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| 새턴 V 로켓 | |
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| HTV-X 보급선 | 컬럼비아 우주왕복선 STS-1 |
1. 개요2. 특징3. 연구, 관련분야 종사 방법4. 종류5. 추진방식 및 형태
5.1. 화학엔진 (상용화 완료)5.2. 중력(궤도운동) (상용화 완료)5.3.
스윙바이(중력 슬링샷) (상용화 완료)5.4.
이온 엔진 (개발 중, 일부 상용화)5.5. 핵추진 로켓 (개발 중)5.6.
솔라 세일 (개발 중)5.7.
일렉트릭 세일 (개발 중)5.8.
워프 드라이브 (연구 중)5.9.
궤도 엘리베이터 (개발 중)5.10.
세대 우주선 (연구 중)5.11. 그 외5.12. 우주선의 기술적 한계5.13. 우주선의 미래
6.
우주군7. 미디어에서 등장8. 관련 문서1. 개요
宇 宙 船 / Spaceship, Spacecraft[1]우주선은 두 가지 의미가 있다. 광의적 의미는 ‘우주 비행을 위해 제작된 인공물’로, 인간이 탑승하지 않는 탐사선이나 인공위성도 포함된다. 협의적 의미는 ‘우주 비행을 위해 제작된 탈것’으로, 인간이 탑승한 우주비행체만을 지칭한다.
넓은 의미의 우주선에는 지구 정지궤도에 진입한 인공위성도 포함되지만, 예외적으로 유인 인공위성인 우주정거장만큼은 우주선이라고 부르지 않는다.
2. 특징
최초의 우주선은 소련이 1957년에 쏘아올린 스푸트니크 1호 인공위성이다. 그 후 60년에 가까운 세월이 흘렀지만 우주선을 만들고 발사할 수 있는 나라는 아직도 전세계에 24개국 밖에 없다.유인 우주선의 경우에는 훨신 더 적어서, 미국, 러시아, 중국 세 나라만이 그 노하우를 보유하고 있다.
인도의 인도우주연구기구(ISRO)는 2024년 발사를 목표로 인도 최초의 유인 우주비행체인 가가냔(Gaganyaan)을 개발 중이다. 성공한다면 네 번째 유인 우주비행 국가가 될 것이다.
우주선 기술은 대부분 ICBM 기술로 전용될 수 있기 때문에, 절대 다른 나라에게 기술 이전을 해주는 법이 없다. 다만 ICBM화가 어려운 액체로켓 기술은 부분적으로 이전해주는 경우가 있었다.
아래 나열된 가상의 우주선들이 대개 전투용인 반면, 현실의 우주선들은 전부 비전투용이다. 물론 군사용 인공위성이 많이 있지만 이들은 대부분 그저 첩보용이고, 아직까지 공격용 우주선이 제작된 적은 없다.[2] 더군다나 모든 우주선이 그렇듯 엄격하게 관리되는데 공격용 우주선의 특성상 군에서 관리해야하기 때문에 더더욱 엄중한 관리가 필요하기도 하고 볼트 하나라도 제대로 조여지지 않으면 대형사고로 이어지는 우주선의 특성상 현실적으로 운용하기 어려운 부분도 없지 않다.
3. 연구, 관련분야 종사 방법
우주선 선체를 제작하려면 기본적으로 항공우주공학을 전공하는 것이 좋다.이외에도 기계공학, 전자공학, 컴퓨터 공학, 천문학, 지질학, 수학, 물리학 등 학제간 연구(學際間硏究) 는 필수 이다.
4. 종류
4.1. 탐사선
4.2. 인공위성
인류의 우주 진출은 이 스푸트니크 발사에서 시작되었다. 인공위성 개념이 거대해 지면 우주정거장 혹은 이후 설명할 다이슨 스피어 등이 된다. 또한 최근 항성( 태양) 관측이 가능한 인공위성까지 준비 중이다.
