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풍선을 이용한 우주정거장을 만들 수는 없을까?

2011년에는 우주에 둥실 떠있는 풍선 호텔로 여름휴가를 떠나보자.

미국의 민간 우주탐사 회사 비글로우 에어로스페이스는 지난해 6월 풍선처럼 부풀어 오르는 우주선을 발사하는 데 성공했다.

‘제너시스 2호’로 불리는 우주선은 길이 4.4m에 지름 1.9m지만 정해진 우주 궤도에 도달하면 지름이 2.5m로 부풀어 오른다.

우주선은 서로 연결할 수 있어 우주정거장이나 우주호텔을 만들 수 있다.

이 회사의 대표이자 세계 각국에 호텔을 지은 로버트 비글로우는 세계 최초로 우주에도 호텔을 건설하겠다는 꿈을 갖고 있다.

비글로우는 2015년까지 풍선형 우주선을 연결한 우주 호텔을 만들 계획이다.

지난해 쏘아올린 우주선은 실제 우주 호텔이 되는 모델이 아니라 작은 크기의 실험용 우주선이다.

여기에는 카메라 22대를 비롯해 각종 우주 탐사 장치가 있어 우주 호텔이 완공될 때까지 호텔의 안전이나 편의성에 대한 각종 실험을 진행하게 된다.

미항공우주국(NASA) 존슨 우주센터의 제어치 리우(Jer-chyi Liou)박사의 연구결과에 따르면 현재 지구궤도 880~1,000km 내에는 10cm이상 되는 약 9천여개의 우주 비행체들이 초속 10~20km로 떠돌고 있는 것으로 추정된다.

이중 17%는 발사과정에서 사용되는 로켓이며 31%는 조종기구나 퇴역한 인공위성이고 38%는 임무수행과정에서 발생한 물체로 볼트나 다른 예비 장비들이며 예상 되는 무게는 약 5,500톤이다.

이중 현재 사용 중인 1천여개의 인공위성을 제외하면 나머지는 우주쓰레기이다.

그럼, 이러한 우주쓰레기는 어떻게 생겼을까? 인공위성의 경우 수명을 다해 가동을 멈추면 우주공간의 특성상 태양을 바라보는 곳과 그 반대편의 온도차가 극심하여 그 온도를 견디지 못하고 깨져버리고 배터리만 남아 있는 추진체가 폭발하게 된다.

우주 쓰레기의 40%가량을 차지하는 파편들이 여기서 발생한다.

이러한 우주쓰레기로 인한 우주사고가 여러 번 발생했다.

이미 우주왕복선은 지금까지 10차례나 우주쓰레기와 충돌할 뻔 했지만 우주선 궤도를 수정해 사고를 피했고 1983년 챌린저호의 경우 궤도 비행 중 작은 페인트 조각과 충돌하여 우주선 유리창이 움푹 패일정도로 손상을 입었다.

1996년에는 프랑스 인공위성 세리스(Cerise)가 1986년 발사된 아리안(Arian)로켓의 파편 조각과 충돌해 큰 피해를 입었고 2006년에는 러시아 Ekspress AM11 위성이 우주쓰레기와 충돌, 일시적으로 러시아 극동지방의 방송장애를 일으켰다.

또 2007년에는 칠레 항공 소속 제트 여객기가 태평양 상공에서 우주궤도를 이탈, 지구 대기권으로 재진입하던 러시아 위성잔해와 충돌할뻔한 사고가 발생했다.

이 외에도 유럽항공우주국(ESA)이 쏘아 올린 인공위성 GEOS2의 고장사고, 러시아 코스모스 1275의 낙하사고 등 우주공간에서의 문제 뿐 아니라 우리의 생활까지 영향을 주기에 이르렀다.

그래서 우주 쓰레기가 기하급수적으로 늘어남에 따라 여러가지 방안을 모색하고 있다.

먼저, 당장 경제적으로나 기술적으로 현실성은 없지만 NASA에 따르면 레이저 무기나 로봇을 이용하여 수명을 다한 우주선에 로켓을 달아 우주선이 대기권으로 떨어지도록 만들어 우주쓰레기를 없애는 방법이있다.

하지만, 이 방법을 사용하려면 고도 800km에 떠 있는 10cm 미만 길이의 우주 쓰레기를 없애려면 2년간 약 800억원 정도가 필요하고 10cm 이상의 쓰레기는 처리가 불가능하다.

또 다른 방법은, 수명이 다한 우주 정거장이나 대형위성을 바다에 떨어뜨리는 방법이다.

이 방법으로 2001년 러시아 우주정거장 미르(Mir)가 수명이 다하자 태평양에 떨어뜨렸다.

대형 인공위성도 수명이 다하면 지구로 떨어뜨려 바다에 수장시키거나 대기권 속에서 공기 마찰을 통해 불태워 버린다.

그러나 고장난 인공위성, 로켓 등에서 이탈한 부속품은 여전히 우주쓰레기로 남게 된다.

이 외에 인공위성, 우주왕복선 등의 우주비행체가 우주쓰레기가 되지 않도록 처음 설계할 때부터 우주 쓰레기가 발생하지 않는 재료와 부품을 쓰는 방법이 있다.

또, 우주 비행체가 수명이 다하면 지구로 돌아올 엔진을 부착시키는 방법도 있다.

하지만, 현재로는 우주쓰레기를 처리할 방법이 정해지지 않았다.

그저 위험을 일으킬 수 있는 우주쓰레기의 궤적을 주시하고 인공위성과 우주왕복선은 우주선에 치명적인 위험을 초래할 수 있는 대형 우주 쓰레기가 몰려있는 곳을 피해다니고 있다.