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우주 공간

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목차

1. 개요

우주 공간은 지구 대기권 너머의 광활한 공간으로, 성간 물질, 암흑 에너지, 암흑 물질, 전자기파 등으로 구성된다. 우주는 진공 상태에 가깝지만, 희소한 물질과 방사선으로 이루어진 성간 매질을 포함하며, 태양풍의 영향을 받는 지구권, 태양계, 성간 공간, 은하간 공간 등 다양한 지역으로 구분된다. 우주 공간은 중력, 온도, 방사선, 진공 등의 환경적 특성을 가지며, 인류는 망원경, 로켓, 위성 등을 활용하여 우주를 탐사해 왔다. 1967년 우주 조약에 따라 우주 공간은 특정 국가의 영유 대상이 될 수 없으며, 모든 국가는 자유롭게 탐사하고 이용할 수 있다. 우주 개발은 통신, 항법, 기상 관측, 기후 변화 연구 등에 기여하며, 우주 관광, 소행성 채굴 등 우주 상업화가 진행되고 있다. 한국은 누리호 발사 성공을 통해 우주 발사체 기술을 확보하고, 달 탐사 및 우주 쓰레기 문제 해결을 위해 노력하며, 우주 기술 강국으로 도약을 목표로 하고 있다.

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우주 공간
일반 정보
해당 분야천문학
정의천체와 천체 사이의 공간
구성 요소낮은 밀도의 입자 (주로 수소 플라스마)
전자기 방사
자기장
중성미자
먼지
물리적 특성
온도(우주 마이크로파 배경 온도)
매우 다양함 (천체 근처는 높음)
밀도매우 낮음 (지구 대기보다 훨씬 희박함)
구분
지구와의 경계(카르만 선)
종류행성간 공간
항성간 공간
은하간 공간
특징
방사선다양한 종류의 전자기파 및 입자 방사 존재
위험 요소진공: 생명체에 치명적
방사선: 인체에 유해
미세 중력: 장기간 노출 시 건강 문제 유발
탐사우주 탐사를 통해 연구
관련 기술
활용 분야우주 기술
우주 과학
용어
영어outer space
일본어 (로마자 표기)uchūkūkan

2. 공간별 종류

우주는 크게 성간물질과 혹성물질로 구성되어 있다.

== 성간 매질 ==

우주는 대부분 암흑 에너지와 암흑 물질, 그리고 일반적인 물질로 구성되어 있다. 전자기파도 우주를 구성하고 있으며, 이 양은 20억년간 절반가량으로 줄어든것으로 알려져있다. 성간 공간은 개별 별에서 생성되는 항성풍 또는 태양에서 방출되는 태양풍에 의해 형성되는 별권으로 알려진 플라스마 기포 외부의 물리적 공간이다.[87] 그것은 성운이나 은하 내의 별 또는 항성계 사이의 공간이다.[5]

젊은 별 LL 오리오니스 (중심)의 자기권이 오리온 성운의 흐름과 충돌하여 형성된 충격파


성간 공간에는 희소한 물질과 방사선으로 이루어진 성간 매질이 포함되어 있다.[5] 성간 매질 질량의 약 70%는 단독 수소 원자로 구성되어 있으며, 나머지 대부분은 헬륨 원자로 구성되어 있다. 이는 항성 핵합성을 통해 형성된 미량의 무거운 원소로 풍부해진다. 이러한 원자는 항성풍에 의해 또는 진화한 별이 행성상 성운의 형성 과정과 같이 외부 껍질을 벗기 시작할 때 성간 매질로 배출된다.[80] 초신성의 격변적인 폭발은 별의 외피를 충격파로 전파하여 별의 핵심 내부에서 이전에 형성된 무거운 원소를 포함하여 성간 매질 전체에 분산시킨다.[77]

