미국/「우리별2호」계기로 살펴본 현장(세계의 우주로켓발사기지:1)
◎케이프카내베랄 등 모두 4곳 운영/케이프카내베랄은 우주정복 본산/50년 첫 성공후 36년간 373기 발사/반덴버그기지 탄도미사일왈롭스 소형상업로켓 전용
엑스포 개막에 맞춰 한국과학기술원 인공위성연구센터(소장 최순달)가 제작한 우리국적의 두번째 인공위성 우리별2호가 9월25일 상오10시27분 남미 가이아나 쿠루에서 우주로 발사된다.이에 맞춰 지금까지 잘 알려지지 않은 지구촌의 중요한 우주발사장을 소개하는 특집을 연세대 최규홍교수(천문대기과학과)의 글로 꾸민다.인간의 미래의 활동공간인 우주를 개척하기 위한 전진기지를 소개하는 이 시리즈는 5회에 걸쳐 연재된다.
○플로리다 남쪽 위치
1960년대이후 지구촌 사람들의 우주정복의 꿈을 실고 수많은 비행체들이 우주에 파견되고 있다.한국도 지난해 「우리별1호」 우주급파에 이어 올해 두번째 우주비행체를 지구밖으로 송출한다.
비행체를 지구밖으로 떠나보내는 곳인 발사장은 전세계적으로 극히 제한되어 있고 모든 시설들이 장막에 가려져 있다.
우주정복의 야심을 불태우고 잇는 주요지구촌 우주발사장은 미국내 4곳을 비롯해 구소련 3,중국 4,유럽 4,일본 2,인도 2곳등 22곳에 이른다.미국은 동부우주미사일센터로 유명한 케이프카내베랄공군기지(CCAFS),서부우주미사일센터인 반덴버그공군기지(VAFB),미항공우주국 왈롭스발사장(WFF),화이트센터발사장(WSTF)등이 있다.
이 가운데 케이프카내베랄공군기지는 서경 80도41분,북위 28도37분으로 미국의 플로리다반도의 남단에 위치하고 있다.총면적은 4백4㎦이며 미항공우주국(NASA)이 관리운영하고 있다.
1950년7월24일 A-4WAC 코포랄 로켓을 첫 시험발사한 이래 86년까지 모두 3백73기의 인공위성 로켓을 발사한 기록을 보유하고 있다.
케이프카내베랄공군기지에서 우주로 출발한 주요로켓은 우주왕복선인 스페이스 셔틀,델타,타이탄 Ⅲ·Ⅳ와 각종 미사일들이다.여기서는 중거리탄도미사일과 대륙간탄도미사일의 발사가 계속되고 있다.상업용으로 활용되고 있는 이곳에서는 콜롬비아호·챌린저호·애틀랜티스호등 미국국적 우주왕복선의 우주비행이 빈번히 이루어지며 96년까지 발사될 우주행 스케줄이 꽉 짜여져 있다.
○케네디센터서 개명
케이프카내베랄공군기지의 인공위성발사는 1957년12월6일 시작된다.이보다 약 두달전 구소련이 스푸트니크1호와 2호를 연달아 발사했다.미국은 밴가드(원래 「선구자」란 뜻을 지니고 있음)를 채 발사하기도 전 이야기다.당황한 미국은 로켓발사를 서둘러 생중계하려던 참이었다.전미국의 시청자가 지켜보는 가운데 케이프카내베랄 18번발사대에서 우주출발을 기다리던 밴가드를 실은 바이킹 로켓은 추진력을 잃고 힘없이 쓰러져 발사대 옆에서 폭발하는 불행한 사건이 발생했다.선구자의 역할을 다하지 못한 밴가드의 추락은 미국의 자존심을 여지없이 곤두박질치게 만들었다.밴가드계획은 미해군에서 주도했었다.
실망한 미국 수뇌부는 폰 브라운박사팀이 진두지휘하고 있던 미육군의 위성발사계획을 실행케 하였다.그리하여 1958년1월31일 케이프카내베랄공군기지 26번발사대에서 주피터 로켓으로 발사된 엑스플로러1호가 미국 최초의 인공위성이 되었다.
구소련이 57년 발사한 2개의 스푸트니크위성의 무게는 각각83㎏과 5백8.3㎏이었고 불발로 끝나버린 미국의 밴가드위성은 1.5㎏,엑스플로러위성은 14㎏으로 도무지 게임이 되지 않을 정도로 이때까지만해도 미국은 구소련에 비해 열세였다.미국의 우주전진기지인 케이프카내베랄은 유명세만큼 탈도 많은 곳이다.원래는 미국 공군 로켓발사장으로서 1949년10월이래 합동 장거리발사시험장의 제1작전지부라고 불렀다.1950년5월 합동이라는 글자가 빠졌다.1955년12월까지는 케이프카내베랄 보조공군기지라 불렀다.그뒤 케이프카내베랄 미사일시험지소가 되었다.그리고 1964년1월 이 지소와 미항공우주국 메리트섬 시설(1962년7월 설립)과 통합해 존 F 케네디우주센터라고 명명했다.그리고 이 부근의 전지역을 고 케네디대통령을 기념하기 위해 「케이프 케네디」라고 개명했다.