4.3. 유인우주선
4.3.1. 우주왕복선
| <colbgcolor=#2a57a5> 세계의 우주왕복선 | ||||||
| 미국 | 엔터프라이즈 | 컬럼비아 | 챌린저 | 디스커버리 | 아틀란티스 | 엔데버 |
| 소련 | 부란 | |||||
5. 추진방식 및 형태
현 우주선들은 일단 대기권밖을 벗어나 지구궤도 혹은 우주공간으로 들어가는것은 현생 인류의 과학기술력으로는 가능하다. 그러나 그 이후가 문제다. 창작물의 우주선들은 온갖 SF적 초기술이 탑재되어 초광속 여행[3][4]도 가능한 것들이 많지만, 현실의 우주선은 아직 화학 로켓 동력을 졸업하지 못하고 태양계 밖도 이제 간신히 도달해 신호를 기다리고 있는 상황. 최신형이래봐야 이온 엔진 정도고.... 태양풍을 추진력으로 이용하는 태양돛, 플라즈마 펄스를 추진력으로 삼는 플라즈마 로켓 등이 연구중에 있지만, 실용화는 멀기만 하다. 지구 궤도용 인공위성의 주 동력원은 태양전지이며, 원거리 우주탐사선의 동력으로는 원자력 전지등이 쓰인다.게다가 지구상에서 건조된 우주선은 필연적으로 지구 중력을 벗어나기 위한 추력이 필요하기 때문에, 일단은 로켓의 신세를 질 수밖에 없다. 궤도 엘리베이터가 실현되기 전에는...
추가적인 내용은 로켓 문서 참고.
5.1. 화학엔진 (상용화 완료)
인공위성이나 탐사선에서 가장 전통적으로 오랫동안 사용되어 온 추진 방식은 연소를 이용해 추진체를 분사하는 화학엔진이다. 저궤도위성의 경우 발사체가 궤도에 올려주지만 정지궤도위성은 천이궤도에서 정지궤도로 Apogee Motor(혹은 원지점엔진)을 이용하여 위성 자체적으로 이동해야하며 탐사선의 경우는 설명할 필요도 없다. 궤도에 일단 안착한 이후에도 저궤도위성의 경우 희박하지만 공기마찰로 인해 고도가 떨어지는 이유로 정상궤도에서 이탈하고 정지궤도위성의 경우 달이나 태양같은 다른 천체로 인한 섭동때문에 정상궤도를 이탈하게 된다. 그러므로 궤도를 유지하기 위해서 자체 추력엔진이 주기적으로 사용된다. 일례로 대한민국의 정지궤도위성인 천리안2호에서는 추진제로 모노메틸하이드라진, 산화제로 산화질소를 사용한 엔진이 장착되어 궤도를 유지하는데 사용된다.[5]인공위성을 동작하는 전원으로는 태양전지에서 만든 전력을 이용하기 때문에 실질적으로 인공위성의 수명은 탑재된 연료의 소진여부에 달려 있다. 탑재된 연료를 거의 소진했거나 혹은 쓰임새가 다했을 경우에 저궤도위성의 경우는 역시 탑재된 엔진으로 속도를 줄여서 지구 대기로 진입시켜 태워버리거나 회수하고, 정지궤도위성의 경우는 반대로 속도를 늘려서 고도를 높여 폐기궤도로 이동시킨다. 만약 갑작스런 오동작으로 위성이 죽어버리거나 하게되어 엔진을 사용할 수 없게되는 경우에는 우주쓰레기가 되어 버린다.
5.2. 중력(궤도운동) (상용화 완료)
대표적인 우주선인 인공위성은 인류가 개발한 가장 기초적인 우주선으로 추진방식은 추진제나 에너지를 이용하지 않고 특정 행성(지구)의 중력을 이용한다. 즉 자연의 힘을 그대로 이용하는 것이다. 아래에서 설명할 더욱 고차원적인 스윙바이도 중력을 이용하지만 인공위성은 그 원리를 처음 이해하고 실제 적용했기에 인류 역사에 의의가 있을 수 있다고 하겠다. 자연계에서 호를 그리는 운동을 하는 물체에는 구심력이 작용한다. 우주에서 인공위성은 아무런 추진을 하지 않았을 때 수평 방향으로 등속 운동하려는 성질을 가지고 있다. 그런데 행성(지구)가 위성을 잡아 당기는 중력의 영향으로 수평으로 이동하는 방향의 직각으로 구심력이 작용하게 되어 일정한 궤도를 그리며 운행하게 된다. 즉, 인공위성은 무한정 추락하고 있지만 지구는 둥글기 때문에 수평 속도를 따라 움직이니 지면이 멀어지는 효과를 낸다. 그래서 중력으로 인해 떨어지는 거리와, 지구 곡률에 따라 지면이 멀어지는 거리가 상쇄되면 고도를 유지하며 돌게 된다. 이 평형이 깨지면 지구로 추락하거나 지구에서 탈출하게 된다.이렇게 행성(지구)의 일정 중력 궤도에 물체가 잡혀 행성(지구)의 상공을 계속 돌면서 기상, 지표면 등을 관측하거나 통신위성 용도로 사용하게 된다. 위성을 적당한 궤도에 떨어뜨려 주기만 하면 되기에 우주공간의 모든 행성에 이 인공위성 적용은 자연계의 법칙에 의해 현 기술력으론 가능하다.