성간 매질의 물질 밀도는 상당히 다양할 수 있다. 평균 밀도는 m3당 약 106개 입자이지만,[91] 차가운 분자 구름은 m3당 108~1012개를 포함할 수 있다.[80] 다수의 분자가 성간 공간에 존재하며, 0.1 μm만큼 작은 먼지 입자를 형성할 수 있다. 전파 천문학을 통해 발견된 분자의 수는 연간 약 4개의 새로운 종의 속도로 꾸준히 증가하고 있다. 분자 구름으로 알려진 고밀도 물질의 넓은 영역은 유기 다원자 종의 형성을 포함한 화학 반응이 일어나도록 한다. 이 화학 작용의 대부분은 충돌에 의해 구동된다. 에너지가 높은 우주선은 차갑고 조밀한 구름을 관통하여 수소와 헬륨을 이온화시켜 예를 들어 트리수소 양이온을 생성한다. 이온화된 헬륨 원자는 상대적으로 풍부한 일산화 탄소를 분해하여 이온화된 탄소를 생성할 수 있으며, 이는 차례로 유기 화학 반응으로 이어질 수 있다.[62]

국부 성간 매질은 태양으로부터 100 pc 이내의 공간 영역으로, 근접성과 태양계와의 상호 작용으로 인해 관심의 대상이다. 이 부피는 조밀하고 차가운 구름이 없는 것으로 특징지어지는 국부 거품으로 알려진 공간 영역과 거의 일치한다. 이것은 우리 은하의 오리온 팔에 있는 공동을 형성하며, 뱀주인자리와 황소자리와 같이 경계를 따라 조밀한 분자 구름이 놓여 있다. 이 공동의 경계까지의 실제 거리는 60~250 pc 이상으로 다양하다. 이 부피에는 약 104~105개의 별이 포함되어 있으며, 국부 성간 가스는 이러한 별들을 둘러싼 별권과 균형을 이루며, 각 구체의 부피는 성간 매질의 국부 밀도에 따라 달라진다. 국부 거품에는 최대 7,000 K의 온도와 0.5~5 pc의 반경을 가진 수십 개의 따뜻한 성간 구름이 포함되어 있다.[37]

별이 충분히 높은 고유 속도로 이동하면 성간 매질과 충돌하면서 별권이 충격파를 생성할 수 있다. 2012년에 성간 경계 탐사선 (IBEX) 및 미국 항공우주국(NASA)의 보이저 탐사선의 데이터는 태양의 충격파가 존재하지 않는다는 것을 보여주었다. 대신, 이 저자들은 아음속의 충격파가 태양풍 흐름에서 성간 매질로의 전환을 정의한다고 주장한다.[59][58]

== 성간 ==

성간우주(星間宇宙) 또는 상간공간은 태양계나 그 밖의 별과 별들이 존재하고 있는 우주 공간이다. 일반적으로 우주(Space)의 빈 공간을 의미하며, 온도는 0 K보다는 높은 약 3 K (대략 −270 °C)이다.[5] 순수한 진공 상태는 아니며, 극소량의 성간매질이 1 km3에 분자 1개 정도 분포하고 있다. 성간 공간은 항성풍에 의해 형성되는 별권 외부의 물리적 공간으로, 희소한 물질과 방사선으로 이루어진 성간 매질을 포함한다.[87]

성간 매질 질량의 약 70%는 단독 수소 원자로 구성되어 있으며, 나머지 대부분은 헬륨 원자로 구성되어 있다. 이는 항성 핵합성을 통해 형성된 미량의 무거운 원소로 풍부해지며, 항성풍이나 초신성 폭발[77] 등을 통해 성간 매질로 배출된다.[80] 성간 매질의 물질 밀도는 다양하며, 평균 밀도는 m3당 약 106개 입자이지만,[91] 차가운 분자 구름은 m3당 108~1012개를 포함할 수 있다.[80] 다수의 분자가 성간 공간에 존재하며,[62] 0.1 μm만큼 작은 먼지 입자를 형성할 수 있다.

국부 성간 매질은 태양으로부터 100 pc 이내의 공간 영역으로, 국부 거품과 거의 일치한다. 국부 거품에는 수십 개의 따뜻한 성간 구름이 포함되어 있으며,[37] 별이 충분히 높은 고유 속도로 이동하면 성간 매질과 충돌하면서 별권이 충격파를 생성할 수 있다. 과거에는 태양에도 충격파가 존재한다고 여겨졌으나, 2012년 성간 경계 탐사선 및 보이저 계획 탐사선의 데이터는 태양의 충격파가 존재하지 않음을 보여주었다.[59][58]

