이 세상 밖으로: 사진으로 보는 역사적인 '우주유영'의 순간들

억만장자 재러드 아이잭먼은 스페이스X의 폴라리스 던 임무에서 최초의 민간 자금 지원 우주유영을 완수하며 역사를 새로 썼다. 그가 스페이스X의 드래건 캡슐 밖에서 보낸 12분은 상업용 우주 비행의 중요한 이정표로 기록될 것이다.

특수 개조된 우주복을 입은 아이잭먼과 스페이스X 엔지니어 사라 길리스는 교대로 약 434마일(700km)의 궤도 고도에서 우주선 바깥에 떠 있었다. 두 사람은 헬멧 디스플레이와 헬멧 부착 카메라가 장착된 우주복의 이동성을 실험했다.

드래건 캡슐의 해치를 열고 나온 아이잭먼은 “여기서 바라본 지구는 정말 완벽한 세상처럼 보인다”는 첫인상을 남겼다.

아이잭먼과 길리스의 우주유영은 아무 문제 없이 진행됐지만, 위험하지 않았던 건 아니다.

다른 현대식 우주선과 달리 크루 드래건에는 감압실 역할을 하는 에어락이 없기 때문에 두 사람이 우주로 나가기 전에 캡슐 전체의 압력을 낮춰야 했다. 이는 우주선 내부의 나머지 승무원들도 거의 진공에 가까운 우주 공간에 노출된다는 것을 의미했기 때문에 이들은 모두 새로운 우주복을 착용해야 했다.

성공적으로 마무리된 이번 우주유영은 우주비행사들이 몇 겹의 천만 걸친 채 광활한 우주를 용감하게 대면한 상징적이고 기억에 남는 순간 중 하나로 기억됐다.

에어락에 갇히거나 우주복 안에서 익사할 뻔하기까지, 일반적으로 선외 활동(EVA)이라고 알려진 우주유영의 긴 역사에는 극적인 순간들이 끊이지 않았다. 다음은 약 60년 전 소련 우주비행사 알렉세이 레오노프가 인류 최초로 우주에서 '걷기'를 한 이후 일어난 가장 주목할 만한 사건 중 일부다.

최초의 우주 유영

1965년 3월 18일 보스호트 2호 우주선 바로 밖 우주에 떠 있는 알렉세이 레오노프

냉전 시대 우주 경쟁이 한창일 때, 소련은 이미 미국을 제치고 여러 주요 이정표를 세웠다. 소련은 스푸트니크 1호를 통해 최초의 위성을 궤도에 올리고, 최초의 포유류에 이어 1961년에는 최초의 인간을 우주로 보냈다.

1965년 3월 18일, 소련은 우주선 밖에서 우주를 '걷는' 최초의 인간을 배출해내면서 또 다른 '우주 최초'를 달성했다. 우주선 해치 외부에 설치된 팽창식 에어락을 통해 보스호트 2호를 빠져나온 우주비행사 알렉세이 레오노프는 '탯줄'이라 불리는 생명줄에 연결된 채 12분간 우주 밖에 있었다.

하지만 이 최초의 선외 활동이 계획대로 완벽하게 진행되지는 않았다. 레오노프가 입고 있던 우주복은 진공에 가까운 우주 공간에서 압력을 받아 딱딱해져 레오노프가 움직이거나 사진을 찍기 어려웠다. 레오노프를 보스호트 2호에 연결한 코드도 꼬여버려서 레오노프가 몸을 가누기 어려웠고, 이로 인해 에어락에 다시 들어가기 힘들게 됐다.

고생 끝에 해치를 열고 들어가도 해치를 닫을 수 없는 상황에 처했다. 레오노프는 우주복의 밸브를 열어 압력을 낮춰야만 해치를 열고 들어가 닫을 수 있을 정도로 몸을 움직일 수 있었다.

지구로 돌아와 레오노프의 우주복을 검사했을 때 몇 리터의 땀이 묻어 있을 정도로 힘든 탈출이었다.

미국 최초의 우주 유영

1965년 6월, 우주비행사 에드 화이트는 미국인 최초로 우주유영에 성공했다

최초의 미국인이 우주선의 비교적 안전한 공간을 벗어나 광활한 우주로 나가기까지는 두 달이 넘게 걸렸다. 1965년 6월 3일, 에드 화이트는 제미니 4호 우주선이 지구 주위로 세 번째 궤도 비행을 할 때 해치를 열었다.

그는 휴대용 산소 분사기를 사용해 우주선이 하와이 상공을 지나갈 때쯤 캡슐 밖으로 몸을 내밀었다. 그는 8미터(26피트) 길이의 밧줄 끝에 매달려 23분을 바깥에서 보냈다.

