기본 콘텐츠로 건너뛰기

발사를 준비 중인 미국의 차세대 유인 우주선 오라이언 (Orion)



  블로그를 시작하고 나서 얼마 안되던 시절이던 2009 년, 나사의 달 재착륙 계획을 블로그를 통해서 소개드린 바 있습니다. ( http://blog.naver.com/jjy0501/100060331729 참조) 당시 계획되던 아레스 I 및 아레스 V 로켓은 취소되었지만 대신 SLS (Space Launch System) 이 그자리를 대신할 예정이며 인간을 달과 화성으로 인도할 오라이언 (Orion : 오리온이라고 표기한 적도 있었지만 실제 영어식 발음인 오라이언으로 앞으로 통일할 예정) 우주선은 아직까지 건재합니다. 


 오라이언 우주선은 숱한 예산상의 위기를 극복하고 2014 년 12월쯤 첫번째 시험 비행인  Exploration Flight Test-1 (EFT-1) 을 앞두고 있는 상황입니다. 오늘은 나사의 달 재착륙 계획과 미래 화성 계획의 핵심인 오라이언 우주선에 진척 사항에 대한 이야기입니다. 



(방열판을 조립 중인 오라이언 우주선  Engineers completed installing the heat shield on NASA’s Orion spacecraft ahead of its first trip to space in December. The flight test will send an uncrewed Orion 3,600 miles into space before returning it to Earth for the splashdown in the Pacific Ocean. The heat shield will help protect the Orion crew vehicle from temperatures of about 4,000 degrees Fahrenheit during its reentry into Earth’s atmosphere.
Image Credit: NASA/Daniel Casper) 


 오라이언 우주선의 정식 명칭은 오라이언 다목적 승무원 수송선 Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) 으로 미국의 나사와 록히드 마틴 그리고 유럽 우주국 (ESA) 의 오스트리움 (Astrium) 이 협력해서 개발 중인 우주선입니다. 생김새는 아폴로 우주선과 비슷하게 생겼지만 보다 대형인 우주선으로 지름 5 미터에 8,913 kg 의 캡슐 부분과 12,337 kg (이중 추진체 무게는 7,907 kg ) 의 서비스 모듈이 결합되어 총 무게는 21,250 kg 정도 되는 우주선입니다. 


 현재 러시아의 최신 소유즈 우주선 Soyuz TMA-M 이 2.72 미터의 지름과 7150 kg 의 중량을 가지고 있고 과거 아폴로 11 호의 사령선이 지름 3.9 미터에 달했던 것에 비해 보다 대형이라는 것을 알 수 있습니다. (물론 아폴로 우주선은 착륙선과 서비스 모듈을 합치면 대 크기가 커지지만 오라이언도 그점은 마찬가지)



(캡슐 모듈과 서비스 모듈, 그리고 태양 전지판을 가지고 있는 오라이언 우주선.  NASA’s Orion spacecraft will carry astronauts further into space than ever before using a module based on Europe’s Automated Transfer Vehicles (ATV). The ATV-derived service module, sitting directly below Orion’s crew capsule, will provide propulsion, power, thermal control, as well as supplying water and gas to the astronauts in the habitable module. The first Orion mission will be an uncrewed lunar flyby in 2017, returning to Earth’s atmosphere at 11 km/s ­– the fastest reentry ever. Credit : NASA ) 


(위에서 추진 로켓을 뒤에 탑재한 오라이언 우주선 Orion spacecraft including the ATV derived Service Module with a propulsion stage attached at the back. Credit : NASA )  




(Orion Spacecraft & SLS  ) 



(지구에서 달까지 미션 요약  ) 


 오라이언 우주선의 첫번째 비행 테스트는 2014 년 말로 예정되어 있는데 안전을 위해서 무인 테스트로 진행될 예정입니다. 과거 오라이언 우주선은 아레스 I 로켓에 탑재되어 발사될 예정이었나 아레스 I/V 로켓이 취소되고 대신 SLS 라는 한개의 로켓으로 오라이언 우주선과 필요한 화물을 보내는 방식이 결정되어 있습니다. 따라서 본래 오라이언 우주선은 SLS 에 실려 탑재되어야 하지만 아직 준비가 안된 관계로 대신 델타 IV Heavy 로켓에 실려 탑재될 예정입니다. SLS Block I 에 오라이언이 실려 발사되는 것은 2017 년으로 예정되어 있습니다. 


 몇번이나 계획 자체가 무산될 어려움을 극복하고 오라이언이 계획 10 년만에 감동의 비행 테스트에 나설 수 있게 된데는 여러 사람들의 노력이 있었는데 사실 2011 년 이후에는 ESA 가 참여했던 것도 한가지 이유였습니다. 유럽 우주국은 오라이언에 탑재될 서비스 모듈 개발에 참여하게 되는데 이미 유럽 우주국이 가지고 있던 Automated Transfer Vehicle (ATV) 가 이 목적에 맞게 개량될 것이라고 하네요. ATV 는 이전에는 국제 유인 우주 정거장에 화물을 보내는 용도로 사용되었습니다.


 첫번째 발사시험인 EFT-1 에서 오라이언 우주선은 방열판을 포함해 정상적인 지구 대기권 재진입이 가능한지 서비스 모듈을 제대로 작동하는지 등을 테스트하게 될 것입니다. 이 테스트가 완료되면 역시 2017 년에는 SLS 와의 무인 테스트가 준비되어 있는데 이 테스트 (EM-1) 은 무인 테스트이지만 오라이언 우주선이 실제로 달 궤도까지 진입한 후 다시 지구에 귀환해서 착륙하는 것을 목표로 하고 있습니다.


