최초로 우주선을 발명한 물리학자

최초로 우주선을 발명한 물리학자

요즘은 인류가 화성에 로봇을 보내어 사진을 촬영하는 등 20세기 전에는 상상도 할 수 없었던 많은 미래 지향적인 사건들이 끊임없이 이어집니다. 미국의 한 가수는 엄청난 돈을 투자하여 우주여행을 다녀오기도 했는데요. 이렇듯 달나라 여행의 시대가 곧 오리라 생각됩니다. 우리가 우주를 여행하는데 필수적인 것이 우주선인데요. 지구를 떠나기 위해서는 대기원과 중력을 돌파할 만한 엄청난 추진력이 필요한 것이 사실입니다. 이러한 우주탐험은 미국과 소련에서 오래전부터 연구되어온 사항이기도 한데요. 중국도 이에 합세하여 우주탐험에 대한 연구를 지속하고 있다고 합니다. 인류 역사상 가장 처음으로 우주선을 발명한 물리학자는 오스트리아 헤쓰로 알려집니다. 

 

그는 1883년 6월 24일 출생하였으며 그라츠 대학교에서 물리학 공부를 했습니다. 졸업한 이후에도 물리학 연구를 지속하여 1910년 박사 학위를 받게 되었으며 그로부터 10년간 빈 과학 아케데미의 라듐 연구소에서 조교로 일했다고 합니다. 이 시기에 헤스는 우주선에 관한 실험을 지속했는데요. 그는 비행 기구를 타고 상공 5천미터에 올라가 실험을 했는데 위로 올라갈 수록 대기의 전리작용이 증가한다는 사실을 발견하였습니다. 당시 대기의 전리작용의 원인이 지구 외부에서 오는 방사선에 의한 것인지 내부의 방사선을 가진 광물에 의한 것인지 알지 못했다고 하는데요. 

 

헤스는 이러한 측정으로 그 원인을 밝혔습니다. 이러한 이유로 빅토르 프란츠 헤스는 1936년 노벨 물리학상을 받게 되는 계기가 되었습니다. 다시 돌아와서 그는 1925년 실험 물리학과 교수로 부임했으며 1931년에는 인스브르크 대학에서 물리학 교수와 방사선 연구소 소장을 지냈습니다. 이후 1938년 유태인 부인과 함께 나치의 탄압을 피해 미국으로 이주했는데요. 미국 포드햄 대학교에서 물리학과 교수를 지냈으며 1964년 뉴욕주 마운트버넌에서 사망한 것으로 알려집니다. 헤스의 연구이후 1922년 미국의 밀리컨은 사람이 타지 않았던 기구를 사용하여 약 1만 6000m 고도 까지 올라가는데 성공하게 됩니다. 이후 비행중인 비행기 위나 산의 정상, 호수의 수면 밑에도 방사선이 존재한다는 것을 확인하였고 그 기원은 지구의 외부라고 결론짓게 되었습니다. 

 

이러한 연구들을 바탕으로 1950년대  우주탐사선 루나 1호를 우주로 쏘아올리게 됩니다. 당시 루나1호는 최초로 지구 중력장을 벗어난 탐사선인데요. 탐사선이란 지구나 다른 천체를 탐사하는 목적으로 우주로 쏘아 올린 관측도구를 말합니다. 탐사선은 태양으로부터 멀어지면 태양광판에 닿는 광량이 떨어져서 효율이 급격하게 떨어지게 되는데요. 이때문에 외우주로 나가는 것들은 원자력 전지를 사용하게 됩니다. 이후 루나2호, 루나3호가 최초로 달 표면과 달 뒷면을 촬영하는데 성공했으며 1960년대에 들어 매리너2호는 최초로 금성에 접근비행하여 탐사하는데 성공합니다. 이후 1965년 매리너 4호는 인류 최초로 화성에 접근비행하여 처음으로 화성표면을 촬영했는데요. 이후 루나 9호는 다른 천체인 달에 착륙한 탐사선이기도 합니다. 하지만 당시에 실패하는 탐사선도 많이 있었습니다. 

 

베네라 3호는 최로로 금성 표면에 도달한 탐사선이지만 금성에 접근하던 도중 통신이 두절되어 정보를 얻는데 실패하게 됩니다. 이어 서베이어 3호는 지구가 아닌 천체상에서 인류와 다시 만난 최초이자 유일한 탐사선이기도 합니다. 이러한 무수한 시도와 연구를 바탕으로 우주선은 무인우주선과 다르게 사람이 탑승한다는 조건을 갖습니다. 무인우주선과 유인우주선 제작기술은 엄청난 차이가 있으며 세계 최고 수준의 최첨단 기술이 총동원되어야 제작이 가능합니다. 가장 중요한 차이점은 유인우주선은 탑승자가 살아서 지구로 돌아와야 한다는 사실인데요. 사람을 실어서 우주로 보냈는데 못돌아올 수 있기 때문입니다. 미국이 최초로 탈표면에 사람을 보낸 사건은 아폴로 계획이었는데요. 이는 1961년 부터 1972년 까지 나사의 주도로 이루어진 미국의 유인 달 탐사계획입니다. 

 

아폴로 계획의 시작은 소련이 인류최초로 우주로 쏘아보낸 스푸트니크 무인위성에서 시작되었습니다. 미국은 이에 스푸트니크 쇼크라고 불리는 사회적인 충격을 받았으며 이를 극복하기 위해 소련보다 달에 사람을 먼저 착륙시키자는 계획을 갖게 됩니다. 1960년대 미국은 이계획에 집착하게 되었는데요. 아폴로 계획에 투입된 예산은 1940억 달러로 한화로 약 230조에 달하는 금액이라고 합니다. 아폴호는 1호부터 17호 까지 줄기차게 달로 쏘아졌고 아폴로 13호에서는 우주선이 폭발하여 우주비행사 3명이 죽을뻔하였습니다. 하지만 아폴로 1호는 사령선내에 화재가 발생하여 당시 탑승한 3명의 우선조종사들은 목숨을 잃었습니다. 

 

아폴로 13호는 연료전지의 이상으로 기계선이 폭발하는 사고를 겪었지만 승무원들이 달 착륙선으로 대피하여 우주선을 수동으로 조종한 끝에 결국 지구로 귀환하는 데 성공했습니다. 하지만 세르게이 콜롤료프는 문레이스 도중 사망하여 그 끝을 보지 못하였다고 합니다. 이후 소련의 우주개발부를 맡은 바실리 미신 시대에 아폴로가 달에 착륙함으로서 끝이 났으며 이후 소련은 유인 달착륙대신에 우주 정거장 작업에 집중하였다고 합니다. 

 

미국은 이를 통해 큰 성과를 이루게 되었고 자유진영 종주국으로서 위신을 세우게 되었습니다. 지금도 아폴로 달착륙에 대한 사실 여부가 의혹으로 남고 있지만 그 사실을 알고 있는 것은 당사자나 관련자들 뿐일 것입니다. 우주로 여행을 한다는 것은 꿈만같은 일이지만 언제 어떻게 민간인이 우주로 여행할 수 있는지는 아무도 그 시기를 정확하게 예측하기 어렵습니다. 제가 어릴적에는 2020년만 되어도 하늘을 나는 자동차가 나올것이라고 예상했지만 지금 상황을 보면 전기차가 다니는 것도 큰 발전으로 보입니다. 

 

언제쯤 사람들이 조종하여 하늘을 날고 우주를 자유롭게 탐사할 지 모르겠지만 인류가 끊임없이 발전한다는 사실을 미루어 볼때 그 시기는 반드시 올것으로 보입니다.