처음에는 분사기를 사용해 우주선까지 세 번 왕복했지만, 3분 만에 연료가 떨어져 결국 줄을 잡아당겨 이동해야 했다.

화이트는 2년이 채 지나지 않아 아폴로 1호 우주선을 발사대에서 시험하던 중 발생한 화재로 다른 두 명의 우주비행사와 함께 비극적으로 생을 마감했다.

최초의 우주 '셀카'

우주비행사 버즈 올드린은 4일간의 제미니 12호 미션에서 우주유영 중 최초로 자기 얼굴을 찍었다

에드윈 버즈 올드린은 아폴로 11호의 달 탐사 임무에서 인류 최초로 다른 세계에 발을 디딘 두 번째 우주 비행사로 더 잘 알려져 있을지도 모른다. 하지만 그는 우주유영 중에 최초로 '셀카'를 찍은 인물이기도 하다.

1966년 11월, 4일간의 제미니 12호 미션 기간 동안 그는 별을 촬영하고 장비를 테스트하고 실험을 수행하기 위해 여러 차례 우주유영에 나섰다. 발사 전, 올드린은 우주유영을 준비하기 위해 수영장에서 중성 부력 훈련을 한 최초의 우주 비행사였다.

훗날 그는 이러한 준비 덕분에 이전 우주유영에서 겪었던 많은 조종 문제를 극복할 수 있었다고 주장했다. 그는 총 5시간 48분 동안 우주 유영을 했는데, 이는 당시 최고 기록이었다.

임무 둘째 날 첫 우주유영이 끝나기 직전, 올드린은 제미니 우주선의 해치 가장자리에 카메라를 장착하고 자신을 향해 카메라를 들이댔다.

그 결과 헬멧 안쪽에 비친 그의 눈과 이마, 그리고 어깨 너머로 보이는 지구의 푸른 곡선을 담은 '셀카'가 탄생했다.

줄 없이, 홀로

브루스 매캔들리스는 안전줄 없이 우주를 유영하는 '큰 도약'을 이뤘다

1984년 브루스 매캔들리스 2세가 선구적인 우주유영을 하기 전까지, 여러 우주비행사는 약 20년 동안 우주선 밖으로 용감하게 발을 내디뎠다. 과거 우주 비행사들은 광활한 우주 공간으로 떠내려가지 않기 위해 우주선에 밧줄로 묶여 있었다.

매캔들리스의 특이점은 그가 줄 없이 우주를 유영했다는 점이다. 샌드라 블록이 출연한 2013년 영화 '그래비티'를 본 사람이라면 이것이 얼마나 무서운 일인지 이해할 것이다.

다행히도 매캔들리스는 조이스틱으로 조종할 수 있는 새로운 질소 추진 장치를 등에 짊어지고 있었다. 유인기동장치(MMU)에는 24개의 질소 추력기가 장착돼 있어 우주에서 안정적으로 움직일 수 있었다.

1984년 2월 7일 STS-41-B 우주왕복선 임무에서 매캔들리스는 처음으로 MMU를 테스트하면서 왕복선에서 91m(300피트)를 비행했다. 위 사진은 우주왕복선 챌린저호로부터 가장 먼 거리에서 그가 검은 우주와 그 아래 지구의 곡선 속에 외롭게 떠 있는 모습을 보여준다.

매캔들리스는 1969년 닐 암스트롱이 달에 첫발을 내디딜 때 했던 말을 인용하며 "닐에게는 작은 한 걸음이었을지 모르지만, 나에게는 엄청난 도약이었다"라고 당시를 회상했다.

최초의 우주 인양

최초의 위성 회수 임무에서 우주비행사 데일 가드너는 위성을 향해 특수 설계된 도킹 장치를 쐈다

매캔들리스가 MMU에 성공한 후 미국항공우주국(NASA·나사)은 이를 본격적으로 활용하기 시작했다. 1984년 11월, 우주비행사 데일 가드너와 조셉 앨런은 처음으로 결함이 발견된 궤도 내 위성 한 쌍을 회수하는 임무를 수행하기 위해 우주왕복선 디스커버리호에서 파견됐다. 최초의 우주 인양 임무였다.

앨런은 MMU를 등에 메고 상대적으로 안전한 셔틀의 원격 조작기 암(manipulator arm)을 떠나 11m(35피트) 간격을 가로질러 팔라파 B-2 통신 위성에 접근했다. 이 위성은 같은 해 있었던 셔틀 임무에서 웨스타 6호 통신 위성과 함께 배치됐지만, 둘 다 정확한 궤도에 도달하지 못했다.