5.3. 스윙바이(중력 슬링샷) (상용화 완료)
화학로켓으로는 지구외 행성까지 가는데 충분한 속도를 얻을 수 없기 때문에, 멀리 날아가야 하는 우주선의 경우 스윙바이 라는 기술을 사용해 속도를 얻는다. 실제로 목성 탐사선이나 태양계 외곽까지 날아간 심우주 탐사선들 모두 스윙바이로 가속을 했다.스윙바이란 우주선이 공전하는 천체(태양의 둘레를 도는 행성)의 공전방향의 역방향으로 접근, 천체의 중력에 붙들리며 천체의 주변을 반바퀴 공전한 뒤, 이번에는 공전방향에 순방향으로 가속하여 천체로부터 빠져나오는 가속법이다. 앞서 설명한 행성의 중력을 보다 고차원적으로 이용한 기술이 스윙바이이며, 지구 밖 타행성으로 여행이 가능해지게 된다. 우주선은 해당 천체의 공전속도의 두배만큼의 속도를 얻을 수 있다. 물론 마법 같은 게 아니고, 탐사선이 가속되는 만큼 행성의 공전 속도는 느려지는 엄연한 상대적 운동이다. 무거워 봤자 고작 수 톤에 불과한 탐사선에 비해 천체들의 질량이 너무나도 크기 때문에 전혀 계측할 수 없는 것 뿐.
행성의 공전방향에 따라 가속한다는 설명을 보면 알겠지만, 스윙바이는 행성이 적절한 위치에 있어줘야만 이용 가능한 가속법이다. 예를 들어 보이저 1, 2호는 당시 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 그야말로 절묘하게 배치되어 있어 이를 이용해 이들 외행성을 모두 방문하며 이들로부터 가속력을 얻었는데, 이런 기회는 175년에 한 번밖에 오지 않는다. 이 행운의 대장정을 나사가 부른 명칭이 "그랜드 투어".
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카시니 탐사선의
스윙바이 도해 지구와 금성의 중력을 이용해 두차례 슬링샷 가속을 했다. |
주노탐사선의 이동과정 마찬가지로 목성까지 가는 데만 5년 걸렸다. |
5.4. 이온 엔진 (개발 중, 일부 상용화)
연료를 이온화하여 분사하는 방식이다. 일반 화학 로켓에 비해 에너지의 효율이 수배 이상으로 극대화되어 단기간에 연료를 다 써버리는 화학 로켓과 달리 수십년 이상을 고갈없이 사용할 수 있다. 실제로 화학 로켓은 행성의 중력권을 벗어나는데만 활용하고 연료가 소진되면 로켓은 버리고, 우주공간으로 나와서 꺼져 있던 이온엔진을 구동하기 시작하는 형태로 운영하는 경우가 많다. 인공위성과 스윙바이는 특정 행성 혹은 항성계에서만 쓸수 있다면 본 기술은 항성계( 태양계)밖으로 우주선을 내보낼때 사용할 수 있는 사실상 인류가 개발한 첫 번째 기술로 실제로 미국 등 우주기술강국들이 태양계 밖으로 보내는 우주선들에 본 엔진을 적극 채택하고 있다. 다만, 추진력이 너무 약해 대기권통과시에는 쓸 수 없다. 우주에서는 공기저항이 없어 추진력을 계속 유지할 수 있어 효율성과 함께 주목을 받고 있다. 또한 소행성대의 세레스 탐사선인 돈 탐사선은 스윙바이를 쓰기 어려워 이온엔진을 장착하고 있다. 더 자세한 내용은 이온 엔진 참고.5.5. 핵추진 로켓 (개발 중)
1940년대, 원자력의 등장과 함께 구상되기 시작했다. 원자로의 열로 기체를 데워 팽창하는 힘으로 추진하는 핵 열 추진과, 핵폭발의 반동으로 추진하는 핵 펄스 추진 두 가지 방식이 있다. 핵추진을 활용하면 이론상 빛의 속도의 12%까지 낼 수 있어 항성간 탐사도 불가능한 수준은 아니게 된다.1955년, 미국에서 NASA와 미국 원자력 위원회(AEC) 중심으로 오리온 계획이나 다이달로스 계획 등 여러 로켓 시제품 테스트가 있었다. 하지만 1970년 핵확산금지조약이 발효되며 1972년부로 예산이 삭감되며 계획들이 모두 처분되었다. 또한 발사중 폭발의 위험성도 지적되었기에, 안전하게 우주에 핵추진로켓을 올려놓을 방법에 대한 연구가 이어진다. 예컨대 우주에서 조립을 할 수 있다.
