우주탐사의 역사 | 교보문고

책소개

V-2 로켓, 아폴로 계획, 스페이스엑스 스타십까지… 인류의 우주탐사에 대한 노력과 궤도를 정확히 그려내는 친절한 안내서 우주탐사를 시간 순서로 따라가면서, 우주탐사의 과정을 체계적으로 이해하는 것은 여러모로 중요하다. 우주탐사와 관련된 과학기술을 이해하고 미래를 바라보려면, 어떤 이유로 어떤 탐사가 있었고, 그 이면에는 어떤 과학 지식이 관련되어 있고, 우주탐사와 관련된 문제와 사건은 어떻게 해결했는지를 따져볼 필요가 있다. 이 책은 이 부분에 중점을 두고 우주탐사의 역사를 풀어가면서, 모든 사람이 다가갈 수 있는 과학 개념으로 관련된 과학기술을 설명했다. 『우주탐사의 역사』는 현재의 우주탐사의 모습은 물론이고, 인류가 어떻게 우주탐사를 시작했으며 어떠한 노력과 과정을 거쳐 발전시켜 왔는지, 그 모든 역사에 대해 상세히 서술한 친절한 안내서다. 물리학적 지식을 곁들여 과학적인 정보를 풍부히 제공하면서도, 역사적 서술을 따라가는 재미 또한 놓치지 않았다. 우주에 가기 위해, 그리고 우주에 갔을 때 무엇을 하면 좋을지, 그리고 무엇을 하면 안 되는지에 대한 모든 이야기가 담겨 있다. 누리호로 지구 저궤도에 인공위성을 올릴 수 있는 자체 발사체기술을 확보한 대한민국은 인공위성을 넘어 달, 소행성, 행성 탐사 등의 더 높은 수준의 우주탐사를 기획하고 실현할 차례다. 이미 이 과정을 밟아간 우주탐사 선진국의 발자취를 살펴보고, 그 바탕에 깔린 과학기술을 이해하는 것이 필요한 시점이다. 이런 중요한 시점에, 『우주탐사의 역사』는 우주탐사에 관심 있는 모든 사람들이 꼭 읽어야 할 책이 될 것이다.

상세이미지

책속으로

제2차 세계대전의 승전의 결과로 V-2 로켓과 관련 기술을 전리품으로 챙긴 미국과 소련은 로켓 개발을 이어가면서 동물을 우주로 보내는 시험도 수행했다. 앨버트 2로 불렸던 원숭이는 1949년 6월 14일에 미국에서 발사된 V-2 로켓을 타고 134킬로미터 상공의 우주에 올라갔다. 최초로 우주에 도달한 포유류 동물이었다. 하지만 귀환할 때 낙하산이 제대로 펴지지 않아서 살아서 돌아오지 못했다. 포유류가 아닌 동물까지 확장하면, 우주에 도달한 최초의 동물은 초파리로, 1947년 2월 20일에 미국에서 발사된 V-2 로켓에 실려 109킬로미터 고도까지 올라간 기록이 있다.
우주에 도달한 후 살아서 돌아온 최초의 포유류는 개였다. 1951년 7월 22일, V-2 로켓에 기반한 소련의 R-1 로켓은 데직과 츼간이란 이름의 두 마리의 개를 싣고 발사되어 101킬로미터 상공의 우주에 도달한 후 지상에 무사히 귀환했다. 이 로켓의 최대 속도는 초속 4.2킬로미터에 이르렀고, 로켓 추진을 멈춘 후 탄도비행을 하는 약 4분 동안 무중력상태였다. 2021년부터 본격적으로 시작한 블루오리진의 우주여행 상품도 이와 비슷한 높이까지 올라가 비슷한 시간 동안 무중력을 체험하는 우주여행 상품이다. 미국도 몇 차례 동물을 실은 로켓이 우주에 도달했지만 탑승 동물을 무사히 귀환시키는 데 실패하다가, 소련보다 많이 늦은 1959년 5월 28일에 두 마리의 원숭이를 실은 중거리 탄도미사일인 주피터 AM-18이 우주에 올라간 후 지상에 무사히 귀환하는 데 성공했다.
_1장 초기 우주과학에서 나치 독일의 V-2 로켓까지 / 27-28쪽