 이후 실제 달에 다시 착륙할 것인지 아니면 (이전에 이미 했던 달 착륙 대신) 지구 주변의 소행성을 탐사할 지는 완전히 결론이 난 상태는 아니라고 합니다. 이런 논란이 있는 이유는 궁극적인 탐사 목표가 이번에는 달이 아닌 화성이기 때문이라고 하네요. 


 아무튼 이런 고민도 SLS 와 오라이언이 차질없이 개발이 완료될 때 할 수 있는 것입니다. 현재 나사와 연관 기관들은 오라이언 및 SLS 의 개발에 박차를 가하고 있는데 오랜 세월 표류했었던 나사의 우주 개발 사업이 마침내 다시 아폴로 시대 이후 전성기를 맞이할 수 있을 지 궁금합니다. 앞으로도 SLS 및 오라이언 관련 소식은 계속 전달하겠습니다. 


 참고  










댓글

이 블로그의 인기 게시물

통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

 사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다.   문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다.  그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다.  사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다.  1. 입문자를 위한 책을 추천해달라  사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다...

9000년 전 소녀의 모습을 복원하다.

( The final reconstruction. Credit: Oscar Nilsson )  그리스 아테나 대학과 스웨덴 연구자들이 1993년 발견된 선사 시대 소녀의 모습을 마치 살아있는 것처럼 복원하는데 성공했습니다. 이 유골은 그리스의 테살리아 지역의 테오페트라 동굴 ( Theopetra Cave )에서 발견된 것으로 연대는 9000년 전으로 추정됩니다. 유골의 주인공은 15-18세 사이의 소녀로 정확한 사인은 알 수 없으나 괴혈병, 빈혈, 관절 질환을 앓고 있었던 것으로 확인되었습니다.   이 소녀가 살았던 시기는 유럽 지역에서 수렵 채집인이 초기 농경으로 이전하는 시기였습니다. 다른 시기와 마찬가지로 이 시기의 사람들도 젊은 시절에 다양한 질환에 시달렸을 것이며 평균 수명 역시 매우 짧았을 것입니다. 비록 젊은 나이에 죽기는 했지만, 당시에는 이런 경우가 드물지 않았을 것이라는 이야기죠.   아무튼 문명의 새벽에 해당하는 시점에 살았기 때문에 이 소녀는 Dawn (그리스어로는  Avgi)라고 이름지어졌다고 합니다. 연구팀은 유골에 대한 상세한 스캔과 3D 프린팅 기술을 적용해서 살아있을 당시의 모습을 매우 현실적으로 복원했습니다. 그리고 그 결과 나타난 모습은.... 당시의 거친 환경을 보여주는 듯 합니다. 긴 턱은 당시를 살았던 사람이 대부분 그랬듯이 질긴 먹이를 오래 씹기 위한 것으로 보입니다.   강하고 억센 10대 소녀(?)의 모습은 당시 살아남기 위해서는 강해야 했다는 점을 말해주는 듯 합니다. 이렇게 억세보이는 주인공이라도 당시에는 전염병이나 혹은 기아에서 자유롭지는 못했기 때문에 결국 평균 수명은 길지 못했겠죠. 외모 만으로 평가해서는 안되겠지만, 당시의 거친 시대상을 보여주는 듯 해 흥미롭습니다.   참고  https://phys.org/news/2018-01-te...

사막에서 식물을 재배하는 온실 Ecodome

 지구 기후가 변해가면서 일부 지역에서는 비가 더 많이 내리지만 반대로 비가 적게 내리는 지역도 생기고 있습니다. 일부 아프리카 개도국에서는 이에 더해서 인구 증가로 인해 식량과 물이 모두 크게 부족한 현상이 지속되고 있습니다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 아이디어들이 나오고 있는데, 그 중 하나가 사막 온실입니다.   사막에 온실을 건설한다는 아이디어는 이상해 보이지만, 실제로는 다양한 사막 온실이 식물재배를 위해서 시도되고 있습니다. 사막 온실의 아이디어는 낮과 밤의 일교차가 큰 사막 환경에서 작물을 재배함과 동시에 물이 증발해서 사라지는 것을 막는데 그 중요한 이유가 있습니다.   사막화가 진행 중인 에티오피아의 곤다르 대학( University of Gondar's Faculty of Agriculture )의 연구자들은 사막 온실과 이슬을 모으는 장치를 결합한 독특한 사막 온실을 공개했습니다. 이들은 이를 에코돔( Ecodome )이라고 명명했는데, 아직 프로토타입을 건설한 것은 아니지만 그 컨셉을 공개하고 개발에 착수했다고 합니다.   원리는 간단합니다. 사막에 건설된 온실안에서 작물을 키움니다. 이 작물은 광합성을 하면서 수증기를 밖으로 내보네게 되지만, 온실 때문에 이 수증기를 달아나지 못하고 갖히게 됩니다. 밤이 되면 이 수증기는 다시 응결됩니다. 그리고 동시에 에코돔의 가장 위에 있는 부분이 열리면서 여기로 찬 공기가 들어와 외부 공기에 있는 수증기가 응결되어 에코돔 내부로 들어옵니다. 그렇게 얻은 물은 식수는 물론 식물 재배 모두에 사용 가능합니다.  (에코돔의 컨셉.  출처 : Roots Up)   (동영상)   이 컨셉은 마치 사막 온실과 이슬을 모으는 담수 장치를 합쳐놓은 것이라고 말할 수 있습니다. 물론 실제로도 잘 작동할지는 직접 테스트를 해봐야 알 수...