2001년, 게임 헤일로 시리즈가 핵추진 우주선인 UNSC함선을 상상했다. 물이나 수소 반응물을 가열하여 엔진 노즐로 내뿜는 식.
2023년, 미국 국방고등연구계획국(DARPA)와 NASA가 핵추진 연구 부활을 선포했다. 화성 유인 탐사를 위해 이르면 2027년 시행하겠다고 계획을 밝혔다. #
5.6. 솔라 세일 (개발 중)
우주선에 커다란 돛을 달아 태양에서 나오는 빛의 복사압을 추진력으로 사용하는 방식이다. 일본과 미국에서 시험 우주선을 발사한 적이 있다. 자세한 내용은 솔라 세일 항목 참조.5.7. 일렉트릭 세일 (개발 중)
솔라 세일과 비슷하지만 복사압이 아닌 태양풍을 이용하는 방식이다. 일렉트릭 세일 항목 참조.5.8. 워프 드라이브 (연구 중)
공상과학에서 단골로 등장하는 바로 그 추진 방식. 알베르트 아인슈타인, 킵손, 스티븐 호킹 등 물리학 논문들에 의하면 이론적으론 가능하다고 한다. 따라서 각종 연구와 개발 시도가 이뤄지고 있다. 간단히 설명하면 음 또는 허수질량을 가진 별난 물질(Exotoc matter)의 물리적 특성을 이용해 시공간을 접어 먼거리를 가깝게 이동하는 기술이다. 하지만 인류가 가진 자원과 재료공학 을 총동원해도 지금 있는 기술로 상용화는 불가능하다. 만약에 이 기술이 정말 가능해지면, 인류는 태양계 밖을 벗어나 은하간 여행도 가능해진다. 상용화만 가능하다면 그 결과는 인류의 우주 탐사 역사에 가히 혁명적인 발전을 가져다 줄 것이지만 정작 음의 에너지 영역이란 건 카시미르 효과를 통해 존재만 입증되었을 뿐 인류의 기술로 인공적인 생성은 불가능에 가깝다.NASA의 이글웍스는 그 동안 이론상으로만 제기돼 왔던 워프 엔진이 생각보다 쉽게 현실화될지도 모른다며 연구 중이기도 하다.[6] 이 연구가 성공해 워프엔진을 만들면 지구에서 4.37광년 떨어져 있는 센타우루스자리 알파까지 2주일 밖에 안 걸린다고. [7] 이글웍스의 해롤드 화이트 박사가 이 연구를 이끌고 있다. 이 연구가 현실화된다면 이제 겨우 화성 정도를 손에 닿을만한 경제권으로 확장할 것을 계획 중인 인류에게 수백광년 수준의 공간이 인류의 생활권, 경제권으로 급격히 확대되고, 이로써 인류라는 종이 멸종할 확률을 현저히 낮출 수 있으며, 지구발 생태계 역시 35억년 진화사에서 가장 급격한 확장의 시대를 맞이할 수 있다는 의미가 된다. 워프 문서를 참고할 것.
