광막한 사막, 호양나무가 바람에 흔들리고 있다. 10월 31일, 선저우 21호 우주비행사 승무원이 주취안(酒泉) 위성발사센터에서 중국 우주정거장으로 출발했다. ‘톈궁(天宫)’은 새로운 방문자를 맞으며 우주의 새로운 장을 써 내려가고 있다.

 

2022년 12월 31일, 시진핑 국가주석은 2023년 신년사에서 “중국 우주정거장이 전면적으로 완성되었다”고 엄숙하게 선언했다.

 

완공된 지 1000여 일이 지나는 동안, 중국 우주정거장은 안전하게 안정적으로 운영되었으며, 총 7개 조의 우주비행사 승무원이 궤도에서 근무하고 생활했다. 200여 개의 우주과학 및 응용 프로젝트를 지원하고, 자립자강과 자주혁신의 중국 과학기술 역량을 보여주었다.

 

ㅡ 인공지능 대형 모델, 스마트 로봇, 최신 무선통신 시스템… 우주정거장은 첨단 과학기술로 가득

 

우주정거장에서는 종종 다음과 같은 장면을 볼 수 있다. 우주비행사가 선실 중앙으로 ‘떠가며’ 손을 뻗어 선실 손잡이를 잡고 멋지게 턱걸이를 하기도 하고, 잠시 후에는 우주 자전거를 타거나 우주 러닝머신에서 달리기도 한다. 우주정거장 내부에는 전용 운동 공간이 마련되어 있어, 우주비행사들이 근력을 단련하고 무중력의 영향을 줄일 수 있도록 도와준다.

 

 

올해 7월 발사된 톈저우 9호 화물선에는 우주정거장에 새로운 운동기구인 ‘핵심 근육 단련 장치’가 추가로 실렸다. 도착 후에는 원톈(问天) 선실 벽에 설치되어 우주비행사의 핵심 근육 기능을 강화하고, 척추 근육 위축과 귀환 후 근육통을 완화하는 데 사용된다.

 

1000여 일 동안, 운동기구와 같은 ‘새로운 집기’들이 끊임없이 ‘톈궁’으로 보내졌다. 우주정거장 ‘별이 보이는 방(星景房)’의 환경과 시설도 지속적으로 개선되어 점점 더 살기가 좋아지고 있다.

 

“우주정거장은 무선통신 시스템을 업그레이드했습니다.” 중국 우주정거장 지상지원팀 연구원이며, 중국항천과기집단오원(五院)의 탕이(汤溢)는 “현재의 ‘우주 집’은 최신 상용 무선통신 기술을 도입해 우주비행사가 선실 안팎에서 무선통신을 안정적으로 할 수 있게 되었다”고 말했다.

 

우주정거장에서는 또 스마트 물자 관리 시스템을 업그레이드했다. 우주정거장에는 물자 종류가 많고 수량도 방대해 우주비행사들이 매일 물자 관리에 많은 시간을 들인다. 그래서 선저우 19호와 20호 임무 기간에 스마트 출입 시스템을 차례로 설치해, 각 물자의 이동 위치를 자동 기록할 수 있게 해서 우주비행사의 노력을 크게 줄이고 관리 효율을 높였다.

 

“우주비행사가 더 편안하게 잘 수 있도록 우주정거장 수면 구역의 문도 교체했습니다.” 탕이 씨는 “새로운 문은 신소재와 새로운 구조, 잠금 설계를 적용해 방음과 차광 효과를 크게 개선했습니다”라고 말했다.

 

흥미로운 점은 우주비행사 승무원이 정기적으로 입주하는 것 외에도, 우주정거장에는 다양한 ‘재미있는 거주자’들이 자주 찾아온다는 것이다.

 

‘우주 텃밭’에서는 푸른 상추가 무럭무럭 자란다. 미세중력 환경에서 관개용 수도관에는 둥근 물방울이 매달려 있는데, 살짝 건드리면 물방울이 재빨리 배양접시의 토양에 흡수된다. 상추 외에도 벼, 애기장대 등 식물과 과실파리, 제브라피시, 편형동물, 생쥐 등 동물들도 차례로 ‘입주’해 무럭무럭 자라면서 ‘톈궁’에 생기를 불어넣고 있다.

 

중국 우주정거장에는 또 특별한 우주 전자 방문자들도 있다. ‘우콩(悟空)’ 인공지능 언어 대형 모델, 파이프 검사 로봇, ‘샤오항(小航)’ 로봇 등 AI 도우미들이 우주비행사의 궤도 작업을 스마트하고 전문적으로 지원하고 있다.

