한국항공우주연구원

  유럽우주국(ESA, European Space Agency)은 우주 파편에 대한 저항을 체크해보기 위해 직경 7.5mm의 알루미늄 탄환을 초속 7km의 속도로 방탄조끼형 직물과 유사한 ATV(Automated Transfer Vehicle) 외피에 발사하였다. 6월 24일 유럽우주국이 공개한 탄환 구멍 사진은 ATV와 국제우주정거장(ISS, International Space Sation)의 예상되는 우주 파편에 대한 저항 능력을 보여주고 있다. 이 실험은 또한 궤도 속도로 국제우주정거장과 충돌하는 작은 우주 파편의 파괴력을 보여준다.

  유럽우주국은 5번째이자 마지막으로 ATV 화물선을 Ariane 5 발사체에 실어 6월 말 국제우주정거장으로 발사할 예정이다. ATV는 물, 연료 및 기타 소모품을 국제우주정거장에 전달할 뿐만 아니라 대기 항력에 의해 시간이 지남에 따라 감소한 국제우주정거장의 고도를 상승시켜주는 역할도 수행한다.

  ATV는 국제우주정거장에 화물을 수송하고, 국제우주정거장에 머무는 몇 개월 동안 쓰레기로 채워져 지구 재돌입 과정에서 소멸되도록 설계되었을 뿐만 아니라 때때로 우주비행사의 잠자리로 사용되기도 한다. 따라서 ATV가 국제우주정거장의 거주 모듈 정도의 우주 파편 보호 기준을 만족해야함을 의미한다.

  탄환 실험은 유럽우주국 우주환경 및 효과(Space Environment and Effects) 부서를 위해 독일 Bruehl에 위치한 프라운호퍼 연구소(Fraunhofer Ernst Mach Institute for High-Speed Dynamics)의 high-performance light-gas gun을 이용해 수행되었다. 실험은 국제우주정거장의 다른 모듈과 동일한 다층 케블라(Kevlar)-넥스텔(Nextel) 직물에 대해 수행되었다. 유럽우주국에 따르면 직경 7.5mm의 알루미늄 탄환은 방어가능한 우주 파편의 상한에 해당하며, 테스트는 ATV의 압력 외피가 이러한 충돌에도 온전하게 생존함을 보여주었다.

  사진은 충격에 의해 찢어진 케블라-넥스텔 직물의 모습을 보여주고 있지만 충분한 보호능력이 있음을 보여주고 있다. ATV의 3mm 두께의 알루미늄 벽에 대한 탄환의 영향은 그을림 정도뿐이며, 궤도상에 있는 보호막의 총 두께는 128mm에 달한다. 이러한 보호막의 강도로 인해 ATV는 지구 재돌입 시 완전히 소멸되지 않고 파편으로 쪼개져 남태평양에 떨어지게 된다.

※ 이 글은 아래의 링크 기사를 참조하여 작성하였습니다.

   출처:http://www.spacenews.com/article/civil-space/41022atv-shielding-takes-a-bullet-to-show-space-station%E2%80%99s-stopping-power

작성 : 한국항공우주연구원 원수희 (선임연구원)