5.9. 궤도 엘리베이터 (개발 중)
미국 NASA에서 개발 중이다. 현재 개발중인 모든 우주선은 지구 중력을 이기고 성층권 위로 우주선을 이륙시키는데 대부분의 에너지를 소진한다. 이를 극복하기 위해, 아예 이륙 과정을 생략할 수 있도록 무식하게 길고 커다랗고 튼튼한 엘리베이터를 설치하는 아이디어이다. 궤도 엘리베이터문서 참조. 실현되면 우주공간으로 우주선은 물론 많은 물자, 인력 이송 및 우주공간에서 우주선 조립도 가능해진다. 각광받는 주 재료는 탄소나노튜브.5.10. 세대 우주선 (연구 중)
인류가 특정 목적(지구 멸망으로 인한 이주 등)으로 피치 못하게 항성 간 초장거리 여행 시, 심지어 워프, 초광속 여행이 가능해진다 해도 우주공간이 너무 넓어 인류가 여러 세대에 걸쳐 운영하는 공상속 우주선을 말한다. 당연히 현재 인류의 기술로는 건조가 불가능하다. 세대 우주선 문서 참조5.11. 그 외
2014년에 NASA의 이글웍스(Eagleworks) 연구팀이 연료 없이 전자기파 조작만으로 추진력을 얻는 새로운 우주선 엔진( 전자기 추진 엔진) 실험에 관한 논문을 발표해 논란이 되기도 했다. # # 그러나 실상은 NASA의 공식 발표도 아니고 논문 자체도 피어 리뷰도 받지 않았고 정식 저널에 개제된 게 아니라서 정식 논문이라고 보기도 힘든 물건이었다. 그저 NASA의 직원 몇 명이 시험 삼아 테스트 해본 내용을 발표한 것 뿐이다. 인터넷상에서 일반인들이나 관심을 가졌을 뿐, 당연히 학계에서는 관심조차 두지 않았다. 결국 후속 실험을 통해 유의미한 결과가 도출되지 않아 해프닝으로 끝났다. 전자기파와 EmDrive항목을 참고할 것.미 항공우주국 나사(NASA) 엔지니어인 데이비드 번즈가 특수 상대성 이론을 활용해 이론적으로 빛의 99% 속도까지 가속할 수 있는 헬리컬 엔진(Helical Engine)을 개발하고 있다고 한다. 간단한 원리를 설명하면 상대성 이론에 따라 질량과 운동량 변화[8]를 이용한다. 상자(우주선)안에 쇠공을 줄로 매달아 아광속으로 가속시켜 상대성 이론에 따라 증가된 질량으로 앞의 벽을 치고, 뒤로 움직일땐 감속하여 상대론적 질량을 줄이는 것이다. 결과적으로 쇠공은 상자 안에서 진동만 했을 뿐인데 총합 운동량이 0이 되지 않아 앞으로 이동하게 된다고 주장한다. 해당 아이디어는 EmDrive와 마찬가지로 추진제가 없어 작용 반작용의 법칙을 정면으로 위배하기 때문에 인정받지 못하고 있다.
원자력 추진 우주선 개발에 들어간다는 뉴스가 있다. #
워프 기술과 대응되는 초공간 도약, 초광속 여행, 반중력 장치 등의 기술이 각종 공상물 등에 많이 존재하는데, 실현될지는 미지수다. 이런 초미래적인 기술들은 사실 근본 학문인 물리학과 재료공학( 화학)이 지금보다 최소 몇배이상은 발전해야 가능해질 것이다.
우주선의 개념을 더욱 확대해 인공구조물로 우주공간에 거대한 인류 거주공간을 만들거나 자원채취 거대머신을 설치하기도 한다. 관련 개념에는 스페이스 콜로니( 우주 거주구), 인공행성, 다이슨 스피어
5.12. 우주선의 기술적 한계
- 한계
- 기술수준이 낮고, 제작 비용이 천문학적이다
- 연료 효율과 무게, 탑재량 제한
- 숙련된 조종사만이 다룰수 있으며, 인간만이 임무를 수행 가능하므로 탐사 기간은 짦을 수밖에 없다.
- 극한의 환경에 탐사를 나가니 충분히 튼튼해야 한다. 인간이 타기에 생명 유지와 안전을 보장해야 하고, 무사 귀환할 수 있도록 책임 져야 한다.
- 인간이 수집하고 처리할 수 있는 정보량에는 한계가 있다. 거기다가 사고가 발생하면 치명적이다. 사고로 조종사가 엄청난 중력 가속도를 받거나, 우주선에 산소 공급이 중단되면 곧 의식을 잃게 된다. 우주선의 제어는 아무도 할 수가 없다는 것.