소련은 2년 넘게 유인 우주선을 발사하지 않다가, 미국이 제미니 계획을 마친 지 약 5개월이 지난 1967년 4월 23일에 소유즈 1호를 발사하면서 유인 우주비행을 재개했다. 하지만 소유즈 1호는 귀환하던 중 낙하산이 펴지지 않아 추락하는 사고가 일어나면서, 탑승했던 우주인 블라디미르 코마로프가 사망했다. 우주비행에서 우주인이 사망한 첫 사고였다. 코마로프는 보스호트 1호에 탑승했던 3명의 우주인 중 1명이었다.
최초의 다인승 유인 우주비행을 소련의 보스호트 1호에 내줬던 미국은 1965년 3월 제미니 3호 발사부터 1966년 11월 제미니 12호 발사까지 1년 8개월 동안 10회의 유인 우주비행을 수행했다. 1964년 10월 12일과 1965년 3월 18일에 보스호트 1호와 2호를 발사한 후 2년 넘게 유인 우주선을 발사하지 않은 소련과는 대조적이었다. 이때부터 미국은 우주 경쟁에서 소련을 따라잡고 앞서기 시작했다. 당시 NASA를 이끌었던 사람은 제임스 웹으로, 국무부 차관을 지냈던 관료 출신이었다. 과학자 출신이 아님에도 불구하고 그의 이름은, 2021년 12월 25일에 발사되어 요즘 왕성한 관측 활동을 하고 있는 제임스웹 우주망원경 이름에 쓰였다
_4장 다인승 유인 우주비행과 무인 달 궤도선·착륙선 경쟁 / 75-76쪽

아폴로 11호는 인류 역사상 처음으로 지구 밖 천체에 착륙한 첫 유인 우주선이다. 닐 암스트롱, 마이클 콜린스, 버즈 올드린이 탑승한 아폴로 11호는 1969년 7월 16일에 발사됐다. 발사 11분 23초 후에 약 185킬로미터 상공의 지구 저궤도에 올라 지구 주위를 한 바퀴 반을 더 돈 후, 남은 새턴 5 로켓의 마지막 3단 로켓을 5분 42초 동안 추진해 달로 향하는 달 전이궤도에 진입했다. […] 착륙 6시간 39분 후에 암스트롱은 달 착륙선에서 내려와 달 표면에 첫발을 디뎠고, 이 장면은 전 세계 6,000만 명 이상의 사람들이 TV 생중계로 지켜봤다. 1960년대 안에 달에 사람을 보내겠다는 1961년 존 F. 케네디의 선언이 실현되는 순간이었다. 이어서 올드린도 달 표면에 발을 디뎠다. 1967년 11월 9일에 발사된 아폴로 계획의 첫 우주선인 아폴로 4호부터, 1969년 7월 16일에 발사된 아폴로 11호까지, 불과 1년 8개월의 짧은 기간 동안 8회의 아폴로 우주선 발사로 달에 착륙하는 데 성공한 역사적인 쾌거였다.
_5장 새턴 로켓 개발과 아폴로 계획/ 104-105쪽

소유즈 11호는 1971년 6월 30일에 살류트 1호를 떠나 지구로 귀환했지만, 탑승한 우주인 전원이 사망한 채로 발견됐다. 대기권에 진입하기 전에 귀환 모듈의 공기가 빠져나가서 우주인들이 질식해 사망한 것으로 밝혀졌다. 대기권 안에서가 아닌 우주에서 우주인이 사망한 유일한 기록이다. 귀환 모듈의 내부 공간이 좁아서 3명의 우주인이 탑승해서 우주복을 착용하지 않았던 것도 사고를 피할 수 없었던 이유의 하나였다. 1973년 9월 27일에 발사된 소유즈 12호부터는 우주복을 착용할 수 있는 공간을 확보하기 위해 우주선 탑승 인원을 3명에서 2명으로 줄였다.
_8장 우주정거장의 역사 / 165-166쪽