앨런과 가드너의 임무는 가지고 있던 도킹 장치를 천천히 회전하는 위성의 모터 노즐을 향해 '쏘는 것'이었다. 앨런은 먼저 특수 제작된 아포지 킥 모터 캡처 장치를 팔라파 B-2 위성의 모터에 삽입한 다음, MMU 제트를 사용해 위성의 회전을 늦췄다. 그런 다음 임무 미션 전문가인 안나 피셔가 고장난 위성을 디스커버리호의 화물칸으로 옮기는 작업을 도왔다.

데일 가드너와 그의 동료들은 궤도에서 3일 동안 두 개의 위성을 회수했다

다음으로 가드너는 웨스타 6호에도 같은 절차에 따라 작업을 수행했다. 손상된 두 위성이 우주왕복선의 화물칸에 안전하게 안착하자 가드너는 잠시 시간을 내어 '판매 중'이라는 팻말을 들고 익살스러운 포즈를 취하며 사진을 찍었다.

이는 마치 그들이 고물 처리장에서 작업하고 있는 듯한 느낌을 주기 위해서였다. 두 위성은 보험회사에 의해 재판매됐고, 개조를 거쳐 1990년 4월에 다시 발사됐다.

세계에서 가장 '높은' 수리공

허블 우주망원경을 수리하는 동안 우주유영 기록을 세운 미션 전문가 캐스린 손턴

1990년 궤도로 발사된 지 3년 만에 허블 우주망원경은 조롱거리가 되고 있었다. 15억달러(당시 약 1조원)가 넘는 비용이 들었음에도 불구하고 주 거울의 미세한 결함으로 인해 흐릿한 이미지를 지구로 전송했기 때문이었다.

1993년 12월, 우주왕복선 STS-61에 탑승한 우주비행사 팀이 망원경의 긴급 수리를 위해 파견됐다. 이 임무는 지금까지 시도된 것 중 가장 도전적이고 복잡한 임무였다.

두 팀으로 구성된 우주비행사들은 총 35시간 28분 동안 5번의 연속 우주유영을 통해 사상 최초로 우주 궤도에서 우주망원경을 수리했다. 우주왕복선 엔데버호의 원격 조작기 암은 길이 13m(43피트)의 허블 망원경을 왕복선의 화물실 위에 위치시키는 데 사용됐다.

이를 통해 우주비행사들은 새로운 태양 전지 배열기, 자이로스코프, 퓨즈 플러그를 비롯한 중요한 하드웨어 수리 및 업그레이드를 수행할 수 있었다. 미션 전문가인 캐스린 손턴은 수리 임무 중 우주선 밖에서 총 21시간 10분을 보내며 미국 여성으로는 최장 시간 우주 유영 기록을 세웠다. 미션 전문가인 톰 애커스도 29시간 39분 동안 우주를 유영하며 EVA 기록을 세웠다.

우정의 걸음

제리 리넨저는 러시아제 우주복을 입고 우주유영에 성공한 최초의 미국인 우주비행사다

1991년 12월 소련이 해체되고 냉전이 종식되면서 이후 몇 년 동안 러시아와 미국 간의 우주 분야 협력이 강화됐다.

1994년부터 1998년까지 미국 우주왕복선은 러시아의 미르 우주 정거장을 10차례 방문했다. 그 기간 동안 7명의 미국 우주비행사가 미르 우주정거장에서 생활하며 동료 우주비행사들과 함께 1000일 가까이 궤도에 머물렀다. 1997년 미르에 머문 네 번째 미국인은 의사이자 우주비행사였던 제리 리넨저였다.

그는 미르에서 스트레스를 많이 받았다. 그와 다른 5명의 승무원은 산소 발생 시스템에서 발생한 화재를 겪었다. 이는 우주에서 발생한 가장 심각한 화재로 손꼽힌다. 불길은 불과 몇 분 동안만 지속됐지만 화재로 인해 우주 정거장은 연기로 가득 찼고 소유스 탈출 수단 두 대 중 한 대의 접근이 차단됐다.

이후 러시아 프로그레스 M-34 보급선도 도킹을 시도하던 중 우주 정거장과 충돌해 미르의 선체에 구멍이 뚫리면서 궤도를 도는 우주선 중 최초로 감압이 발생했다. 또한 임무 수행 중 몇 가지 중요한 장비가 고장 나기도 했다.