- 설명
- 원천 기술이 수준이 아직도 낮은 편. 인간의 기술은 아직도 지구 대기권을 탈출하는것도 마음대로 안된다. 공기 저항을 이기고 비행해야 하는 문제와, 연료통의 크기는 한정되어 있을 수밖에 없으므로 한정된 추진제로 탐사 임무를 수행해야하는 문제가 있다. 이를 위해 이온 엔진이 연구되고 있으나, 천문학적인 개발과 연구 비용이 들기에 나사 등 일부 기관과 단체에서만 국가의 지원 하에 연구 중이다. 물론 현재 기술로는 추진력이 엄청 미약하기 때문에 비행을 수년동안 할 생각이 아니라면 유인 우주선엔 못쓸 물건.
- 연료효율과 비용 문제. 공기저항을 이겨내고 지구 궤도를 벗어나 비행하기 위해 거대한 연료통이 필요하며, 추진을 위한 동력원(연료)은 유한하기에 한정된 역할을 맡을수밖에 없다.
- 전문 지식을 가지고 복잡한 제어와 조작, 컨트롤을 요구하기에 사람이 타야만 하고(아무나 할수 있는 것이 아니라 전문지식과 강인한 신체를 가지고 훈련을 받은 수석 인재 조종사들이 필요하고, 이들 양성에만 많은 비용이 소모된다)
- 또한 조종사가 이동하고 생활하며, 안전하게 지낼 수 있어야 하므로, 생명 유지와 생리 현상 등을 해결해주는 산소 발생기, 여과기, 방사능 차폐, 식량, 물, 운동기구[9] 공급할 관련 설비와 장치들이 추가로 필요하다. 특히 공기와 물 문제.로 설계가 더 골치 아파지며 ,공간과 무게가 늘어난다. 우주공간은 저온에 방사능과 진공, 무중력인 지구보다 극한의 환경이다. 또 잠도 자고 외부와 고립된 극단적인 환경이라 감정의 문제도 있다.[10]
- 아무리 관제 센터가 있지만 인간의 감각 기관과 지능, 판단력으로 우주에서 정보를 수집하고 처리하는 데는 제한이 있을 수밖에 없다. 문제나 상황 발생 시 거기다 우주선에 싣고 간 한정된 자원과 설비로 관제 센터의 도움, 우주인들과 협력을 통해 해결하는 수밖에 없다.
지금 우주선과 우주탐사용 로켓의 현실적인 문제점과 한계점은 다음과 같다.
한명이 방대한 지식과 기술을 가지고 동시에 멀티태스킹을 해낼수 없으니 대부분 각 분야별 전문가를 싣고 보낼수밖에 없다(또 무게가 늘어난다) 극한의 환경인 우주에서 다양한 변수와 사고상황이 존재할지도 모르는데다 외부에서 도움을 받기 불가능하니, 우주 환경에서 인간에게 문제가 생겨버리면 우주선을 능동적으로 제어하고 상황에 대처할 수가 없다. 특히 사고상황이라면 그래비티에도 사고 상황의 모습이 잘 나와있다.
5.13. 우주선의 미래
때문에 기존에는 1,2번 문제를 추진제와 연료효율을 높이고 3~5번까지의 문제는 관련 지식과 기술을 습득한 초엘리트 우주인을 양성하는 법과, 컴퓨터 기술 발전으로 보완했으나 앞으로는 사람이 로켓을 타고간다는 우주탐사 패러다임이 바뀔 가능성이 높아졌다. 바로 인공지능때문.기술적 특이점 문서를 참고하면, 앞으로 기술 개발과 발전의 주체는 인간의 머리가 아닌 인공지능과 컴퓨터가 될 것이다.
3, 4, 5번 문제의 경우 수면이 필요없고 대소변 문제도 자유로우며 감정이 없고 공기와 물, 식량도 필요 없는 인공지능 로봇이 탑승하여 해결. 우주선 내에 공기를 실을 필요도 없고, 공기, 물 공급 장치도 필요 없으며, 전원만 있으면 24시간 내내 굴릴 수 있다. 때문에 추진 더 오래, 더 멀리, 우주인들의 건강을 해치는 더 극단적인 환경에서도 탐사와 수집이 가능하다.
거기다 조종술이나 전문지식을 얻을 필요도, 조종사를 선발하고 극한의 환경에서 살아남도록 훈련을 시킬 필요도 없다. 기계니까 설계해서 찍어내면 그만이고, 지식은 우주 조종사 인공지능 소프트웨어를 탑재하면 그냥 엘리트 조종사가 한 명 탄생하는 것이다.