그런데 지명변경을 놓고 지방유지들의 강력한 반발에 부딪쳐 1974년 케이프카내베랄로 바꾸는 등 작명이 수도 없이 진행된 곳이다.
NASA와 미국 국방성의 로켓을 주로 발사하는 케이프카내베랄공군기지는 미국 최대의 우주발사장이다.바다에 인접해 있는 이곳에서는 모두 우주행 화물(인공위성등)과 버스(로켓)를 동쪽으로 발사하며 발사방위각은 북쪽에서 동쪽으로 잰 각으로서 35도와 1백20도 사이다.케이프카내베랄우주센터의 최북단 발사방위각은 뉴펀들랜드의 남동부 때문에 제한되고 최남단 발사방위각은 바하마섬을 피하기 위해서다.
지구의 자전방향은 모든 로켓의 발사능력에 커다란 영향을 미친다.케이프카내베랄공군기지는 동쪽으로 발사할 때는 지구의 자전방향과 같기 때문에 지구자전이 끌어다주는 초속 4백60m의 힘을 공짜로 얻는 셈이어서 그만큼 연료를 아낄 수 있다.이것이 아마 케이프카내베랄의 최대의 매력포인트일 것이다.참고로 말하자면 우주행 인공위성이 낙하하지 않고 지구주위를 안전하게 돌다가 목표지점으로 가려면 초속 7.9㎞속도는 내야 한다.
○정찰위성 90% 맡아
▷반덴버그공군기지◁
미국 서부우주발사장의 대명사격으로서 캘리포니아주 로스앤젤레스와 샌프란시스코의 중간지점인 산타이네스강에 1958년10월4일 설립되었다.
서경 1백20도45분,북위 34도40분에 위치한 이 발사장은 중거리탄도미사일·대륙간탄도미사일·극궤도위성 발사에 그만이다.위치가 남북방향으로 회전하는 인공위성발사장으로서는 천혜의 조건을 갖추고 있다.그러나 지구자전속도를 얻지 못해 연료소비량이 큰 것이 흠이라면 흠이다.이 발사장의 총면적은 3백3㎦.
이곳의 발사방향은 남방으로서,북쪽으로 1백40∼2백1도 사이에서만 가능하다.미공군과 NASA가 공동관리운영하고 있다.현재 여기서 우주로 쏘아올린 인공위성 로켓 양은 4백70기.
여기에서는 미국 최초의 정찰위성 디스커버리호의 발사를 계기로 미국 정찰위성의 90%이상을 발사하는 수훈을 세웠다.기상위성 NOAA와 원격자원탐사위성 LANDSAT도 극궤도위성이므로 이 기지를 사용한 것은 당연하다.
반덴버그공군기지는 위성을 1백58도와 2백1도 사이로 발사,위치에 따라 발사방향을 제한하는 이유는 로켓을 발사한 뒤 분리되는 1단계와 2단계추진체가 육지에 낙하하는 것을 방지하기 위한 것이다.즉 남동방향으로는 멕시코의 일부지역이 걸리고 남서방향으로는 하와이군도가 낙하구역에 들어오기 때문이다.
이 기지는 우주왕복선 전용발사장으로 건설되었지만 1988년부터 일체 동결돼 사용하지 않고 있다.
○면적 26.6㎢ 소규모
▷왈롭스발사장◁
서경 75도29분,북위 37도50분대로서 델라웨어주 남쪽,버지니아주 동쪽의 대서양연안에 위치하고 케이프카내베랄 위에 자리잡고 있다.
총면적은 26.6㎦.주발사방향은 동향이다.
미항공우주국이 운영관리하는 이 발사장은 1945년 문을 연이래 고공관측용 로켓을 발사하는 데 사용되고 있다.위성궤도진입용 로켓은 1960년12월4일 발사한 스카우트가 최초이며 소형로켓 전용발사장이다.민간 소형로켓 발사에 주로 많이 이용된다.
왈롭스발사장 3번발사대에서 우주로 진출한 스카우트 로켓은 모두 고체연료를 사용한 4단계 소형로켓으로 2백70㎏의 위성을 지구의 저궤도에 올릴 수 있으며 발사비용은 약1천만달러를 호가하고 있다.
스카우트는 우주발사체중에서 가장 작은 것으로서 높이 23m밖에 안되며 구조가 간단하고 값이 싸 미국뿐만 아니라 영국·이탈리아·프랑스·독일등에서 우주연구에 많이 이용되고 있다.이 로켓은 개량을 거듭해 초기작품과 비교해 운송해야 될 화물량을 6배,부피를 12배까지 늘리는 데 성공했다.한편 이동식발사대에서도 얼마든지 우주진출을 시도할 수 있어 인기가 높다.바다위에 가설된 플랫폼위에서도 발사대를 고정시키고 우주행 발사를 할 수 있다.