하지만 이 모든 일이 있기 전에 리넨저는 러시아 우주복을 입고 미국 우주비행사로서는 최초로 우주 유영에 성공했다. 1997년 4월 29일 5시간 동안 진행된 우주유영에서 리넨저는 미르 23호 사령관 바실리 치블리예프와 함께 우주정거장 외부에 과학 장비를 설치했다.

새로운 우주 정거장 건설

1998년 우주비행사 제리 로스와 그의 동료 제임스 뉴먼이 자리야 제어 모듈과 유니티 모듈 사이에 40개의 케이블을 연결하고 있다

1998년, 인류가 건설한 건축물 중 가장 비싼 구조물로 손꼽히는 국제우주정거장(ISS) 건설이 시작됐다. 우주 왕복선 엔데버호에 탑승한 우주 비행사들은 우주에서 영구적인 인간 거주지를 제공할 첫 두 모듈을 연결하는 12일간의 임무를 수행했다.

2024년의 ISS는 16개의 모듈로 구성되며 축구장 길이와 맞먹는 규모를 자랑한다. 하지만 1998년 우주비행사 제임스 뉴먼과 제리 로스는 우주선의 로봇 팔을 이용해 자리야 제어 모듈을 포착하고 이를 12.8톤의 유니티 모듈에 연결하기 위해 세 번의 긴 우주유영을 수행해야 했다.

이 과정에도 난관이 있었다. 두 우주비행사가 케이블과 난간을 연결하고, 끼어있는 안테나를 밀어내고, 고정핀을 제거하는 과정에서 여러 가지 건설 자재가 우주로 떨어져 오늘날 위성과 우주선에 위협이 되는 '우주 쓰레기'에 합류했다.

그러나 1998년 12월 13일, 두 사람의 작업이 완료되고 엔데버는 신생 ISS에서 분리되어 우주 정거장을 떠나 자유롭게 비행할 수 있게 됐다.

2년 후, ISS에 우주인이 상주하기 시작하면서 인간이 지속적으로 우주에 머물 수 있게 됐다.

우주유영 기록

미국 우주비행사 수잔 헬름스는 단일 우주유영 최장 기록을 공동 보유하고 있다

하루 8시간의 근무 시간은 단단한 지구에 발을 단단히 붙이고 있어도 긴 시간처럼 느껴진다. 그렇다면 2001년 3월, 8시간 56분 동안 ISS 밖에서 역사상 가장 긴 우주 유영을 수행한 미국 우주비행사 수잔 헬름스의 기분은 어땠을까?

헬름스와 동료 우주비행사 제임스 보스는 당시 ISS의 실험실 모듈 외부에 하드웨어를 설치하는 임무를 맡아 장대한 우주유영을 수행했다. 그들이 세운 기록은 지금까지도 유효하다.

우주 왕복선 아래

스티븐 로빈슨은 우주공간에서 최초로 우주선을 수리하는 임무를 수행했다

2005년 7월 STS-114 임무 비행에 나선 우주왕복선 디스커버리호는 2003년 우주왕복선 컬럼비아호가 재진입 중 붕괴해 탑승자 7명 전원이 사망한 비극적인 사고 이후 처음으로 발사된 우주왕복선이었다.

나사는 셔틀의 안전성을 개선하기 위해 거의 3년 동안 노력했고, 특히 대기권 재진입 시 발생하는 극한의 온도에서 우주선을 안전하게 보호하기 위한 보호 타일에 중점을 뒀다.

디스커버리호의 발사는 긴장 속에 이뤄졌다. 첫 번째 시도는 카운트다운 도중 연료 센서가 고장 나면서 실패로 돌아갔다. 마침내 발사대를 떠났을 때, 외부 연료 탱크에서 거품과 작은 타일 조각이 떨어져 나가는 모습이 영상에 포착돼 우주선의 열 차폐막이 손상됐을 수 있다는 우려가 제기됐다.

ISS에 도착하자마자 우주비행사 스티븐 로빈슨은 상황을 파악하기 위해 파견됐다. 그는 회색의 열 보호 타일을 따라 조심스럽게 움직이면서, 손가락으로 두 개의 열 차단 타일 사이에서 튀어나온 두 개의 틈새를 메우는 충전재를 뽑아냈다. 우주비행사가 지구로 귀환하기 전 우주공간에 있는 우주선을 수리한 것은 이때가 최초였다.

2005년 8월 9일 우주왕복선이 캘리포니아의 에드워즈 공군 기지에 안전하게 착륙함으로써 노력이 결실을 맺었다.

우주에서 익사할 뻔한 순간

일상적인 우주유영이었어야 했다. ISS 밖에서 6시간 동안 새로운 러시아 연구 모듈의 도착을 위해 케이블을 준비하는 작업이었다.