때문에 인류는 인간의 역할을 대신하는 로봇과 인간의 한계를 뛰어넘는 정보 수집과 처리 능력을 지닌 인공지능의 도움을 받아 우주 탐사를 실행할 수 있을 것이고, 인간의 힘으로 할 수 없었던 것들을 이들이 보내온 더욱더 많은 정보를 토대로 직접 가지 않더라도 지상에서 우주를 연구할 수 있을 것이다.
또한 인공지능 외에도 재료공학 과 물리학 학자들도 놀고 있는 것만은 아니며 계속 연구가 되고 있기 때문에 우주공간에서 나오는 에너지를 자유자재로 이용하거나 타 행성에서 지구에 부족하거나 존재하지 않는 광물, 자원을 채취하는 수준까지 도달하면 지구의 기술력 수준이 어디까지 도달할지 알 수는 없다.
최근 우주개발은 국가 주도 뿐만 아니라 민간에서도 추진되며, 우주공간에 자사의 기념비적인 자동차를 띄우고 추진체는 회수에 지구에 도로 착륙시키는 영상까지 만들었다.
6. 우주군
일반인들이 생각하는 우주군은 최첨단 거대 우주전함, 건담과 같은 로봇보행병기들로 구성된 함대의 우주 함대 이미지 이나, 2022년 현재 우주 함대는커녕 유의미한 전투력을 가진 전투용 우주선조차도 건조된 적이 없다. 즉, 인류역사 상 지구 밖 우주공간에서 군대와 군대간 교전을 벌인적은 없다.그러나 이미 행성간 우주여객선인 스타십이 곧 상용화를 앞두고 테스트 중이며 달에서 미중 패권 경쟁이 매우 심화될 것이 불보듯 뻔한 상황에서 10년 후부터는 제한적으로나마 가능해질 수도 있다.
그리고 이미 우주군은 조직된 적이 있으며, 아직까지는 적국의 인공위성을 지상에서 발사한 탄도미사일로 격추시키는 시험을 하거나, 인공위성을 통해 지상 무기를 제어하는 수준이다. 가장 첨단 무기는 고 고도에서 지상으로 발사하는 신의 지팡이 정도 일 것이다.
7. 미디어에서 등장
< 왕립우주군>같은 작품에서 기초적인 우주선이 나오기도 하나, 상술하였듯이 창작물에 등장하는 우주선들은 절대 다수가 전투용이다. < 2001 스페이스 오디세이>의 디스커버리 호나 2006 스페이스 오디세이 우주여행편의 페가수스나 < 2010>의 레오노프 호와 같은 우주 탐사선, 에일리언 시리즈의 노스트로모 호나 스타워즈 세계관의 밀레니엄 팔콘[11]과 같은 화물선, 데드 스페이스의 행성 채굴선인 이시무라 호, < 이벤트 호라이즌>에 등장하는 워프항행 시험선인 이벤트 호라이즌 호, 드라마 파이어플라이의 세레니티 호, 영화 인터스텔라의 탐사선 인듀어런스 호, 마션의 헤르메스 호 같은 소수의 예외를 제외하면 미디어에서 주역이 되는 우주선들은 거의 대부분 우주 전함이나 우주 전투정이다.창작물에 등장하는 여러 우주선들은 현실적인 기술적 및 물리학적 제약에서 벗어나 우주를 마음껏 누빈다. " 스타트렉" 에 등장하는 우주선들은 반물질 엔진으로 가동되는 워프 추진기를 갖고 있어 광속의 몇 곱절로 항행하며, 영화 " 인터스텔라",일본 애니메이션 " 우주전함 야마토", " 톱을 노려라!", " 이상한 바다의 나디아" 등 에는 워프 항법이라는 것을 구사해 수십 수백 광년의 거리를 단숨에 뛰어넘는 우주선들이 나온다. " 아기공룡 둘리"에도 타임 코스모스라는 바이올린 모양의 아광속 우주선이 등장한다.
" 은하철도 999" 애니메이션에 등장하는 은하철도 열차들은 "공간 실드" 로 차폐된 궤도 위를 달리는데, 이 공간 실드 안에서는 빛의 속도가 물체의 운동속도에 아무런 제약을 주지 않는다... 즉 광속의 100배건 1000배건 엔진 출력만 넉넉하다면 얼마든지 가능하다는 것.
