태양풍의 추진력 이용 우주범선 개발 눈앞에

우주공간에서 태양풍을 타고 나는 우주범선 개발계획이 구체화되고 있다. 우주범선은 특수재질로 만들어진 돛을 이용해 우주공간의 태양풍으로 나는 것으로 별도 연료를 사용하지 않기 때문에 항구적인 우주비행이 가능하다.

러시아 지원 아래 우주범선 개발계획을 추진 중인 '플래니터리 소사이어티(Planetary Society)'는 삼각형 돛 2개를 장착한 우주범선에 대한 탄도비행 실험을 오는 4월 실시한 뒤 올해 안에 궤도비행 실험에 나설 계획이라고 지난달 27일 밝혔다.탄도비행은 우주선에 내장된 돛이 우주에서 펼쳐질 수 있는 지를 알아보기 위한 것. 실험이 성공하면 연내에 지름 30ｍ 크기의 꽃잎모양을 형성할 8개 돛을 가진 우주범선의 궤도비행 실험을 실시할 방침이다. 현재 러시아 바바킨 우주센터에서 제작 중인 우주범선에 사용되는 돛의 재질은 마일라(강화에스테르필름)이며, 우주선에 내장된 팽창형 트러스가 돛대역할을 하게 된다. 우주범선은 대륙간탄도미사일을 개량한 발사체에 실려 러시아 핵잠수함에서 발사되며, 러시아 바바킨 우주센터가 관제업무를 맡을 예정이다.

지난 1920년대 처음 가능성이 제기된 우주범선은 태양풍을 이용해 추진력을 얻기 때문에 가속에 다소 시간이 필요하지만 일단 성공하면 우주왕복선보다 10배나 빠른 시속 36만㎞의 속력을 낼 수 있다. 게다가 대량의 연료를 싣고갈 걱정도 없다.우주여행에서 가장 비용이 많이 드는 것은 우주선 발사. 자동차 200만대에 소모되는 연료가 우주선 발사시 쓰이는 고체로켓에서 한꺼번에 소진된다. 우주공간을 신속하고 저렴하게 비행할 수 있는 방법을 연구하던 중 떠오른 아이디어가 바로 우주범선.

육안으론 볼 수 없지만 엄청난 양의 고에너지 입자들이 태양으로부터 쏟아져나와 우주공간으로 퍼져나간다. 우주범선은 이러한 태양광선을 마치 바다를 항해하는 범선 돛을 밀어주는 바람처럼 이용하는 것이다. 가능성은 이미 실험으로 입증됐다태양광선이 있는 한 우주선은 계속해서 가속이 가능하고 태양계 밖까지도 저렴하게 비행할 수 있다. NASA 산하기관인 제트추진연구소는 2010년까지 '항성간 탐사선(Intersteller Probe)'으로 불리는 태양 돛으로 비행하는 우주선을 선보일 예정이다. 길이 0.5㎞인 태양 돛이 우주 공간에서 펼쳐지면 태양광선의 압력으로 우주선이 가속된다.

현재 사용중인 로켓으로 얻을 수 있는 속도보다 5배 빠른 속도인 초당 90km의 속도로 별을 향해 비행하게 된다. 이는 뉴욕에서 LA까지 1분만에 도달할 수 있는 속도. 2010년에 발사되는 태양 돛 우주선은 그 무렵 41년간 비행을 계속하고 있을 보이저호를 단 8년만에 앞지를 수 있을 전망이다. 제트추진연구소는 마이크로웨이브나 레이저로 추진되는 우주범선 계획도 가지고 있다. NASA 과학자들은 20년 이상 우주범선에 대한 연구를 수행해 왔으며, 20t 크기의 태양 돛을 사용할 경우 180t 무게를 태양계의 어디든지 수송할 수 있다는 것을 발견했다. 적재하중이 6t일 경우에는 지구에서 가장 먼 행성인 명왕성까지 1년6개월만에 도착할 수 있다. 물론 범선처럼 태양풍을 역이용해 지구로 돌아올 수도 있다.