중국 우주정거장 건설 후반부 돌입..올해 말 완성

화물우주선 톈저우 4호 시작으로 6번 발사
2개 모듈 붙여 3인 거주 T자형 우주기지로
설계 수명 10년..20개국과 협력 관계 맺어

화물우주선 톈저우 4호를 싣고 하이난성 원창우주발사센터에서 발사 대기 중인 창정7호 로켓. 중국유인우주공정사무실 제공

지난해 4월 시작한 중국의 독자적 우주정거장 톈궁 건설 작업이 1단계 핵심기술 검증을 끝내고 2단계 조립 구축 과정에 돌입했다.

중국은 기존 중심 모듈인 톈허 외에 2개의 과학실험 모듈(원톈, 멍톈)을 추가해 올해 말까지 3개의 모듈로 구성된 우주정거장을 완성한다는 계획이다.

중국 국가우주국은 2단계 작업의 첫번째로 10일 오전 1시56분(현지시각) 하이난성 원창우주발사장에서 화물우주선 톈저우 4호를 실은 창정7호 로켓을 발사했다. 우주비행사를 위한 보급품과 과학장비 등이 실려 있는 톈저우 4호는 우주정거장 건설을 위해 발사된 3번째 화물우주선이다.

발사를 진행한 중국유인우주공정사무실은 “궤도에 진입한 우주선의 태양전지판이 원활하게 작동하기 시작했다”며 “앞으로 우주정거장의 톈허 모듈과 도킹할 예정”이라고 밝혔다.

10일 새벽 화물우주선 톈저우 4호 발사 장면. 중국유인우주공정사무실 제공

중국은 이어 6월엔 유인 우주선 선저우 14호에 3명의 우주비행사를 태워 보낼 예정이다. 이들은 선저우 13호와 마찬가지로 6개월간 우주정거장에 머물면서 우주정거장 건설 작업을 수행한다. 두번째 모듈인 원톈은 7월24일, 세번째 모듈인 멍톈은 10월에 발사한다. 두 모듈은 기본적으로 과학실험용이지만 원톈에는 3개의 침실과 화장실, 주방 등 생활 편의시설도 마련돼 있다.

중국유인우주국은 지난달 29일 톈허 모듈 발사 1주년을 기념해 연 핵심기술 검단 단계 평가회의에서 “앞으로 2개의 모듈, 2개의 유인우주선, 2개의 화물우주선 등 총 6번의 우주 발사 임무를 통해 톈궁 건설을 마무리할 예정”이라고 밝혔다.

톈궁 건설의 마지막 단계인 톈저우 5호와 선저우 15호 발사는 올해 말 진행할 계획이다. 이때 우주정거장 구축 작업을 했던 선저우 14호 우주비행사들과 첫 정식 임무를 수행하는 15호 우주비행사들의 임무교대가 이뤄진다. 톈궁의 정원은 3명이지만, 5~10일의 교대 기간 중엔 원톈 모듈을 임시 객실로 사용해 총 6명이 머물게 된다.

중국 우주정거장 톈궁의 구성

3인 우주비행사 6개월씩 임무 수행

임무 교대가 끝나면 3명의 우주비행사가 6개월간 첫 공식 활동을 시작하게 된다. 우주전문매체 ‘스페이스닷컴’은 “톈궁에서 이뤄지는 과학 임무는 주로 생명과학, 미세 중력, 천문학, 지구과학, 신소재 및 우주 기술에 초점을 맞출 것”이라고 중국 관리들의 말을 인용해 보도했다.

중국은 2019년 유엔우주업무사무소(UNOOSA)와 잠정적으로 1000가지 이상의 과학 실험을 하기로 합의했다. 이 가운데 9가지는 계획이 확정된 상태다. 러시아, 벨기에, 케냐, 일본, 사우디아라비아를 포함해 20개국이 중국 우주당국과 협력 관계를 맺었다.