또한 드라마 닥터후도 시공간 이동 장치인 타디스를 이용해서 몇 광년이나 되는 거리를 몇 초 만에 이동하는 장면이 많이 나온다.[12]
항성간 항행, 즉 다른 항성계로 향하는 우주여행은 아직까지는 SF의 영역이지만, 항성간 행행이 가능한 우주선들을 따로 칭하여 스타쉽(Starship), 스타크래프트(Starcraft) 등으로 칭하고 태양계 내에서만 사용되는 우주선을 스페이스쉽(Spaceship), 스페이스크래프트(Spacecraft) 등으로 부르는 것이 일반적이다. 물론 이건 작품에 따라서 천차만별이고, 가장 일반적인 단어는 스페이스쉽.
Children of a Dead Earth나 테라 인빅타와 같은 몇몇 게임들에선 과학적 고증에 충실한 우주선을 제작해 볼 수 있다. 컨셉으로만 제시된 여러 근미래 로켓시스템을 시험해보고 타 창작물의 우주선에 비교해서 얼마나 처참한지 느껴보자.
여담으로 투니버스에선 3세대 로고로 한동안 우주선 효과를 추가한 적 있다.
신기한 스쿨버스에선 스쿨버스가 변신할 수 있는 탈것으로 나온다. 물론 광년이 걸리는 우주를 순식간에 다니거나 태양열같은 고열을 견디는 것이 가능하다. 시리즈를 상징하는 로고 또한 우주선으로 변신한 스쿨버스로 되어있다.
스티븐 유니버스에선 홈월드의 군주들의 우주선이 등장한다. 화이트 다이아몬드는 사람의 머리 모양을 가진 우주선을, 옐로 다이아몬드는 오른팔의 모습을 가진 우주선을, 블루 다이아몬드는 왼팔의 모습을 가진 우주선을 가지고 있다. 핑크 다이아몬드는 다리의 모습을 가진 우주선을 가지고 있다. 본인의 마음으로 우주선을 조종하는 모습을 보여줬다.
8. 관련 문서
[1]
Spacecraft의 경우, 단순히 우주 공간을 비행하는 우주 비행체라는 뜻으로 사용되며, 이에 반해 Spaceship은 사람이 타고 있는 우주선을 의미한다. 이는
항공기와
비행기의 차이와 유사하다고 보면 된다.
[2]
우주 공간에서 전투를 상정한 공격용 우주선
폴류스의 스키프-DM이 제작된 적은 있었다. 다만 이 또한 시험용이었기 때문에 엄연히 비무장 상태였다.
[3]
빛은 초속 30만km를 이동한다. 하지만 인간이 만든 어떤 발사체도 아직까지 초속 30km를 넘은 적이 없다. 빛의 속도의 만분의 1도 넘지 못한 것이다.
[4]
빛의 속도가 얼마나 빠르냐면, 만약 빛의 속도를 낼수 있는 우주선이 있다면 지구에서 발사후 1.3초 후에 달에 도착한다.
[5]
출처: 인공위성에 연료가 그렇게 많이 필요한 이유
https://m.blog.naver.com/karipr/221416733536
[6]
만약 이 연구가 실패하더라도, 연구 과정에서 이와 연동된 여타의 부수적 연구가 이뤄질 것이기 때문에 삽질은 아니다. 워프 기술 개발에는 실패하더라도 부산물로 쓸만한 다른 연구 결과를 얻을 수도 있다.
[7]
보이저 호로 가면 7만년이다.
[8]
당연히 고전역학적으론 설명되지 않는다.
[9]
무중력이기에 중력이 있는 지구 상황에 알맞게 진화해온 인류이기에 우주에선 뼈와 관절, 근력 등이 약해지기에 운동으로 보충해줘야 한다.
[10]
외로움, 고독감, 위험한 환경에서 사고날시 외부의 도움을 받을수도 없다는 불안감 등이 있다.
[11]
각종
마개조를 통해
악역 전투정을 한방에 날려버리는 수준의 무장이나
악역 전함의 주포를 견뎌내는 방어력을 지니게 되기는 했지만 기본 베이스는 분명 화물선이고, 본업도 밀수다.
[12]
물론 직접 비행하는 경우도 많지만, 대개는 서서히 사라졌다 나타났다 하는 이동기술로 이동한다.