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점진적인 태양의 광도 상승으로 약 7억 년 내로 지구는 인간이 살 수없는 환경으로 바뀔 것이라고 합니다, 인간이 이주할 새로운 행성을 발견. 개발하여야 하는 것이 지구에 거주중인 인간에게 주어진 과제 인데요, 인간의 우주에 대한 도전역사와 지금도 이루어지고 있는 인류의 우주 계발에 관한 이야기 입니다.


스푸트니크(Sputnik)


최초의 인공위성은 러시아의 스푸트니크(Sputnik) 입니다, 이후 스푸트니크2(Sputnik2)까지 연속 성공하며 본격적인 우주시대를 열게 됩니다. 우리나라는 아직까지 제대로된 성공을 못하였는데 러시아는 1957년에 성공하였으니 정말 대단합니다.


스푸트니크(Sputnik)


- 스푸트니크(Sputnik) : 러시아가 발사한 세계최초의 인공위성 1957.10.4 발사 1958.1.4 소멸

- 스푸트니크2(Sputnik2) : 1957.11.3 떠돌이 개 라이카 탑승 성공, 우주에 생명체가 살 수 있다는 가설 증명



Apollo 11


아폴로 11호(Apollo 11)



이후 달에 처음 도착한 아폴로 11호(Apollo 11) 와 구 소련의 세계 최초 우주정거장 살류트(Salyut)를 시작으로 지금현재 우주에서는 1998년 부터 국제우주정거장(ISS:International Space Station) 건설이 지금도 진행중입니다.


Salyut 6


살류트6 (Salyut 6)



- 아폴로 11호(Apollo 11) : 1969.7.20 인류 역사상 처음으로 달 표면에 착륙한 미국 유인우주선, 당시 우주 체류 기간 4~5일

- 살류트(Salyut) : 세계 최초의 우주정거장 구 소련에서 1971년~1991년까지 진행된 유인 우주정거장 프로그램




지금은 우주정거장에서 1년 365일 생활하는 단계 돌입하여 지만, 이미 100여 년전 오늘날의 우주계발에 대한 예언을 한 우주비행의 아버지, 콘스탄틴 치올콥스키(Konstantin Tsiolkovskii, 1857~1935 : 구소련의 과학자)는 우주에 거대한 우주정거장을 설치 인류가 생존할 수 있는 방안 제시 했었는데요, 그의 주장은 아래와 같았습니다.

- 우주정거장의 온실에서 식물 재배

- 거대한 거울을 이용한 통신가능

- 거대한 바퀴 형상의 우주정거장을 회전시켜 인공 중력 생성 가능




국제우주정거장(ISS:International Space Station)



국제우주정거장(ISS:International Space Station) : 2000.10.31 건설 착수하여 현재도 건설 중인 다국적 프로젝트로 축구장 크기에 현재 많은 우주탐사선의 구심점이 되고 있으며 무중력 실험실에서 생물학, 물리학 천문학등 수많은 우주연구들이 시행중입니다.

망원경없이도 ISS를 볼 수있으며 가장 좋은 시간대는 일몰 후 또는 일출 전이라고 합니다.



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- 10개 정도의 모듈(Module:부품의 집합)로 이루어진 복합체

- 15개 국가 첨여로 건설 및 조립된 최첨단 우주정거장

- 무중력 상태에서 과학 기술 연구 수행

- 정중앙 원심 모듈(Centrifuge Accommodation Module) : 가변적인 인공 중력을 만드는 데 사용되는 모듈, 생물에 대한 중력 수준의 효과 연구

- 유럽실험 모듈(European Lab Columbus Orbital Facility) : 물리학과 다양한 기술, 생명 및 재료과학 연구

- 미국실험 모듈(U.S. Lab Destiny) : 생명과학과 물리학 등의 과학 활동 수행

- 러시아실험 모듈(Zvezda(Star) Service Module) : 태양 전지 사용하여 정거장의 전기 에너지 생성

- 미국 주거 모듈 : 부엌, 루멧(Roomette : 1인실), 욕실, 응급처치 용품 등 구비

- 응급 시 승무원을 지구로 귀환시키는 승무원 귀환선

- 우주왕복선을 도킹(Docking)하는 연결 장치 장착




 미국 국가연구위원회(NRC)의 보고서 2014.6.4 


- 미국이 추구할 다음 목표, 인류의 화성 이주

- 현재 접근이 가능한 태양계 행성 중 지구와 가장 비슷한 조건의 화성, 화성은 하루 24.5시간, 1년 687일, 대기와 계절이 존재하며 물의 흔적과 더불어 생명체 존재 가능성 발견, 평권 기온 영하 60 C, 최저기온  영하 125 C, 지구에 비해 방사능이 높고, 중력이 낮음

- 천문학계의 골디락스(Goldilocks) : 생명체가 살기에 적합한 환경을 가진 영역 대략 영하 30 C ~ 영상 100 C 사이

- MPX (Mars Plant Experiment) 연구 : 화성에 식물을 기르는 것이 가능한지 여부를 확인, 화성 테라포밍

- 화성 테라포밍(Terraforming Mars) : 화성의 환경을 사람이 살 수 있도록 바꾸는 프로젝트

1단계, 소형 인공위성 큐브셋(CubeSet)에 사용하는 것과 같은 케이스 준비

2단계, 식물을 상자에 담고 지구 공기 주입

3단계, 물을 주는 등 온실 실험 시작




 2014.1 민간 화성이주 프로젝트(Mars One) 후보자 발표 



- 140개 국가에서 20만 명 지원, 선정된 후보자 총 1,058명, 각종 테스트를 통해 2024년까지 24명 선정

- 화성에 간 후 영구정착하는 프로젝트

- 2018년까지 화성에 무인착륙선을 보내는 것이 목표, 25만 달러 계약 로키드 마틴




  우주선 및 우주로봇


  미국


보이저 1(Voyager 1)


보이저 1(Voyager 1)



보이저(Voyager:무인우주탐사선) : 1977년 미국 항공우주국(NASA)이 발사 현재도 우주공간 떠돌며 지구로 탐사자료 전송 중

보이저 계획(Voyager Program) : 미국 항공우주국(NASA)에서 여러 행성을 탐사하기 위해 1977년 8월 보이저 2호, 9월 보이저 1호 발사

- 방사성동위원소 열전기 발전기(RTG:Radiosotope thermoelectric generator) : 방사성 붕괴열을 이용하는 발전기, 원자력 전지 중 한 부류, 2030년까지 지구와 통신 가능

- 보이저 우주선 구성 : 카메라, 적외선측정기, 분광기, 원자로 탑재

- 보이저 1호 : 1979년 3월 목성에 도착, 토성 탐사 중 타이탄(Tita)탐사 위해 방향 전환 영원한 우주여행 시작, 1990년 2월 태양계 사진 지구로 전송, 2005년 5월 헬리오시스(Heliosheath)도달, 2006년 8월 100AU 도달, 2011년 6월 태양권 계면 통과(시속 6만 Km), 30여 년간 175억km 이상 비행


보이저 1(Voyager 1)


- 보이저 2호 : 1979년 9월 목성에 도착, 1981년 8월 토성, 1986년 1월 천왕성, 1989년 해왕성 도착 이후 우주여행 시작

- 금색 음반 답재, 1977년 발사 당시 탑재한 축음기 음반 : 지구 상의 생명체, 문화의 다양성을 알리기 위한 소리와 영상 수록





챌린저(Challenger)호


1986.1.28 미국 우주왕복선 챌린저(Challenger)호 발사 시도, 73초후 1만 4천 20미터 상공에서 거대한 굉음과 함께 우주선 폭발, 7명의 승무원중에는 1만 1천 분의 1의 경쟁률로 선택된 교사 크리스카 매콜리프도 탑승했었음.

- 오른쪽 로켓 부스트 O링의 결함





콜럼비아(columbia)호


콜럼비아(columbia)호 폭발 사고

2013.2.1 28번째 우주비행을 마치고 지구로 귀환하던 중 공중 폭발


* 비행선(비행기 모양 우주선)을 재 사용하여 발사 비용을 줄이려는 계획은, 한번 우주에 다녀온 비행선의 수리비용이 새롭게 만든것과 비슷하여 지금은 사용하지 않는다 합니다.