중국은 앞서 지난해 4월29일 핵심 모듈인 톈허 발사를 시작으로 유인우주선 , 화물우주선 등 총 6번에 걸친 임무를 통해 우주정거장 핵심기술 검증 단계를 마쳤다.

완성 후 티(T)자형 3개 모듈 구조를 갖추게 되는 톈궁은 길이 37미터에 무게 약 100톤으로 109미터, 450톤에 이르는 16개 모듈의 국제우주정거장(ISS)보다 크기는 3분의1, 무게는 5분의1 수준이다. 이는 퇴역한 러시아 미르 우주정거장과 비슷한 크기다. 비행 궤도는 텐궁이 평균 고도 389km로 국제우주정거장(410~420km)보다 조금 낮다.

4월29일 열린 중국우주정거장 톈궁 건설 1단계 평가회의. 중국유인우주공정사무실 제공

국제우주정거장 시한 연장이 안되면

톈궁의 설계 수명은 10년이며, 매년 유인 우주선 2개와 화물우주선 2개를 발사해 톈궁의 활동을 지원한다.

2023년에는 톈궁과 같은 궤도에 지름 2미터짜리 우주망원경(CSST) 슌텐을 발사할 계획이다. 허블보다 시야가 300배 넓은 이 우주망원경은 필요시 우주정거장에 도킹해 연료 보급이나 유지 보수 작업을 받는다.

중국유인우주공정사무실 하오춘 주임은 “더 많은 실험을 수행하고 우주비행사들에게 더 좋은 생활 조건을 갖춰주기 위해 새로운 모듈을 개발하고 있다”고 말했다. 톈궁은 구성 모듈을 6개까지 늘릴 수 있다.

중국은 현재 스페이스엑스처럼 1단 추진체를 재사용할 수 있는 로켓과 최대 7명까지 탑승할 수 있는 차세대 유인 우주선을 개발하고 있다.

현재 미국과 러시아가 중심이 돼 운영 중인 국제우주정거장(ISS)은 20년이 넘어 노후화가 상당히 진행된 상황이다. 미국은 국제 협력을 통해 일단 운영 시한을 2024년에서 2030년으로 연장하고 이후엔 민간 우주정거장 체제로 전환할 계획이다. 그러나 러시아의 우크라이나 침공 이후 러시아와의 협력이 중단된 상태여서 시한 연장이 순조롭게 진행될지는 미지수다. 여의치 않을 경우 한동안 중국 우주정거장이 유일한 우주정거장이 되는 상황이 올 수도 있다.

중국의 우주 개발 약사

중국 최초의 인공위성 둥펑홍 1호

1970년 4월24일: 최초의 인공위성 둥펑홍 1호 발사. 소련, 미국, 프랑스, 일본 이어 다섯번째.

1999년 11월20일: 무인 우주선 선저우 1호 발사

2003년 10월15일: 유인 우주선 선저우 5호 발사. 미국과 러시아 이어 세번째.

2007년 11월5일 :달 궤도선 창어 1호 발사.

2011년 9월29일 : 실험용 우주정거장 톈궁 1호 발사.

2011년 11월3일 : 선저우 8호와 톈궁 1호 도킹 성공

2013년 12월14일 : 무인 우주선 창어 3호 달 착륙. 미국, 소련 이어 세번째.

2016년 9월15일 : 톈궁 2호 발사

2019년 1월3일 : 창어 4호 달 뒷면 착륙.

2020년 6월23일 : 베이더우 위성항법망 완성

2020년 7월23일 : 화성 탐사선 톈원 1호 발사

2020년 11월24일 : 달 표본 수집 귀환선 창어 5호 발사

2020년 12월17일 : 창어 5호 달 표본 갖고 귀환

2021년 4월 29일 : 우주정거장 핵심 모듈 톈허 발사

2021년 5월 15일 : 톈원 1호 화성 착륙

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr