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우주비행사

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1. 개요

우주비행사는 우주를 비행하는 사람을 의미하며, 영어로는 'astronaut', 러시아어로는 'cosmonaut'라고 불린다. 국제항공연맹(FAI)은 고도 100km 이상을, 미국은 80km 이상을 우주 공간으로 정의하며, 각국은 우주비행사 자격을 다르게 규정한다. 초기에는 군 조종사나 시험 조종사 출신이 많았지만, 최근에는 과학 연구가 주가 되면서 연구자 출신도 우주비행사가 된다. 우주비행은 감압병, 골밀도 감소 등 다양한 건강 위험을 동반하며, 정신 건강 문제도 발생할 수 있다. 우주비행사는 임무에 따라 선장, 조종사, 임무 전문가 등으로 역할이 분담되며, 각국의 우주 개발 기관에 따라 연봉이 다르다. 2020년까지 4번의 우주 비행 중 18명의 우주비행사가 사망했다.

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    각 국가별 최초의 우주인 기록은 우주 개발의 역사를 보여주며, 소련의 유리 가가린이 인류 최초로 우주 비행에 성공했고, 미국, 중국, 한국 순으로 자국 기술로 우주인을 우주로 보냈으며, 여성 우주인으로는 발렌티나 테레시코바가 최초로 우주 비행에 성공했다.
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우주비행사
지도
기본 정보
정의우주를 비행하는 사람
어원그리스어 'ἄστρον'(ástron, 별) + 'ναύτης'(naútēs, 선원)
영어 'astronaut'
러시아어 'космона́вт'(kosmonávt)
중국어중국에서는 '太空航天员'(tàikōng hángtiānyuán)
중국어 간체: 太空航天员
중국어 번체: 太空航天員
역사
최초의 우주 비행1961년 유리 가가린
총 우주 비행 인원600명 이상 (2021년 기준)
역할
임무우주선 지휘
조종
승무원
기타우주 과학 연구, 우주 탐험, 우주 정거장 건설 및 유지 관리 등
주요 국가별 명칭
미국astronaut
러시아kosmonavt (космонавт)
중국taikonaut (太空人)

2. 정의

인간의 우주비행을 정의하는 기준은 다양하다. 국제항공연맹(FAI)은 카르만 한계선인 고도 100km를 초과하는 비행만을 우주비행으로 인정한다.[5] 반면 미국에서는 80km 이상을 비행한 전문, 군, 민간 우주비행사에게 우주비행사 날개를 수여한다.[6]

2016년 11월 17일 기준으로, 36개국 출신 552명이 고도 100km 이상에 도달했으며, 그중 549명은 저궤도 또는 그 이상에 도달했다.[7] 이 중 24명은 달 궤도, 달 표면 또는 주변을 도는 궤적을 포함하여 저궤도 밖으로 여행했으며, 짐 러벨, 존 영, 유진 서넌은 두 번씩 달 궤도 비행을 했다.[8]

미국의 정의에 따르면, 2016년 11월 17일 기준으로 558명이 고도 약 80.47km 이상의 우주에 도달한 자격을 갖추었다. 고도 약 80.47km를 초과한 8명의 X-15 조종사 중 단 한 명, 조셉 워커만이 100km를 초과했으며, 그는 두 번 우주 비행을 하여 두 번 우주에 간 최초의 사람이 되었다.[7]

러시아와 미국은 각각 우주비행사 자격을 규정하고 있지만, 세계적으로 공통되는 엄격한 규정이나 정의는 없다. 현재는 “한 번이라도 우주에 간 사람”을 우주비행사로 간주하고 있지만, 무엇이 우주비행인지에 대한 판단에는 차이가 있다. 예를 들어 러시아는 유인 비행에 대해서는 탄도 비행도 우주비행으로 간주한다.

앨런 셰퍼드자유 7호에 탑승한 모습 (1961)

2. 1. 용어

"우주비행사"는 영어로 "astronaut"라고 하며, 이는 별(astro)과 항해자(naut)를 합쳐 만든 말이다.[15] 러시아에서는 "cosmonaut"라고 부르는데, 이는 우주(cosmos)와 항해자(naut)를 합쳐 만든 말이다.[18]

아키야마 도요히로(1990년)


NASA의 모리 마모루(2000년)


중국에서는 "taikonaut"(타이코넛)이라는 용어를 쓰기도 하지만,[33] 공식적으로는 을 사용한다.[29][30] 한국에서는 "우주비행사"라는 용어를 사용하며, 일본에서도 과거 우주개발사업단(현 JAXA) 소속 비행사를 주로 "우주비행사"라고 부른다.

3. 역사적 이정표

1961년 4월 12일 소련의 유리 가가린보스토크 1호를 타고 인류 최초로 우주 비행에 성공했다.[48] 1963년 6월에는 소련의 발렌티나 테레시코바보스토크 6호를 타고 최초의 여성 우주비행사가 되었다.[48] 1969년 7월 20일에는 미국의 닐 암스트롱아폴로 11호를 타고 인류 최초로 달에 착륙했다.[48]

1983년에는 샐리 라이드가 미국 최초의 여성 우주비행사가 되었고,[48] 1980년 7월 23일에는 베트남의 팜뚜언이 소유스 37호를 타고 아시아인 최초로 우주비행을 했다.[51] 2003년 10월 15일에는 양리웨이선저우 5호를 타고 중국 최초의 우주비행사가 되었다.[48]

유리 가가린, 최초의 우주 비행 인류(1961)


발렌티나 테레시코바, 최초의 여성 우주인(1963)


닐 암스트롱, 최초로 달에 발을 디딘 인류(1969)


양리웨이, 중국이 우주로 보낸 최초의 인물(2003)


1967년 4월 24일에는 소유스 1호로 귀환 중이던 블라디미르 코마로프가 우주선의 이상으로 지면에 추락하여 사망하면서, 우주 비행 중 사망한 최초의 우주비행사가 되었다.

1965년 3월 18일 소련의 알렉세이 레오노프는 보스호드 2호 임무에서 최초로 우주유영을 수행했고, 두 달 반 후 미국의 에드 화이트가 제미니 4호 임무에서 최초의 미국 우주유영을 했다.[49]

1984년 4월 2일 라케시 샤르마는 소유즈 T-11호에 탑승하여 우주로 여행한 최초의 인도인이 되었다.

1985년 4월, 테일러 왕은 최초의 중국계 우주 비행사가 되었다.[52][53]

2008년 4월 8일에는 이소연이 소유스 우주선을 타고 한국 최초의 우주비행 참가자가 되었다.

2020년 5월 30일 더그 허리와 밥 벤켄은 민간 유인 우주선인 크루 드래곤으로 궤도에 발사된 최초의 우주비행사가 되었다.

3. 1. 민간 우주비행


  • 1990년 도쿄방송의 아키야마 도요히로는 비용을 지불하고 우주 비행을 한 첫 번째 승객이 되었다.[71][72][73] 이는 일본 TV 방송국과의 약 1200만달러 규모의 계약의 일부였지만, 당시 아키야마를 지칭하는 용어는 "연구 우주비행사"였다.[71][72][73] 아키야마는 임무 중 심각한 우주 적응 증후군을 겪어 생산성에 영향을 미쳤다.[72]
  • 자비로 우주 비행을 한 첫 번째 우주 관광객은 2001년 4월 28일 데니스 티토였다.


다음은 스페이스 어드벤처스에 돈을 지불하고 국제 우주 정거장으로 비행한 사람들이다.

이름국적비행 날짜
데니스 티토미국2001년 4월 28일 – 5월 6일
마크 셔틀워스남아프리카공화국2002년 4월 25일 – 5월 5일
그레고리 올슨미국2005년 10월 1일 – 11일
아누셰 안사리이란/미국2006년 9월 18일 – 29일
찰스 시모니헝가리/미국2007년 4월 7일 – 21일, 2009년 3월 26일 – 4월 8일
리처드 개리엇영국/미국2008년 10월 12일 – 24일
가이 라리베르테캐나다2009년 9월 30일 – 10월 11일
마에자와 유사쿠와 히라노 요조일본2021년 12월 8일 – 24일


3. 2. 연령 및 기록


  • 최연소 우주비행사는 26세에 보스토크 2호에 탑승한 게르만 티토프이다.[63][64] 궤도에 도달한 가장 어린 사람도 게르만 티토프로, 지구를 17바퀴 돌았다. 그는 최초로 우주병을 겪었고, 우주에서 두 번이나 수면을 취한 최초의 사람이기도 하다.
  • 최고령 우주비행사는 77세에 디스커버리 우주왕복선(STS-95)을 탑승한 존 글렌이다.[66] 블루 오리진 NS-18에서 준궤도 우주 비행을 했을 때 90세였던 윌리엄 섀트너는 우주에 도달한 가장 나이 많은 사람이다.[65]
  • 최장 우주 체류 기록은 438일의 발레리 폴랴코프이다.[9]
  • 2005년 기준으로 가장 많은 우주 비행 기록은 7회로, 제리 L. 로스와 프랭클린 창-디아스가 이 기록을 가지고 있다. (2006년 기준으로도 동일)
  • 지구에서 가장 멀리 여행한 기록은 401056km로, 아폴로 13호 사고 당시 달 주위를 돌았던 짐 러벨, 잭 스위거트, 프레드 헤이스가 세웠다.[9]
  • 우주 비행에 성공한 가장 어린 사람은 블루 오리진 NS-16에서 준궤도 우주 비행을 했을 당시 18세 11개월이었던 올리버 다이먼이다.[62]

4. 선발 및 훈련

초기 우주비행사는 대부분 제트 전투기 조종사였으며, 종종 시험 조종사였다.[78][79] 미국과 소련 모두 그러했다. 최초의 NASA 우주비행사들은 1959년에 훈련을 위해 선발되었다.[77] 초기 우주 프로그램에서는 군사 제트기 시험 조종 및 기술 훈련이 NASA 우주비행사 선발의 필수 요건으로 자주 언급되었지만, 존 글렌이나 스콧 카펜터는 선발 당시 공학 등의 대학 학위가 없었다.[78][79]

1965년 NASA에서 수중 탈출 훈련 중인 엘리엇 시(Elliot See)


선발된 NASA 우주비행사들은 중립 부력 실험실과 같은 시설에서 우주 유영 훈련을 포함한 다양한 분야에서 20개월간의 훈련을 받는다.[1][78] 훈련 중인 우주비행사들은 "토사물 혜성"이라고 불리는 항공기에서 짧은 시간 동안 무중력(미세 중력)을 경험하기도 한다.[77] 또한 고성능 제트기에서 많은 비행 시간을 축적해야 하는데, 주로 존슨 우주센터 근처 엘링턴 필드에서 T-38 제트기를 이용한다.[77]

NASA 우주비행사 후보자가 되기 위한 조건은 다음과 같다.

자격 요건
미국 시민권자
STEM 분야(공학, 생물학, 물리학, 컴퓨터 과학, 수학) 석사 학위
학위 취득 후 관련 전문 경력 2년 이상 또는 제트기 기장 비행 시간 1,000시간 이상
NASA 장기 우주 비행 우주비행사 신체 검사 통과
리더십, 팀워크, 의사소통 능력



석사 학위 요건은 다음으로도 충족 가능하다.


  • 관련 과학, 기술, 공학, 수학 분야 박사 과정 2년 이수
  • 의학 박사 또는 골수병리학 박사 학위 취득
  • 국가적으로 인정받는 시험 조종사 학교 프로그램 이수


임무 전문가 교육자 또는 "교육자 우주비행사"는 2004년에 처음 선발되었다. 2007년 현재 NASA 교육자 우주비행사는 조셉 M. 아카바(Joseph M. Acaba), 리처드 R. 아놀드(Richard R. Arnold), 도로시 메트칼프-린덴버거(Dorothy Metcalf-Lindenburger) 세 명이다.[82][83] 바버라 모건(Barbara Morgan)은 1985년 크리스타 매컬리프(Christa McAuliffe)의 백업 교사로 선발되었는데, 언론에서 최초의 교육자 우주비행사로 여겨지지만 임무 전문가로 훈련을 받았다.[84] 교육자 우주비행사 프로그램은 1980년대 우주 교사 프로그램(Teacher in Space)의 후속 프로그램이다.[85][86]

현대에는 자연과학계 대학을 졸업하고 일정 기간 실무 경험을 가진 기술자, 과학자, 의사 중에서 팀워크, 리더십, 의사소통 능력 등 "라이트 스터프" 자질을 갖춘 사람을 선발한다.[126][127] NASA는 지원자가 많아 2020년부터 석사 학위가 필수가 되었다.[127] 지원자 경향으로는 남극 관측대나 자연 환경 구조 활동 경험자, 개인 조종사 면허 소지자가 많다.[127]

JAXA는 2021년 모집 요강에서 학력 제한을 폐지하고, 협조성, 리더십, 홍보 능력을 중시했다.[128] 3년 이상의 사회인 실무 경험, 일본 국적, 149.5~190.5cm, 교정 시력 1.0 이상 등의 조건이 있었다.[128] 학력은 불문이지만, 필기 시험은 대학교 양성 수준이나 국가 공무원 채용 시험 수준으로 여겨진다.[129]

일본에서는 자위관이 JAXA 우주비행사 선발 시험을 볼 수 있지만,[130] 합격하면 JAXA 직원이 되므로 자위대를 퇴직해야 한다. 유이 킨미야(油井亀美也)와 카나이 노리시게(金井宣茂)가 우주비행사로 선발되어 퇴직했다.[131]

5. 우주비행사의 건강 문제

우주비행사는 감압병, 기압손상, 면역결핍, 골밀도 및 근육량 감소, 시력 저하, 기립성 저혈압, 수면장애, 방사선 손상 등 다양한 건강 위험에 노출된다.[87][88][89][90][91][92][93][94][95][96] 이러한 문제를 해결하기 위해 미국 항공우주국 생체의학 연구소(NSBRI)를 통해 다양한 의학 연구가 우주에서 수행되고 있다. 주목할 만한 연구는 미세중력 하의 고급 진단 초음파 연구인데, 우주비행사가 원격 전문가의 지도하에 초음파 검사를 수행하여 우주에서 수백 가지의 질병을 진단하고 치료하는 연구이다. 이 연구 기술은 현재 스포츠 부상, 의료 및 고등학생에서 비전문가 운영자가 수행하는 초음파에도 적용되고 있다.[97][98][99]

2006년 우주왕복선 실험에서 식중독을 일으킬 수 있는 박테리아인 ''살모넬라 티피뮤리움''이 우주에서 배양될 때 더욱 강력해지는 것으로 나타났다.[100] 2017년에는 박테리아가 우주의 거의 무중력 상태에서 항생제에 대한 내성이 더 강해지고 번성하는 것으로 밝혀졌다.[101] 미생물이 우주의 진공 상태에서 생존하는 것으로 관찰되었다.[102][103]

2012년, NASA 지원 연구에서 유인 우주 비행이 뇌에 손상을 줄 수 있고 알츠하이머병 발병을 앞당길 수 있다는 보고가 있었다.[104][105][106] 2015년, NASA 감찰관실은 건강 위험 보고서를 발표했는데, 여기에는 화성 유인 탐사가 포함되었다.[107][108]

장기간 우주 임무를 수행하는 우주비행사에게 시력 문제가 나타나는 패턴이 관찰되어 왔다. 두개내압 증가로 인한 시력 장애(VIIP)는 국제우주정거장(ISS)에 장기간 체류한 우주 탐험가의 약 3분의 2에게서 보고되었다.[109]

2017년, 과학자들은 MRI 연구를 기초하여 우주 여행을 한 우주비행사의 뇌 위치와 구조에 상당한 변화를 발견했다고 보고했다. 더 긴 우주 여행을 한 우주비행사일수록 더 큰 뇌 변화와 관련이 있었다.[110][111]

우주에 있는 것은 신체적으로 탈조건화를 일으킬 수 있으며, 전정기관과 중추신경계의 적응 능력에 영향을 미칠 수 있다. 무중력과 우주선은 우주비행사에게 많은 영향을 미칠 수 있다.[112]

