우주개발 3파전시대로

중앙일보

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아직까지 임자가 없는 우주공간을 차지하기 위해 선진국들은 치열한 경쟁에 나서고 있다. 우주공간은 통신 및 방송용 위성을 띄워 세계를 한개의 통신권으로 묶을 수 있을 뿐 아니라, 태양발전소·우주공간 등을 세울 수 있는 장소로서 그 이용가치가 높아 누가 우주공간을 더 많이 차지하느냐가 관심의 초점이 되고있다. 우주이용에는 강력한 추진력의 로키트가 필요해 아직까지는 미국과 소련의 독무대처럼 되어있었으나 지난19일 프랑스가 추도하는 유럽11개국의 아리안 위성발사에 성공함으로써 3파전의 양상으로 변했다. 이들 이외에도 중공·인도·일본 등이 자국의 로키트로 인공위성을 올리는 실험을 하고있다.
유럽우주국(ESA)의 추산에 따르면 1990년까지 비 공산권에서만 약2백개의 상업용 위성이 궤도에 올려질 것으로 보고있다. 그중 1백20여 개는 미국의 것이며, 40개는 유럽국가들이, 40개는 기타 국가들이 다른 나라의 로키트에 실어 발사하게 된다.
미국은 위성이외에 83년부터 유럽과 합작으로 우주 의약품생산·합금생산의 우주실험공장을 가동시킬 예정으로 있으며, 86년부터는 우주기지를 세우는 작업에 들어가도록 계획을 짜고있다.
이런 추세대로 나가면 돈을 받고 인공위성을 쏘아주는 우주발사산업이 방년에만 약20억 달러 규모에 이를 것으로 예상되며, 미국과 유럽이 고객유치를 위해 좀더 싼값에 발사하는 방법을 개발하는 경쟁에 들어가게 된다.
우주공간에서도 가장 쓸모가 있는 궤도는 적도상공 3만5천8백㎞의 경지위성궤도로 이곳이 만원상태가 되기 전에 가능한 많은 위성을 올리려 하고있다.
이 궤도에 올려진 위성은 지구의 자전속도와 같은 속도로 지구주위를 돌게되어 지구상에서 보면 일정한 상공에 멈춰있는 위성처럼 보인다. 따라서 항상 지구상 특정지점과 교신이 되어야하는 통신·방송·기상·자원 탐사위성 및 태양발전소 등은 모두 이 궤도에서만 기능을 발휘할 수 있게 된다.
반면에 지구를 남북으로 물면서 전 지구표면의 움직임을 파악해야하는 군사위성, 국지적인 기상위성과 우주기지·우주공장 등은 낮은 궤도인 2백∼8백㎞의 고도를 갖는 궤도에서 하루에도 여러 차례씩 지구를 선회하게 된다.
이번에 발사된 아리안은 1개의 기상위성과 1개의 통신위성을 동시에 정지궤도에 올려놓는 임무를 성공적으로 끝냈다.
프랑스가 주축이 되어 서독·벨기에·영국·이탈리아·스위스·스웨덴·네덜란드·덴마크·스페인·에이레 등11개국이 만든 유럽자주국은 73년부터 유럽의 독자적인 우주개발체제에 들어갔다. 이유는 우주개발을 미국에만 의존해서는 우주공간 어용에서 뒤떨어지게 된다는 것.
ESA는 79년 12월 아리안1호 발사에서는 성공을 거두었으나 80년 5윌 2호 발사에서는 4개의 추진장치 중 1개가 발사 후 폭발되어 실패하고 말았다. 따라서 4번의 실험발사 중 이번 것이 3번째가 되는 셈이다.
아리안 3호는 적도부근인 남미의 프랑스령 기니아의 쿠루기지에서 발사되어 중량 7백㎏의 ESA기강위성과 인도가 만든 중량 6백30㎏의 통신위성애플을 궤도에 진입시켰다.
프랑스가 발사기지를 적도부근으로 잡은 것은 그만한 이익이 있기 때문이다. 지구는 자전하고 있기 때문에 각도에서는 양극보다 지표가 더 빠른 속도로 움직인다. 이것은 모퉁이를 돌 때 제일바깥쪽 사람이 더 빨리 걸어야 하는 것과 같다.
적도의 자전속도를 이용하면 북위62·8도에 있는 소련의 프레세츠크기지에서 6백3㎏의 물체를 정지궤도에 올려 놓을수 있는 로키튼 추진력으로, 북위28·5도의 케이프카내베랄에서는 9백89㎏, 북위 5·1도인 쿠루에서 1천백79㎏을 올려놓을 수 있어 발사비용이 싸진다.
아리안 3호는 높이47·4m, 중량2백8t, 추진력 2백45t의 3단계 로키트로 액체연료를 사용하는데 아직까지 재사용이 불가능하다.
미국의 우주왕복 선은 재사용이 가능하고 30t의 화물을 2백㎞정도의 궤도에 올려 놓을 수 있지만 정지궤도까지 올리려면 낮은 궤도에서 다시 위성을 발사하는 과정을 거쳐야 한다.
아리안은 고도 2백㎞까지는 6·5t, 고도 6백㎞까지 4t, 8백㎞까지 2·5t, 1㎞까지는 2t을·운반할 수 있고 정지궤도인 3만5천8백㎞에는1·7t을 실어나를 수 있다.
이 정도로는 위성을 올리는 비용이 미국의 스페이스셔틀보다 20∼30%가 비싸기 때문에 ESA는 좀더 화물칸을 넓히고 추진력을 증강시켜 발사비용을 낮추는데 주력하고 있다.
ESA는 85년까지 추진력을 5백50t으로 늘려 정지궤도까지는 3t, 고도 8백㎞까지는 4t의 화물을 날라, 85년에 미국의 우주왕복 선과 같은비용이 되도록 할 계획이다. 88∼90년 사이에는 추진력 5백50t에 정지궤도까지 4·75t, 고도 8백㎞까지 8인의 화물을 올려 우주왕복선 보다 오히려 경비가 덜드는 로키트를 개발하려 하고있다.
아리안은 이미 ESA의 과학위성 엑소새트, 유럽의 해상통신위성 마레크스B, 프랑스·독일의 합작TV중계위성 등6개의 위성발사를 주문 받고있으며 인도네시아를 비롯, 이집트·시리아·리비아·콜롬비아·브라질·룩셈부르크·미국의 ATT등도 아리안을 이용할 계획으로 있어 앞으로의 전망을 밝게 하고 있다. <최정민기자>