보스토크 3, 4호

3. 임무 배경

게르만 티토프가 보스토크 2호에서 24시간 동안 우주 비행 임무를 진행하면서 당시에는 알려지지 않은 증상인 우주 부적응 증후군을 겪었다.^[25] 이로 인해 소련의 과학자들은 우주 비행이 인간의 신체에 어떤 영향을 주는지 연구를 시작하게 되었다.^[25]

1961년, 세르게이 코롤료프는 보스토크 2호의 성공적인 임무 완수 이후 3일간의 우주 비행 임무를 추진하였다. 하지만 우주 비행사의 훈련을 담당하는 니콜라이 카마닌과 우주 비행사들은 장기간의 우주 비행이 신체에 미칠 영향에 대해 우려하여 반대하였다. 결국 이 계획은 니키타 흐루쇼프 제1서기장의 승인을 받고 나서야 진행되었고, 보스토크 3호 임무는 거의 4일 동안 진행되었다.^[25]

보스토크 3호와 4호의 임무 목적 중 하나는 유사한 상황에서 일련의 테스트를 진행하는 동안 니콜라예프와 파벨 포포비치의 반응 차이를 연구하는 것이었다. 두 우주선의 유사한 비행 궤도는 변수를 최소화하여 우주 비행에 대한 신체적, 정신적 반응의 개인차를 측정할 수 있게 하였다. 보스토크 우주선은 비행 조건과 승무원들의 신체 반응에 대한 더 많은 정보를 얻기 위해 개조되었다.^[25] 우주 비행사 훈련은 우주 부적응 증후군에 대한 저항력을 강화하고, 이에 강하다고 판단된 우주 비행사 후보들을 선발하기 위해 확장되었다.^[25] 티토프가 보스토크 2호 임무에서 얻은 교훈을 바탕으로, 니콜라예프와 포포비치는 시뮬레이션 장치에서 우주선 조종 및 기타 임무 관련 활동들을 철저하게 연습하였다.^[26]

보스토크 3, 4호 임무는 원래 1961년 11월로 예정되어, 미국이 우주인을 보내지 못한 시점에서 소련이 최초로 동시 우주 비행 임무를 진행했다는 선전적 가치를 노렸다. 그러나 코롤료프의 계획은 '''제니트 정찰위성''' 프로그램으로 인해 좌절되었다. 12월 말이나 1월 초에 발사하자는 제안도 있었지만, 니콜라이 카마닌과 국가계획위원회는 겨울철 기상 조건 때문에 반대하며 3월까지 연기할 것을 제안했다.

첫 번째 제니트 정찰위성 발사는 12월 11일에 이루어졌으나 블록 E 추진체가 오작동해 위성이 파괴되었다. 이는 보스토크(8K72K)에 사용된 추진체와 동일한 모델이어서 보스토크 3, 4호의 비행에 제동을 걸었다. 보스토크 3, 4호의 임무는 한 달 뒤인 4월로 연기되었다. 그러나 두 번째 제니트 위성(코스모스 4호)이 방향 시스템에 문제를 겪으면서 추가적인 지연이 발생하였다.

6월 1일, 제니트 정찰 위성의 발사 시도는 로켓의 부스터가 발사대 근처에 추락해 폭발하는 결과로 이어졌다. 추가 발사체 중 하나도 LC-1 발사대에 떨어져서 폭발했고, 이는 발사대에 복구가 한달 이상 걸릴 정도의 피해를 입혔다. 7월 중순에 발사대는 다시 로켓의 발사가 가능하도록 복구되었지만, 미국이 7월 9일 스타피시 프라임 고고도 핵실험을 수행하면서 또 다른 지연이 발생했다. 스타피시 프라임 실험은 많은 양의 방사선을 상층 대기와 우주로 방출하여 여러 인공위성을 파괴하고 유인 우주 비행을 최소 한 달 동안 불가능하게 만들었다. 8월 둘째 주에는 보스토크 3, 4호 임무가 진행될 수 있을 만큼 방사선 농도가 감소했다.^[25]

제니트 발사 사고는 신형 R-7 발사체(8A92)에서 발생했지만 보스토크호는 구형 8K72K 부스터를 사용하기 때문에 보스토크 프로그램에 직접적인 문제가 되지 않았다. 만일의 경우를 대비해 R-7의 신뢰성을 검증하기 위해 제니트 위성을 추가로 발사하기로 결정했다. 또한 제니트 위성은 본질적으로 보스트크호의 개량형이었기 때문에 비행은 특정 보스토크호 구성 부품에 대한 시험의 역할을 겸했다. 새로운 제니트 위성의 발사는 7월 28일에 성공적으로 완수되었으며 그 후 LC-1 발사대에서 보스토크 3호의 발사 준비가 시작되었다.