2018년, NASA 자금을 지원받은 연구원들은 화성 행성 여행을 포함한 우주로의 장기간 여행이 우주비행사의 위장관 조직에 상당한 손상을 줄 수 있다는 사실을 발견했다. 이 연구는 이러한 여행이 우주비행사의 뇌에 상당한 손상을 줄 수 있고 조기 노화를 일으킬 수 있다는 이전 연구를 뒷받침한다.[113]

2018년 연구원들은 국제우주정거장(ISS)에서 5개의 ''엔테로박터 부간덴시스'' 박테리아 균주가 발견된 후, 인체에 병원성이 없는 이러한 미생물을 ISS에서 주의 깊게 모니터링하여 우주비행사의 건강한 의료 환경을 지속적으로 보장해야 한다고 보고했다.[114][115]

2019년 러시아 과학자들의 연구에 따르면 우주 방사선에 노출된 우주비행사는 기억 중추의 일시적인 장애를 겪을 수 있다고 한다. 이는 지능에 영향을 미치지는 않지만 뇌 기억 중추에서 새로운 세포 형성을 일시적으로 방해한다.[116]

국제우주정거장에 장기간 체류한 후 귀환한 8명의 러시아 남성 우주비행사의 뇌에 대해 실시된 2020년 연구에 따르면 장기간 우주 비행은 거시적 및 미세구조적 변화를 포함한 많은 생리적 적응을 일으킨다. 이 연구는 우주 여행이 새로운 운동 기술(손재주)을 가져올 수 있지만 시각적 인식이 약간 약해질 수 있으며, 이 모두가 장기간 지속될 수 있음을 보여주었다. 이것은 감각 운동 신경가소성의 명확한 증거를 제시한 최초의 연구였다.[117][118]

우주 공간에서는 우주선에 의해 건강상 매우 심각한 장애를 받을 가능성이 있으므로, 여러 가지 방호 대책이 필요하다.

6. 우주비행사의 정신 건강

캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스의 닉 카나스 교수는 뉴욕 타임스에서 우주비행사들이 오랜 목표를 상실하고 일종의 "번아웃"을 겪는 경우가 있다고 지적했다. 카나스 교수는 이들이 우주에서의 스트레스에는 잘 대처하지만, 비행 후 지구에서의 현실에 적응하지 못하거나, 감정 및 인간관계 문제에 어려움을 겪는 사례가 있다고 설명한다.[124]

아폴로 11호로 인류 최초로 달에 착륙했던 버즈 올드린은 지구 귀환 후 우울증을 겪었다.[124]

7. 우주비행사의 역할 분담 (미국)

최근 우주왕복선 운용에서는 다음과 같이 4가지 역할로 업무가 분담된다.


  • 선장 (Commander (CDR), 커맨더): 우주왕복선 선장
  • 조종사 (Pilot (PLT), 파일럿): 우주왕복선 조종사 (선장은 조종사 중에서 선출된다)
  • 임무 전문가 (Mission Specialist (MS), 미션 스페셜리스트): 임무 전문가
  • 탑재 전문가 (Payload Specialist (PS), 페이로드 스페셜리스트): 탑재 전문가

8. 우주비행사의 계급 및 연봉

러시아 우주비행사들은 임무 완료 시 러시아 연방 우주비행사 조종사 칭호를 받으며, 종종 러시아 연방 영웅 훈장과 함께 수여된다. 이는 소련 시대 우주비행사들에게 일반적으로 소련 영웅 칭호를 수여하던 관행을 따른 것이다.[1]

NASA 우주비행사 라펠 핀


미국 항공우주국(NASA)에서는 우주비행사 후보 훈련을 마친 사람들에게 은색 라펠 핀을 수여한다. 우주 비행을 한 후에는 금색 핀을 받는다.[1] 현역 군인 신분을 가진 미국 우주비행사들은 우주 비행 참여 후 우주비행사 배지로 알려진 특별한 자격 배지를 받는다.[1] 미국 공군은 고도 약 80.47km를 초과한 조종사에게도 우주비행사 배지를 수여한다.[1]

9. 사망

2020년 기준으로, 우주 비행 중 4번의 사고로 18명의 우주비행사(남성 14명, 여성 4명)가 사망했다. 사망자의 국적은 미국인 13명, 러시아인(소련) 4명, 이스라엘인 1명이다.

