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astronomy

우리는 달에 가기로 정했다.(2)

사용자 글래스애니멀 2019. 10. 9. 16:25

도박과 참사

110.5미터 상공의 새턴 5호(아폴로 우주비행사들을 지구 대기권 밖으로 실어간 중량 추진로켓)는 지금까지도 여전히

역대 최고로 높고 무겁고 강력한 로켓이다. 이 로켓이 유인 비행에 안전하다는 것을 입증하는 일은 특히 골치 아픈 

과제였다. 거대한 엔진은 로켓이 쪼개질 만큼 위협적인 진동을 유발했다. 프로젝트 일정이 예정보다 뒤쳐진 것 을

안 NASA의 유인 우주 비행 부 책임자 조지 물러(Gwrge Mueller)는 대담한 ‘총괄’ 테스트 방식을 선구적으로 도입했다. 뮬러는 베르너 폰 브라운이 선호했던 신중한 단계별 접근 방식 대신 전체 아폴로-새턴 (Apollo-Satum) 시스템을

한꺼번에 테스트했다. NASA의 엔지니어들은 완벽을 가하기위한 노력에서 새로운 공학 개념을 개발했다. 

바로 중복성 개념이었다. 핵심적이거나 결정적인 구성요소는 전반적인 신뢰성을 중진시키기 위해 이중으로 만들었다.

 

엔지니어들은 머큐리 및 제미니 계획을 통해 예기지 못한 위험에 대비하는 법을 배웠다. 완전히 조립이 끝마진 아폴로 우주선은 560만개의 부품과 150만개의 시스템,서브시스템,어셈블리로 구성되었다. 엔지니어들은 99.9퍼센트의 신뢰성을 확보해도 5600개의 결함을 추가로 예상할 수 있었다. 그럼에도 불구하고 새턴 추진로켓은 무인비행 17회와 유인비행 15회를 통해 100퍼센트 신뢰성을 입증했다. 뮬러는 두 차례의 부분적인 시험 비행을 무사히 마친 후에 다음번 로켓 발사에는 우주비행사를 태우겠다고 선언했다.

 

1967년까지 정신없이 빠른 속도 일이 진행되는 와중에 완만한 진전이 이루어 졌다. 그 후 참사가 벌어졌다. 발사 리허설 때 전기회로가 합선되어 불이 붙으면서 사령선 모듈안에 있던 아폴로 1호 우주 비행사들이 전원 전소된 것이다. 가압된 상태의 순산소 대기 속에서 극심한 불길과 유독성 가스가 퍼지면 비행사들이 5분도 못되어 사망하고 말았다. 

이 비극의 여파로 다음 다섯 차례의 아폴로 비행은 무인 테스트로 진행되었다. 우주선이 개조되어 새로운 가스 작동식 출입구,조종실 내의 산소-질소 60:40 비율의 혼합,전체적인 내화성 배선등을 갖춘 결과 안전성이 향상되었다.

 

우주내의 지구 위치 

아폴로 8호는 지궈 궤도를 벗어난 최초의 유인 우주선이었다. 1968년 크리스마스이브에 프랭크 보먼(Frank Borman),

제임스  러벨(James Lovell), 빌 앤더스(Bill Anders)는 달에서 멀리 떨어진 주위를 돌며 달 표면 뒤에서 모습을 드러내는 지구의 놀라운 광경을 목격했다. 사상 최초로 인류가 그들의  고향을 우주에서 바라볼 수 있게 된 것이다.
그것은 광대하고 텅 빈 우주공간 속에 가려진 놀랍도록 푸른 세계였다.

앤더스가 말했듯이 “우리는 달을 탐사하러 이 먼 길을 날아왔으나 가장 중요한 업 적은 우리가 지구를

발견했다는 것이다.” 우주비행사들은 또 최초로 밴앨런 복사대 (Van Allen radiation belt)를 통과했다. 
이 하전입자들이 모인 지대는 지구로부터  24,000킬로미터 지점까지 이어져 처음에는 인류의 우주 비행의 심각한 장애물로 여겨졌다. 하지만 복사대를 막상 통과해 보니 겨우 흥부 엑스선 촬영과 비슷한 수준의 복사선에 노출될 뿐이었다.
마침내 이 프로그램은 인간이 실제 달표면 위토 걸음을 내딛는 마지막 단계를 준비하고 있었다. 1969년 7월 21일에

닐 암스트롱이 달착륙선에서 내려 달 표면 위로 걸어가고 버즈 올드린이 바로 그 뒤를 따라가는 광경을 대략 5억 

명으로 추정되는 전 세계 시청자가 지켜보았다. 이 순간이야말로 근 10년간에 걸친 노력의 정점으로, 우주개발 

경쟁을 효과적으로 종식시켰다. 아폴로 11호에 이어 달 탐사비행은 6차례 더 추진되었고,그 중에 아폴로 13호는 
1970년에 선내에서 산소탱크가 폭발하여 달 착륙이 무산되는 참사를 겪었다. 우주비행사들은 전 세계 TV 시청자들 

앞에서 진행 되는 극적인 실황중계에서 온전하지 못 한 우주선을 타고 지구로 귀환했다.

 

 

달에 관한 지식
아폴로 계 획 이 전에는 지구의 유일한 자연 위성인 달의 물리적 속성에 관해 알려진 바가 대부분 추측에 불과했으나 

이제는 정치적 목표의 달성과 더불어 외계 세계에 관해 직접 알아볼 기회가 생겼다. 6차례의 달착륙선 비행에는 매번 

과학 실험기구인 아폴로 달 표면 실험패키지(ASLHP)가 실려 있었다. 아폴로 호의 실험 장비들은 ‘달의 지진’을 알리는 

지진 진동을 탐지하여 달의 내부 구조를 시험했다. 또 다른 실험들은 지구의 중력장 및 자기장, 표면의 열 흐름,
달 대기의 구성과 압력 둥을 측정했다. 아폴로 계획 덕분에 과학자들은 월석을 분석함으로써 달이 한때 지구의 

일부였다는 강력한 증거를 얻게 되었다. 지구처럼 달에도 역시 내부층이 있었고, 역사의 초기 시점에 융해되었을 

가능성도 매우 높았다. 그러나 지구와 다르게 달에는 액체 상태인 물이 없었다. 또 이동하는 지질판도 없기 때문에 지표면이 끊임없이 다시 형성되는 일도 없었고, 그래서 가장 최근에 생긴 월석은 지구에서 가장 오래된 암석과 동일했다.

그렇지만 달은 지질할 적으로 완전히 비활성 상태는 아니었고, 가끔씩 여러 시간동안 지속되는 월진이 있었다.

 

아폴로 11호는 한 가지 실험을 진행 상태로 남겨두어 1969년 이래로 계속 데이터를 전송해왔다. 달 표면에 설치된

반사관들은 지구에서 쏘아 보낸 레이저 광선을 다시반사시켜 과학자들이 달까지의 거리를 2밀리초의 오차범위까지 

정확하게 산출해내게 되었다. 이로써 달 궤도의 정확한 측정이 가능해졌고, 달이 지구에서 멀어지는속도(매년 

약 3.8센티미터)도 알아낼 수 있었다.

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