DART는 디모르포스 소행성에 우주선을 충돌시켜서 디디모스 소행성 주위를 도는 공전궤도가 어떻게 변하는지를 측정한 실험이다. DART 탐사선은 2021년 11월 24일에 발사됐다. DART의 궤도는 지구의 공전궤도와 거의 비슷하게 날아가면서 지구에서 멀리 떨어지지 않은 곳을 날아가고 있었다. DART가 발사됐을 때 디디모스와 디모르포스 소행성은 화성 공전궤도 너머의 원일점에서 지구에 가까워지는 방향으로 날아오고 있었다. 2022년 9월 11일에는 충돌을 관측할 소형 큐브 위성인 리시아큐브(LICIA는 Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids의 줄임말)를 분리했다. 탑재된 이온 추진체로 비행 궤적을 정확하게 조절한 DART 탐사선은 2022년 9월 26일에 디모르포스 소행성과 충돌했다.
DART 우주선이 디모르포스 소행성에 충돌한 속도는 초속 6.58킬로미터였다. 충돌한 우주선의 질량인 560킬로그램으로 계산한 운동에너지는 12기가줄로, 약 3톤의 TNT가 폭발했을 때의 폭발 에너지와 비슷하다. 충돌의 결과로 소행성 물질이 뿜어져 나왔고, 1만 킬로미터에 이르는 긴 먼지 꼬리를 만들었다.
_13장 혜성, 소행성, 왜행성 탐사 / 306쪽

스타십은 로켓엔진으로 랩터엔진을 장착했다. 2024년 버전을 기준으로 1단 슈퍼헤비에는 총 33개의 랩터2엔진을 장착했다. 랩터2엔진 하나의 추력은 지상에서 230톤을 들어 올릴 수 있는 2,255킬로뉴턴이다. 33개의 로켓엔진이 최대 출력으로 작동하면 지상에서 7,590톤을 들어 올릴 수 있는 7만 4,400킬로뉴턴의 추력이 나온다. 로켓 역사상 가장 강력한 로켓으로, 추진제를 가득 채운 4,975톤의 스타십 전체를 1초에 초속 5미터 이상 수직으로 가속할 수 있는 힘이다. 2단인 스타십 우주선에는 6개의 랩터2엔진이 장착됐다. 최대 추력은 1만 4,700킬로뉴턴으로 지상에서 1,500톤의 질량을 들어 올릴 수 있는 힘이다. 랩터2엔진보다 17% 향상된 추력을 낼 수 있는 랩터3엔진을 장착하는 다음 버전의 슈퍼헤비는 지상에서 최대 8,877톤을 들어 올리는 추력을 낼 것이라고 스페이스엑스의 대표인 일론 머스크가 밝혔다.
_14장 스타십을 이용한 유인 달 탐사와 화성 탐사 / 316-317쪽