2020년 기준으로, 우주 비행 훈련 중 11명(모두 남성)이 사망했다. 훈련 중 사망자는 미국인 8명, 러시아인 3명이다. 이 중 6명은 훈련용 제트기 추락 사고로, 1명은 수상 회수 훈련 중 익사했고, 4명은 순수 산소 환경에서 발생한 화재로 인해 사망했다.

1971년 아폴로 15호 임무를 수행하던 우주비행사 데이비드 스콧은 달 표면에 ''폴른 애스트로넛''이라는 작은 조각상과, 당시 사망한 것으로 알려진 우주비행사 8명과 우주인 6명의 이름 목록을 남겼다.[121]

우주 거울 기념관


케네디 우주센터 방문자 센터 부지에 있는 우주 거울 기념관은 우주비행사 기념 재단에서 관리하며, 우주 비행 중 또는 미국 우주 프로그램 훈련 중 사망한 사람들의 삶을 기린다. 이 기념관에는 20명의 NASA 정규 우주비행사 외에도 X-15 시험 조종사, 당시 기밀이었던 군사 우주 프로그램 훈련 중 사망한 미국 공군 장교, 민간 우주 비행 참가자의 이름도 포함되어 있다.

참조

[1] 웹사이트 Astronaut Fact Book http://spaceflight.n[...] NASA 2007-10-04
[2] 뉴스 Former astronaut visits USU http://www.utahstate[...] The Utah Statesman 2007-10-04
[3] 웹사이트 astronaut - Dictionary Definition : Vocabulary.com https://www.vocabula[...] 2021-01-09
[4] 웹사이트 SpaceX's Crew-3 Launched the 600th Person to Space in 60 Years https://interestinge[...] 2021-11-11
[5] 웹사이트 FAI Sporting Code, Section 8, Paragraph 2.18.1 https://www.fai.org/[...] 2012-05-22
[6] 웹사이트 X-15 Space Pioneers Now Honored as Astronauts http://www.nasa.gov/[...] 2013-06-05
[7] 웹사이트 Astronaut/Cosmonaut Statistics http://www.worldspac[...] 2016-11-17
[8] 웹사이트 NASA's First 100 Human Space Flights http://www-pao.ksc.n[...] NASA 2007-10-04
[9] 웹사이트 Astronaut Statistics – as of 14 November 2008 http://www.astronaut[...] Encyclopedia Astronautica 2007-10-04
[10] 웹사이트 Walking in the Void http://www.nasa.gov/[...] NASA 2007-10-04
[11] 뉴스 Russian cosmonaut becomes 1st person to spend 1,000 cumulative days in space https://abcnews.go.c[...] 2024-06-05
[12] 웹사이트 Peggy A. Whitson (PhD) http://www.jsc.nasa.[...] NASA 2008-05-13
[13] 서적 A Dictionary of the Space Age https://books.google[...] JHU Press 2009
[14] 서적 Suddenly Tomorrow Came... A History of the Johnson Space Center National Aeronautics and Space Administration
[15] 웹사이트 TheSpaceRace.com – Glossary of Space Exploration Terminology http://www.thespacer[...] 2008-12-28
[16] 서적 Into Your Tent Plantech
[17] 웹사이트 IAF History http://www.iafastro.[...] International Astronautical Federation 2010-08-16
[18] 웹사이트 Astronaut Biographies http://www.jsc.nasa.[...] Johnson Space Center, NASA 2005-12-15
[19] 웹사이트 The European Astronaut Corps http://www.esa.int/e[...] ESA 2008-04-10
[20] 서적 Elsevier's Dictionary of Geography: in English, Russian, French, Spanish and German https://books.google[...] Elsevier
[21] 웹사이트 Astronauta a kosmonauta https://sjp.pwn.pl/p[...] PWN 2016-12-16
[22] 서적 Red Moon Rising: Sputnik and the Hidden Rivalries That Ignited the Space Age Henry Holt & Co.
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