미국의 화성 탐사 3총사


1. 소저너(Sojourner) 1996.12.4


소저너(Sojourner)


- 무게 10kg, 길이 63cm, 높이 28cm, 속도 초속 1cm

- 3년간 약 2억 8,000만 달러 투자 개발

- 입체 영상기(IMP), 대기 분석 장비(ASI/MET), 알파입자 X선 분광기(APXS) 탑재

- 처음 착륙한 화성 아레스 발리스 평원이 300만 년 전 발생한 홍수로 침식작용을 받은 사실 발견

- 암석에서 발견 된 유황 성분으로 과거 화산활동, 지각변동 가능성 예측



2. 오퍼튜니티(Opportunity) 2004.1.25 화성 메리디아니 평원에 착륙


오퍼튜니티(Opportunity)


- 무게 175kg, 길이 1.6m, 속도 초속 5cm

- 9대의 카메라와 과학연구용 현미경, 적외선 분석 장치, 로봇 팔 장착

- 3개의 관절로 이뤄진 로봇 팔로 화성의 토양을 채취

- 360도 회전 촬영 가능한 카메라, 암석 표면을 현미경 수준으로 확대

- 적철석 발견, 중요한 철 광석 중 하나 화산의 승화물로 산출



3. 큐리오시티(Curiosity) 2012.8.6 화성 게일 크레이터 착륙


큐리오시티(Curiosity)


- 무게 900kg, 길이 3m 높이 2.1m, 속도 초속 4cm, 폭 2.7m

- 동력원 핵에너지(플루토늄-238)

- 몸체에 17개 카메라

- 57kg에 이르는 첨단 과학센서 및 실험장비 10가지 탑재

- 암석을 약 5cm 뚫어 성분을 분석하는 로봇팔 장착

- 켐켐(ChemCam) : 레이저, 망원경, 카메라, 분광사진기로 구성된 화학카메라

     암석에 100만W의 적외선 레이저 발사, 최대 7m 밖의 암석성분 파악, 암석에 피어오른 불꽃을 촬영해 빛의 파장 분석



엑소마스(ExoMars) 2018 계획


엑소마스(ExoMars)


- 2m 화성 표면을 뚫고 들어가는 최첨단 드릴링 시스템 장착 예정

- 지표면 아래까지 탐사 확대




잠수정 형태의 미래형 우주 로봇 뎁스엑스(Depth X)


뎁스엑스(Depth X)


- 목성 외계 생명체 찾는것이 목표





  러시아


현역 유인 우주선 중 가장 안전하고 경제적인 우주선으로 아직까지 개발되고 이용되고 있는 우주선, 소유즈(Soyuz) 


소유즈(Soyuz)


소유즈(Soyuz)


소유즈(Soyuz) : 러시아의 유,무인선 구 소련 시절 개발된 이래 시리즈로 제작, 세르게이 코롤료프(Sergey Korolyov, 1906~1966)가 개발한 것으로 상업용 우주관광선 대부분이 소유즈이며 3명의 승무원 탑승하고 3.2일 생명유지가 가능합니다.

- 궤도선(Orbital Module), 귀환선(Descent Module), 기계선(Service Modele)로 구성

- 거대한 구조물을 기체에 싣는 것은 불가능 하지만 언제든지 귀환선만 분리시켜 탈출 가능

- 이소연(한국 최초 우주비행사) 탑승, 소유즈 TMA-12

- 아폴로의 사령선 6m3 의 저주공간, 5000kg의 중량, Saturn v Apollo

- 소유즈의 사령선 9m3의 거주공간과 에어록, 기계선을 합쳐 총 5000kg의 중량, Soyuz TMA : Reentry Module



루노호트(Lunokhod)


루노호트(Lunokhod)


- 루노호트(Lunokhod) : 러시아의 달 탐사 우주로봇, 세계최초로 외계의 행성 표면을 이동, 1970년대 소련에서 개발, 루노호트(Lunokhod) 1호 지구에서 원격 조정으로 달 표면 10.5km 이동

- 루노호트(Lunokhod)2호, 1973년 달 표면 37km 이동 성공



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