 

앞으로 중국 우주정거장에는 더욱 다양한 방문 비행체가 도착할 예정이며, 더 빈번한 도킹과 정박 임무를 수행하고 선실 확장, ‘십(十)’자형 구조 구축 등도 추진되어 새로운 도킹구를 추가하고 우주비행사 체류 및 탑재 지원 능력을 높일 계획이다.

 

탕이 씨는 다음 1000일 동안 팀이 더욱 첨단 과학기술을 도입해, 우주정거장의 스마트화와 자율성을 높여 우주비행사의 우주 작업과 생활을 더 잘 지원하고자 한다고 밝혔다.

 

우주 실험 프로젝트도 순조롭게 진행되고 있어, 일부 기초과학 분야에서는 연구진의 예상을 뛰어넘는 놀라운 성과가 나타났다.

 

ㅡ 중국 우주정거장에서는 매일 과학 실험이 이뤄진다.

 

원톈 실험실의 ‘수족관’에서는 제브라피시가 금붕어풀 사이를 누비며 물속 요정처럼 유영한다. 이 소형 이원 수생 생태계는 선저우 18호 승무원과 함께 우주에 도착해, 중국이 우주정거장에서 제브라피시를 사육하고 궤도 내 산란에 성공하는 돌파구를 마련했다.

 

 

선저우 20호 승무원 임무 기간에도 제브라피시가 다시 우주정거장에 올라갔다. 이번에는 제브라피시를 이용해 미세중력이 고등 척추동물 단백질 항상성에 미치는 영향을 연구하여, 미래 인류의 장기 우주 항행에서 골량 감소와 심혈관 기능 장애를 예방하는 방법을 모색한다.

 

우주비행사가 핸드헬드 카메라로 촬영한 영상에서는 새싹이 돋아난 애기장대를 볼 수 있다. 이는 미세중력 환경에서 식물 세포 구조와 기능을 어떻게 조절하는지를 연구하기 위한 것이다. 우주비행사는 실험용 장갑을 신중히 착용하고, 뇌 오가노이드 칩 관련 실험 도구를 조심스럽게 꺼내 실험을 진행하며, 우주 환경이 인간 뇌 건강에 미치는 영향을 탐구한다.

 

 ‘우주정거장은 건설을 위해 만들고, 건설 후에는 활용을 위해 존재한다.’

 

중국과학원 우주응용공정기술센터 응용사무실 부주임 궈샤오샤오(郭晓晓)는 지난 1000여 일 동안 우주응용시스템팀은 세 가지 측면에 특별히 주목했다고 밝혔다. 실험시설의 안전성, 실험 프로젝트의 순조로움, 목표 성과의 달성 여부가 그것이다.

 

현재 중국 우주정거장 핵심 선실, 원톈 실험실, 멍톈(梦天) 실험실에는 총 25개의 표준 실험 공간이 있으며, 이 중 14개 실험 캐비닛은 중국과학원이 개발했다. 이 캐비닛들은 경량화, 대용량 구조역학 설계 등 기술적 난제를 돌파해, 탑재 효율이 국제우주정거장의 2배 이상에 달한다. 즉, 더 작은 비용으로 더 많은 과학 장비를 우주에 실을 수 있고, 향후 10년간 과학자들의 연구 수요를 충분히 충족할 수 있다.

 

궈샤오샤오는 우주과학 및 응용 프로젝트는 크게 세 가지로 나뉜다고 설명했다. 우주 생명과학 및 생명공학, 우주 재료과학, 미세중력 기초물리, 미세중력 유체물리, 미세중력 연소과학, 우주 신기술 등 분야의 연구 프로젝트, 혁신성과 첨단 트렌드를 겨냥한 신흥 과학, 그리고 응용 지향의 탑재 프로젝트가 그것이다. “전체적으로 보면 이들 실험 프로젝트는 매우 순조롭게 진행되고 있으며, 일부 기초과학 분야에서는 연구진의 예상을 뛰어넘는 놀라운 성과도 많이 나타났습니다.”라고 궈샤오샤오는 말했다.