4. 임무 주요 내용

보스토크 3호는 1962년 8월 11일 08:24 UTC에 바이코누르 우주 기지의 가가린 발사대에서 보스토크 8K72K 로켓을 추진체로 하여 발사되었다.^[25] 임무 첫날, 니콜라예프는 좌석에서 벗어나 우주의 미세 중력 조건에서 자유롭게 떠다닌 최초의 우주 비행사가 되었다.^[12]

다음날 발사된 보스토크 4호의 포포비치와 함께, 니콜라예프는 우주선 간 통신 및 랑데부 실험을 진행했다. 니콜라예프는 보스토크 4호의 발사를 지켜보기 위해 우주선의 이동 방향을 조정했지만 터키 상공을 지나갈 때 지상에 대한 상당한 세부 사항을 보고했음에도 불구하고 보스토크 4호의 발사를 목격하지 못했다.^[13] 소련의 통신사 TASS가 발표한 두 우주선의 비행 궤도에 대한 데이터는 보스토크 4호 발사 후 10시간 이내에 보스토크 3호의 궤도 궤적에 변화가 있었음을 나타냈으며, 이는 보스토크 3호가 보스토크 4호와의 거리를 좁히기 위해 기동을 한 것으로 추측되었다.^[13] 하지만 보스토크 우주선은 궤도를 수정할 수 있는 능력을 보유하고 있지 않았다.^[9] 계획은 두 우주선이 서로 5 km 이내에 접근하는 것이었지만 두 우주선이 가장 가까웠던 시점의 거리는 6.5 km였다. 보스토크 3호의 33번째 공전이 시작될 때 이 거리는 850 km로 늘어났고, 64번째 공전이 시작될 때는 2850 km까지 거리가 늘어났다.^[7]

니콜라예프와 포포비치는 우주선이 서로 접근한 직후 단파를 통해 서로 통신을 보냈다. 그들은 지상과의 통신 이외에도 임무를 수행하는 동안 정기적으로 서로간의 통신을 지속했다. 니콜라예프는 보스토크 4호가 보스토크 3호의 근처에서 궤도에 진입한 후 이를 목격했다고 보고했다.^[8][12]

이 임무로 인해 서방 국가들은 소련이 이미 궤도내 조종이 가능한 우주선을 보유하고 있을 것이라고 추측하게 되었다. 공식 보도 자료에서는 보스토크 우주선에 이러한 능력이 부재하고 두 보스토크 우주선들이 극도로 정확한 발사로 인해 이렇게 가까이까지 접근할 수 있었다는 사실이 전혀 언급되지 않았다.

안드리얀 니콜라예프와 파벨 포포비치는 매일 좌석에서 벗어나 무중력 상태에서 기동하고 작업할 수 있는 능력을 확인하기 위한 일련의 테스트를 수행했다. 각 테스트는 "약 1시간" 동안 지속되었다.^[25] 우주비행사의 신체적, 정신적 상태는 실시간으로 분석되었다. 생체 인식 센서는 우주비행사의 신체 상태를 지상에 전달했고, 조종석에 장착된 카메라를 통해 우주비행사의 행동과 협치 능력을 관찰했다. 지상 관제사와 협력하여 다양한 작전을 수행하는 우주비행사의 능력도 평가되었으며, 우주 비행사의 통신은 지상 관제사와 포포비치, 니콜라예프 서로에 의해 관찰되었다.^[12] 테스트 결과는 인간이 미세중력 환경에서 장기간 기능하고 일할 수 있는 능력이 있다는 사실을 증명했다.^[25]

니콜라예프는 소련 제1서기장 니키타 흐루쇼프와 라디오로 대화했지만 전파 간섭이 너무 심해서 대부분의 대화를 들을 수 없었다.^[8] 지상의 전문가들은 우주 비행사의 수면 가능 여부와 수면의 질에 주의를 기울였고, 수면 시간 동안 활력 징후를 관찰했다. 니콜라예프는 잠을 잘 잤으나 예정된 8시간의 수면 시간을 채우지 못하고 6시간 후에 깨어나 "상쾌한" 느낌을 받았다고 보고했다.^[8]

4. 1. 무중력 실험 및 신체 반응 연구

4. 2. 우주선 간 통신 및 랑데부 실험

5. 임무 결과 및 영향

6. 한국의 관점

참조

_[1] 웹사이트 NASA NSSDC Spacecraft Details https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2009-03-17
_[2] 웹사이트 NASA NSSDC Spacecraft Details https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2020-12-04
_[3] 백과사전 Baikonur LC1 http://www.astronaut[...] 2009-03-04
_[4] 웹사이트 NASA NSSDC Spacecraft Trajectory Details https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2009-03-17
_[5] 웹사이트 NASA NSSDC Spacecraft Trajectory Details https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2020-12-04
_[6] 서적 The Pictorial History of World Spaceflight Exeter
_[7] 서적 Manned Spacecraft, Second Revision Macmillan Publishing Co., Inc.
_[8] 간행물 "Group Space Flight" Described http://www.flightglo[...] Iliffe Transport Publications 2009-03-17
_[9] 백과사전 Vostok 3 http://www.astronaut[...] 2009-03-21
_[10] 웹사이트 Joint flight of Vostok-3 and Vostok-4 http://www.russiansp[...] 2019-05-20
_[11] 뉴스 Soviet Spacemen Say No Try Made To 'Rendezvous' https://news.google.[...] TheMontreal Gazette newspaper 1962-08-22
_[12] 간행물 "Group Space Flight" Described – Part 2 http://www.flightglo[...] Iliffe Transport Publications 2009-03-17
_[13] 간행물 "Group Space Flight" Completed http://www.flightglo[...] Iliffe Transport Publications 2009-03-17
_[14] 웹인용 NASA NSSDC Spacecraft Details https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2009-03-17
_[15] 웹인용 NASA NSSDC Spacecraft Details https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2020-12-04
_[16] 서적 The Pictorial History of World Spaceflight https://archive.org/[...] Exeter
_[17] 백과사전 Baikonur LC1 http://www.astronaut[...] 2009-03-04
_[18] 웹인용 NASA NSSDC Spacecraft Trajectory Details https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2009-03-17
_[19] 웹인용 NASA NSSDC Spacecraft Trajectory Details https://nssdc.gsfc.n[...] NASA 2020-12-04
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