는 우주 호텔에 유사중력을 만드는 것으로 대체된다.

전문가들에 따르면, 우선, 우주 정거장은 회전을 위해 도넛형으로 제작되는데 일정한 각속도로 회전시켜서 바깥 방향으로 원심력을 만드는 것이다.

이때 기술적으로, 각속도를 잘 조절하면 마치 중력이 있는 것처럼 느낄 수 있다. 달과 비슷한 크기의 인공 중력을 발생시킨다는 원리다.

OAC는 길이 65피트, 폭 40피트의 통합 거주 모듈 24개에 기능성 화장실과 샤워 시설뿐 아니라 각종 휴양 시설 등을 갖출 것이라고 발표했다.

하지만 이 보이저 우주 정거장이 손님들을 수용하기 훨씬 전에, OAC는 이보다 낮은 지구 궤도에 미니 우주 정거장을 건설해 안정적인 인공 중력의 가능성을 입증해야 하는 관문이 기다리고 있다.

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