원자력/우주항공

중국 유인우주선공정의 3개 발전단계별 목표 추진 상황

발행일 : 2011 / 08 / 10

■ 중국 유인우주선공정의 3개 발전단계 목표

○ 제1단계
– 우주인의 우주비행

○ 제2단계
– 우주인 여러 명이 여러 날 동안 우주비행
– 우주인의 우주유영
– 우주선과 우주캡슐 간 도킹
– 단기 유인 우주실험실 발사

○ 제3단계
– 영구적인 우주정거장 구축

■ 발전단계별 추진상황

○ 제1단계

– 1999년 11월 20일부터 2002년 12월 30일 사이에 무인 실험용 우주선 선저우 1-4호를 발사여 유인 우주선 발사를 위한 기반 마련

– 2003년 10월 15일 9시에 주천위성발사센터에서 선저우5호를 예정된 궤도에 정확하게 발사. 비행시간은 21시간 28분(14바퀴), 우주인은 양리워이(杨利伟)

○ 제2단계

– 2005년 10월 12일 9시에 선저우6호 유인우주선은 창정2F로켓에 실려 발사. 비행시간은 115시간 32분(77바퀴), 우주인은 페이쥔룽(费俊龙)과 녜하이성(聂海胜)

– 선저우7호는 2008년 9월 25일 우주인 3명을 싣고 68시간 30분 동안 우주를 비행, 200개 이상의 기술갱신을 통해 우주인의 우주유영 실현

– 올해 하반기에는 창정(长征) 2-F로켓으로 톈궁(天宫)1호를 발사할 예정이며, 이로써 중국은 유인우주정거장시대에 진입. 톈궁1호는 중국 최초의 우주실험실이며, 무게는 8톤, 설계수명은 2년

– 톈궁1호는 올해 말 전으로 발사될 선저우 8호와 그 후에 발사될 9호 및 10호와 도킹함. 도킹 유형을 보면, 선저우8호는 무인 도킹이며, 선저우8호 도킹의 순조로운 여부에 의해 선저우 9호나 10호의 유인 도킹이 있음. 3회의 도킹에 성공해야만 제2단계 목표가 달성될 수 있음

– 2015년 전으로 톈궁 2호와 3호 우주실험실을 발사

○ 제3단계

– 2020년에 중국은 자국의 우주정거장을 구축할 예정임. 우주정거장은 오픈 플랫폼공정으로서 해외 과학자와 우주인이 우주정거장에서 중국 과학자와 공동으로 과학실험을 진행함

■ 전문가 해석

○ 베이징대학 지구 및 우주대학 죠우워이신(焦维新) 교수

중국이 대량의 인력과 재력을 투입해 자국의 우주정거장을 구축하는 문제와 관련해 “우주선 제조 목적은 우주정거장을 구축하기 위해서이고, 우주정거장을 구축하는 목적은 과학실험을 위해서이다.”라고 함. 우주선은 우주에서 일반적으로 1일간 비행하기 때문에 할 수 있는 과학실험 콘텐츠나 시간상에서 제한되어있음. 우주정거장이 있어야 장기간 우주에서 운행이 가능하여 다양한 과학실험을 진행할 수 있고, 우주제품 개발도 진행할 수 있음.

○ 중국공정원 장뤼챈(张履谦) 원사

우주정거장은 우주사업 발전의 필연적인 추세이며, 한 국가 우주국력을 대표함. 현재 이 기술을 장악하지 못하고, 나중에 우주정거장 사용이 필요할 때 구축에 착수하면 타국에 뒤처지게 됨.

톈궁1호 실험실은 구축된 후 과학실험, 생산, 우주관측, 정찰, 우주에서의 물질 비축 등 다양한 용도로 활용됨. 지구 관측분야에서 지구에 지진, 해일이나 화산폭발 등 사건이 일어날 경우 우주정거장의 우주인은 원격탐지기의 매개변수를 실시간 조절하여 최상의 관측효과를 얻을 수 있음.

○ 중국과학기술대학 지구 및 우주과학부 후유츄(胡友秋) 교수

톈궁1호 실험실이 구축될 경우 중국은 큰 경제적 가치를 창출할 수 있음. 예를 들면 우주육종 분야에서 많은 야채 육종이 가능하여 농업을 지원할 수 있고, 산업의 경우 지구에서 제조할 수 없는 재료를 제조할 수 있음. 이밖에 GPS는 외출의 편리를 줄 수 있음.

■ 참고자료

– 선저우 계열의 우주선은 8호부터 많은 기술 업데이트가 있음. 그 중 도킹 기능은 가장 중요한 특징이며, 우주인은 TV 영상을 통해 우주선 조종이 가능하고, 목표우주장치를 추적할 수 있음.

– 중국우주기술연구원은 톈궁1호의 부피가 커서 본 연구원에서 사용한 바 없던 최대의 포장박스를 활용하며, 뛰어난 내부 충격완화시스템, 선진 온도조절시스템을 설계함.

– 우주도킹은 우주정거장 구축에서 가장 기본적인 핵심기술임. 원리는 궤도 매개변수 조절을 통해 두 개 또는 두 개 이상의 우주선으로 하여금 같은 시간에 우주의 동일한 위치에 도착하게 하고, 전문 도킹장치를 통해 하나로 합치는 것임. 도킹 시 두 개 우주선의 축선은 같은 직선에 놓여야 하며, 상대적인 속도는 0에 근접함. 우주선 두 개의 속도가 아주 빠르기 때문에 도킹 난이도가 상당히 높음.

– 도킹은 우주인 개입 수준과 지능형 제어수준에 따라 수동 제어, 원격 제어, 자율의 3가지 방식이 있음. 구체적인 방법을 보면, 먼저 목표우주선을 발사하여 궤도에 진입시키고 운행궤도를 정확하게 측정하며, 목표우주선이 발사대기 우주선 발사장 상공을 지날 무렵, 기회를 타서 발사대기 중에 있는 우주선을 목표우주선이 운행하는 궤도로 발사함. 거리는 일정 범위 내로 제어하며, 우주선의 자체 기동성에 의존해 두 우주선이 점진적으로 하나로 결합됨.