 

성과 측면에서 보자면, 지난 1000여 일 동안 중국 우주정거장에서는 고수준의 연구 성과가 계속해서 쏟아졌다. 각 분야의 과학팀은 국가적 중대 수요에 초점을 맞춰 심층 연구를 진행해 다수의 독창적이고 혁신적인 성과를 냈으며, 일부 성과는 이미 이전·확산 및 실용화가 이루어졌다. 예를 들어, 미세중력 조건에서 인듐셀레나이드(Indium Selenide) 반도체 결정 성장 연구를 처음으로 수행해서 고품질 인듐셀레나이드 단결정을 얻었고, 개발된 전계효과 트랜지스터 원형 소자의 전자 이동도가 지상 소자 대비 3~4배 향상되었다. 턴온 전류, 스위치비, 안정성 등 핵심 지표도 크게 개선되어 고속 전자소자, 광전자소자, 광센서 및 플렉서블 전자학 등 분야에서 매우 큰 응용 가능성을 보여주었다.

 

앞으로의 1000일 동안 중국 우주정거장은 더 많은 연구 프로젝트를 순차적으로 진행해 중국의 우주과학, 우주기술, 우주응용의 전면적 발전을 촉진할 것이다.

 

 

ㅡ 우주, 지상, 디지털 ‘세 가지 우주정거장 결합’ 운영체계가 중국 우주정거장의 장기 궤도 안정 운행을 뒷받침한다.

 

지난 1000여 일 동안 선저우 시리즈의 우주 릴레이와 유인우주 비행의 쾌거가 이어졌고, ‘톈궁’은 안정적으로 운영되었으며, 우주비행사들은 “상태가 매우 좋다”고 평가했다. 그 이면에는 중국 우주정거장 지상지원팀의 헌신적인 노력이 있었다.

 

“처음에는 우리 모두가 중국 우주정거장에 대해 각자 다른 상상을 했습니다. 완전히 건설된 후 다시 보니, 모두가 생각했던 것보다 훨씬 더 좋다고 느꼈죠.” 중국 우주정거장 지상지원팀, 중국항천과기집단 5원(五院)의 한 연구원은 앞으로의 업무는 ‘우주 집’을 잘 운영해 기대에 부응하고, 새로운 성과를 내는 것이라고 말했다.

 

하늘에는 중국 우주정거장이 있고, 사실 지상에도 두 개의 ‘중국 우주정거장’이 있다.

 

그중 하나는 하늘에 있는 것과 똑같은 ‘전기적 우주정거장’으로, 중국항천과기집단이 개발해 우주정거장 건설과 궤도 운영을 지상에서 충분히 기술 검증할 수 있게 하여 실제 우주정거장을 지원한다.

 

또 하나는 ‘디지털 우주정거장’으로, 임무 전 시뮬레이션 예측, 임무 중 디지털 동반, 임무 후 상태 평가 등 시뮬레이션 검증을 지원한다.

 

이 세 가지가 결합된 ‘우주, 지상, 디지털’ 운영체계가 중국 우주정거장의 장기 궤도 안정 운행을 강력하게 뒷받침한다.

 

탕이 씨는 팀이 ‘365일×24시간’ 연중 무휴 근무 체제를 유지하며 데이터 모니터링, 건강 트렌드 분석, 주요 임무 지원, 고장 처리 등 업무를 수행한다고 설명했다.

 

예를 들어, 우주정거장의 어떤 장비를 교체해야 할 때 우주비행사가 새 제품을 꺼내 설명서에 따라 설치하고, 동시에 지상지원팀과 우주-지상 영상통화를 통해 설치 세부사항을 논의하고 업데이트 상황을 확인한다. 특히 우주비행사가 우주과학 실험, 우주 수업, 선실 외 활동을 할 때는 우주와 지상 양쪽이 실시간으로 충분히 소통해 임무가 원활하게 진행되도록 한다.

 

앞으로의 1000일을 바라보며, 중국 우주정거장의 ‘우주 모항’ 역할을 더욱 발휘하는 것이 팀의 중요한 목표다.

탕이 씨는 중국 우주정거장이 풍부한 자원, 유인 관리, 높은 스마트화 수준이라는 고유한 강점을 갖추고 있어, 표준화 서비스 모델과 인터페이스를 마련해 각 분야 비행체의 궤도 내 서비스를 추진하면 더 넓은 발전 공간이 열릴 것이라고 밝혔다. 우주정거장 임무 계획에 따라 진행 중인 ‘순톈(巡天) 우주망원경’ 개발도 착실히 진행되고 있다.

 

“우리는 1000일을 견뎠고 앞으로도 수많은 1000일을 계속 견딜 겁니다. 반드시 우주정거장을 잘 돌보겠습니다.” 이것이 우주정거장 지상지원팀의 마음이다.

 

원제: 우주 1000일, 풍성한 수확

2025-11/03

(원문보기) https://tech.huanqiu.com/article/4OzFk3UPGnu

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