출판사 서평

첫 인공위성 스푸트니크부터 스페이스엑스 스타십의 귀환까지 인류의 우주탐사에 대한 노력과 궤도를 정확히 그려내는 친절한 안내서 2025년 11월 2일(한국 시간), 미국 플로리다주에서 우리나라의 정찰위성 5호기가 발사되었다. 이 정찰위성을 탑재한 발사체는 바로 스페이스엑스(Space Exploration Technologies Corp, SpaceX)의 발사체 '팰컨 9(Falcon 9)'이었다. 스페이스엑스는 미국의 민간 우주 기업으로, CEO인 일론 머스크(Elon Musk)로 인해 잘 알려져 있기도 하다. 우리나라의 위성을 우주로 발사할 때 미국의 민간 기업의 도움을 받았는데, 그렇다면 현재 우주탐사에서 스페이스엑스가 차지하고 있는 비중과 위상은 어느 정도일까? 2025년 기준으로 전 세계 우주 발사의 절반 이상을 스페이스엑스 한 기업이 하고 있으며, 그것은 거의 독보적인 로켓 재사용 기술 덕택이다. 그렇다면 인류의 이런 우주탐사 기술은 어떠한 과정을 거쳐, 언제부터 이 정도로 가능해진 것인지 궁금해진다. 우주탐사의 과정을 역사적으로 살펴보는 일이 필요한 순간이다. 현대 우주탐사의 시작이 된 사건은 1944년 나치 독일의 V-2 미사일 공격이었다. V-2 미사일은 제2차 세계대전 막바지에 전쟁 무기로 사용된 로켓이었고, 우주의 경계를 넘어 올라간 최초의 인공물체였다. 1957년 소련이 인류 최초의 인공위성인 스푸트니크 1호를 발사했고, 미국도 인공위성 발사에 나서면서 미국과 소련의 우주 경쟁이 시작됐다. 소련이 1961년 인류 최초의 유인 우주비행에 성공했고, 미국은 제미니 계획과 아폴로 계획을 통해 유인 달 탐사에 박차를 가했다. 1969년에 아폴로 11호로 달 표면에 2명의 우주인을 보내면서 미국은 우주 경쟁에서 크게 앞서가기 시작했다. 아폴로 계획 이후 미국은 1981년에 시작된 우주왕복선 계획으로 유인 우주비행을 재개했다. 소련 해체로 냉전이 끝나면서 우주 경쟁은 우주 협력으로 전환됐다. 여러 나라의 우주 협력은 최대 규모의 우주정거장인 국제우주정거장 건설로 이어졌다. 2020년에 미국의 민간 우주 기업인 스페이스엑스의 팰컨 9에 실린 크루 드래건(Crew Dragon)으로 우주인을 국제우주정거장으로 운송하기 시작하면서, 미국은 독자적인 유인 우주선을 다시 확보했다. 스페이스엑스는 부분 재활용 로켓인 팰컨 9과 팰컨 헤비(Falcon heavy)를 넘어, 완전 재활용을 목표로 스타십(Starship) 우주선을 개발하고 시험 발사를 하고 있다. 스타십 우주선은 유인 달 탐사 계획인 아르테미스 계획의 달 착륙선으로도 선정되었고, 스페이스엑스는 스타십을 이용한 화성 유인 탐사라는 야심 찬 계획을 구상하고 있다. 신간 『우주탐사의 역사』는 현재의 우주탐사의 모습은 물론이고, 인류가 어떻게 우주탐사를 시작했으며 어떠한 노력과 과정을 거쳐 발전시켜 왔는지, 그 모든 역사에 대해 상세히 서술한 친절한 안내서다. 물리학적 지식을 곁들여 과학적인 정보를 풍부히 제공하면서도, 역사적 서술을 따라가는 재미 또한 놓치지 않았다. 이제 인류는 지구를 넘어, 아직 밝혀지지 않은 미지의 정보를 품고 있는 우주를 향해 나아가고 있다. 우주탐사의 역사를 꼼꼼히 짚어보며, 향후 우리가 나아가야 할 우주로의 여정을 이 책과 함께 미리 시작해 보는 것은 가슴 설레는 경험이 아닐 수 없다. 우주는 더 이상 꿈과 환상의 세계가 아니다 이제는 일상의 영역이 될 우주, 그 탐사의 역사를 담다 달에서 열리는 '문리미어 리그' 축구 경기를 보러 간다. 화성의 극관에 생긴 스키 리조트에서 휴가를 즐긴다. 지긋지긋한 상사와 함께 우주정거장에서 열리는 회사 컨퍼런스에 끌려가기도 한다. 상상으로만 가능한 이런 일들이 과연 미래에 우리의 일상이 될 수 있을까? 우주탐사 기술이 발전하여 '우주'가 우리 인류의 일상이 되는 날이 온다면, 앞에서 언급한 것들은 아주 사소하고 당연한 일들이 될 것이라고 천문학자이자 세종대학교 자유학부 조교수인 지웅배는 말한다. 우리는 휴가를 계획할 때 지극히 현실적인 고민을 한다. 