하지만 이탈리아 우주비행사 루카 파르미타노는 작업을 진행하던 중 우주유영 역사상 가장 심각한 사고의 시작을 알리는 무언가를 발견했다. 바로 헬멧 뒤쪽에 고여있는 물이었다.

2013년 7월 16일, 파르미타노가 “머리 뒤쪽에 물이 많이 찼다”고 침착하게 보고한 것은 우주유영을 시작한 지 약 44분 후였다. 원인을 파악할 수 없었던 그는 케이블 라우팅 작업을 계속했다. 혹시 슈트 안의 음료수 가방에서 물이 흘러나온 것이 아닐까 싶어 음료를 다 마셔버렸다.

하지만 물이 계속 불어나면서 그의 통신 모자를 덮쳐왔다. 우주유영을 시작한 지 한 시간이 조금 넘었을 때, 관제센터는 우주유영을 중단하기로 하고 파르미타노와 동료 우주비행사 크리스 캐시디에게 에어락으로 돌아가라고 명령했다.

하지만 파르미타노가 이동하는 동안 물이 움직여 시야가 가려졌다. 그는 캐시디에게 에어락으로 돌아가는 길을 안내해달라고 요청할 수밖에 없었다. 우주 정거장의 다른 부분에 묶여 있던 캐시디는 다른 경로로 돌아와야 했다.

파르미타노가 에어락을 향해 방향을 틀자, 중력이 거의 없는 우주 공간에서 그의 머리 뒤쪽에 있던 물방울도 함께 움직였다. 물방울은 그의 눈과 귀, 코를 막았다.

물이 통신을 방해하고 귀를 막았기 때문에 그는 캐시디와 관제 센터에 자신의 조난 상황을 알리기 위해 애를 썼다.

그는 나중에 BBC 월드서비스와의 인터뷰에서 “어느 정도 잠재의식 속에서 두려움이 엄습했다”고 말했다. “우리는 그 두려움을 통제하거나 그 두려움을 다른 곳으로 돌리도록 훈련받았습니다. 저는 고립되고, 앞이 보이지 않고, 들리지 않고, 사람들이 내 말을 듣지 못하고, 다음 숨을 들이마시면 익사할지도 모른다는 당시 상황에 집중하는 대신 해결책을 생각하기 시작했습니다.”

시야가 흐려지고 우주 정거장이 지구 뒤로 이동하면서 갑자기 어둠 속으로 빠져든 파르미타노는 안전 밧줄에 의지해 조심스럽게 에어락으로 돌아갔다.

유럽 우주비행사 루카 파르미타노는 2013년 우주비행 중 헬멧 안에 물이 고이기 시작하면서 아슬아슬한 순간을 겪었다

에어락에 들어간 파르미타노는 캐시디가 도착할 때까지 5분 동안 고통스럽게 기다려야 했다. 해치를 잠그는 데 10분이 걸렸고, 에어락에 압력을 다시 가하고 파르미타노의 헬멧을 벗을 수 있기까지 13분이 더 걸렸다.

그동안 약 1.5리터(2.6파인트)의 물이 헬멧 안에 가득 차 있었던 것으로 밝혀졌다.

파르미타노는 나중에 이 사건에 대해 놀라울 정도로 담담하게 회상하며 “몇 분 동안, 아니 어쩌면 몇 분 이상 금붕어의 입장에서 어항 속의 금붕어가 된 기분을 경험했다”고 말했다.

이후 조사 결과 파르미타노의 팬 펌프 분리기가 막히면서 냉각 루프에서 환기 루프로 물이 흘러 헬멧으로 유입된 것으로 밝혀졌다.

이후 엔지니어들은 우주복 헬멧에 흡수 패드를 추가하고 우주비행사가 누수가 발생했을 때 대처할 수 있도록 스노클을 추가했다.

나사는 이제 아르테미스 프로그램을 통해 다음 단계의 우주 탐사를 모색하고 있으며, 파르미타노와 그 전후의 용감한 우주비행사들이 얻은 교훈은 그들의 결정을 내리는 데 도움이 될 것이다.

오늘날까지 우주에서 '걷는' 특권을 누린 사람은 런던 지하철 한 대의 좌석을 다 채울 수 있을 정도로 적은 260여 명에 불과하다. 그 숫자가 늘어남에 따라 모험도 많아질 것이다.

스페이스X부터 보스호트까지...사진으로 보는 역사적인 '우주유영'의 순간들 - BBC News 코리아

스페이스X부터 보스호트까지...사진으로 보는 역사적인 '우주유영'의 순간들 - BBC News 코리아