여행 경로는 어떻게 가는 게 가장 빠른지, 티켓은 어떤 플랫폼이 저렴한지 등을 고민한다. 하루 종일 인터넷 검색창과 지도를 띄워놓고, 내비게이션, 항공사, 숙소 리스트를 뒤져보며 최적의 경로를 따져본다. 그렇다면 마찬가지로 우주가 일상이 될 거라면 당연히 우린 이곳(지구)에서 저곳(우주)까지 어떻게 갈 것인지, 지극히 일상적인 고민을 해야 할 것이다. 이왕이면 가장 적은 시간과 비용을 들여서, 안전하게, 또는 약간의 낭만과 사치를 누리면서 가는 길을 골라야 한다. “지구는 우리 발밑에 있고, 우주는 머리 위에 있다. 너무나 단순한 구분이지만, 발밑에서 머리 위로 가는 길은 무궁무진하다. 그리고 경험하게 되는 우주도 달라진다.” 천문학자 지웅배는 머지않아 우리의 일상이 머리 위(우주)에서까지 펼쳐질 거라 생각한다면, 우주에 가기 위해, 그리고 우주에 갔을 때 무엇을 하면 좋을지, 그리고 무엇을 하면 안 되는지에 대한 모든 이야기가 담겨 있는 『우주탐사의 역사』를 읽을 것을 추천한다. 우주에서 경험하게 될 모든 것들을 미리 확인할 수 있는 책이라는 점을 강조하기도 한다. 왜 아폴로 8호가 그 크리스마스에 달을 돌아야 했는지, 왜 보이저호가 175년에 한 번뿐인 그해에 출발해야 했는지를 비로소 이해하고 싶다면 이 책을 읽으라고 천문학자이자 과학커뮤니케이터인 항성은 추천한다. 기술적 성취와 인간의 호기심 등이 어떻게 얽혀서 오늘의 우주탐사 시대를 만들었는지 균형 있게 들려주는 저자의 시선은 냉정하지만 따뜻하다고 밝힌다. 이 책을 통해 우주탐사의 초심자는 큰 깨달음을 얻을 것이고, 애호가는 기존에 알고 있던 지식들이 더욱 풍성해지는 쾌감을 발견할 수 있다. 책의 마지막 페이지를 덮으면, “우주탐사란 과거의 영웅담이 아니라, 앞으로 우리가 써 내려가야 하는 문명의 다음 문장”임을 깨닫게 될 것이라고 항성은 말한다. 우주탐사는 바로 지금 우리가 써 내려가는 다음 이야기 거의 모든 것이 결합해서 증폭되었을 때 실현 가능한 사건 저자 윤복원은 그의 다른 책 『우주탐사의 물리학』(2023년 출간)의 저술 이후, 시간순으로 우주탐사의 역사를 서술해야 할 필요성을 강렬히 느끼고 이 책 『우주탐사의 역사』를 저술했다고 밝힌다. 전작 『우주탐사의 물리학』은 우주탐사 관련 지식을 분야별로 대중의 눈높이에 맞춰 설명하는 책이다. 2023년 아시아태평양 이론물리센터 올해의 과학도서 및 2023년 세종도서 학술부문에 선정되며 책 내용의 깊이를 인정받았다. 저자는 역사에서 나타나는 변화와 발전에는 이유가 있는 법이고, 우주탐사도 마찬가지라고 말한다. 우주탐사를 시간순으로 따라가면서 변화와 발전의 이유를 알아보고, 그 과정과 관련된 과학기술의 기본 원리를 체계적으로 파악하는 작업을 해야겠다는 생각으로 우주탐사의 역사를 정리하기 시작했다. 그 결과물이 바로 『우주탐사의 역사』다. 우주탐사의 과정을 체계적으로 이해하는 것은 여러모로 중요하다. 우주탐사와 관련된 과학기술을 이해하고 미래를 바라보려면, 어떤 이유로 어떤 탐사가 있었고, 그 이면에는 어떤 과학 지식이 관련되어 있고, 우주탐사와 관련된 문제와 사건은 어떻게 해결했는지를 따져볼 필요가 있다. 이 책은 이 부분에 중점을 두었다. 우주탐사의 역사를 풀어가면서 모든 사람이 다가갈 수 있는 과학 개념으로 관련된 과학기술을 설명했으며, 지식의 깊이도 놓치지 않았다. 누리호로 지구 저궤도에 인공위성을 올릴 수 있는 자체 발사체 기술을 확보한 대한민국은 인공위성을 넘어 달, 소행성, 행성 탐사 등의 더 높은 수준의 우주탐사를 기획하고 실현할 차례다. 이미 이 과정을 밟아간 우주탐사 선진국의 발자취를 살펴보고, 그 바탕에 깔린 과학기술을 이해하는 것이 필요한 시점이라고 저자는 말한다. 이런 중요한 시점에, 앞으로 대한민국의 우주탐사가 어떻게 전개되고 왜 그래야 하는지를 이해하고 싶은 독자에게 『우주탐사의 역사』는 좋은 길라잡이가 될 것이라고 저자는 자신한다. 이 책은 우주탐사에 관심 있는 모든 사람들이 꼭 읽어야 할 필독서다.

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