2. 1. 성간 매질

우주는 대부분 암흑 에너지와 암흑 물질, 그리고 일반적인 물질로 구성되어 있다. 전자기파도 우주를 구성하고 있으며, 이 양은 20억년간 절반가량으로 줄어든것으로 알려져있다. 성간 공간은 개별 별에서 생성되는 항성풍 또는 태양에서 방출되는 태양풍에 의해 형성되는 별권으로 알려진 플라스마 기포 외부의 물리적 공간이다.[87] 그것은 성운이나 은하 내의 별 또는 항성계 사이의 공간이다.[5]

성간 공간에는 희소한 물질과 방사선으로 이루어진 성간 매질이 포함되어 있다.[5] 성간 매질 질량의 약 70%는 단독 수소 원자로 구성되어 있으며, 나머지 대부분은 헬륨 원자로 구성되어 있다. 이는 항성 핵합성을 통해 형성된 미량의 무거운 원소로 풍부해진다. 이러한 원자는 항성풍에 의해 또는 진화한 별이 행성상 성운의 형성 과정과 같이 외부 껍질을 벗기 시작할 때 성간 매질로 배출된다.[80] 초신성의 격변적인 폭발은 별의 외피를 충격파로 전파하여 별의 핵심 내부에서 이전에 형성된 무거운 원소를 포함하여 성간 매질 전체에 분산시킨다.[77]

성간 매질의 물질 밀도는 상당히 다양할 수 있다. 평균 밀도는 m3당 약 106개 입자이지만,[91] 차가운 분자 구름은 m3당 108~1012개를 포함할 수 있다.[80] 다수의 분자가 성간 공간에 존재하며, 0.1 μm만큼 작은 먼지 입자를 형성할 수 있다. 전파 천문학을 통해 발견된 분자의 수는 연간 약 4개의 새로운 종의 속도로 꾸준히 증가하고 있다. 분자 구름으로 알려진 고밀도 물질의 넓은 영역은 유기 다원자 종의 형성을 포함한 화학 반응이 일어나도록 한다. 이 화학 작용의 대부분은 충돌에 의해 구동된다. 에너지가 높은 우주선은 차갑고 조밀한 구름을 관통하여 수소와 헬륨을 이온화시켜 예를 들어 트리수소 양이온을 생성한다. 이온화된 헬륨 원자는 상대적으로 풍부한 일산화 탄소를 분해하여 이온화된 탄소를 생성할 수 있으며, 이는 차례로 유기 화학 반응으로 이어질 수 있다.[62]

국부 성간 매질은 태양으로부터 100 pc 이내의 공간 영역으로, 근접성과 태양계와의 상호 작용으로 인해 관심의 대상이다. 이 부피는 조밀하고 차가운 구름이 없는 것으로 특징지어지는 국부 거품으로 알려진 공간 영역과 거의 일치한다. 이것은 우리 은하의 오리온 팔에 있는 공동을 형성하며, 뱀주인자리와 황소자리와 같이 경계를 따라 조밀한 분자 구름이 놓여 있다. 이 공동의 경계까지의 실제 거리는 60~250 pc 이상으로 다양하다. 이 부피에는 약 104~105개의 별이 포함되어 있으며, 국부 성간 가스는 이러한 별들을 둘러싼 별권과 균형을 이루며, 각 구체의 부피는 성간 매질의 국부 밀도에 따라 달라진다. 국부 거품에는 최대 7,000 K의 온도와 0.5~5 pc의 반경을 가진 수십 개의 따뜻한 성간 구름이 포함되어 있다.[37]

별이 충분히 높은 고유 속도로 이동하면 성간 매질과 충돌하면서 별권이 충격파를 생성할 수 있다. 2012년에 성간 경계 탐사선 (IBEX) 및 미국 항공우주국(NASA)의 보이저 탐사선의 데이터는 태양의 충격파가 존재하지 않는다는 것을 보여주었다. 대신, 이 저자들은 아음속의 충격파가 태양풍 흐름에서 성간 매질로의 전환을 정의한다고 주장한다.[59][58]

2. 2. 성간

성간우주(星間宇宙) 또는 상간공간은 태양계나 그 밖의 별과 별들이 존재하고 있는 우주 공간이다. 일반적으로 우주(Space)의 빈 공간을 의미하며, 온도는 0 K보다는 높은 약 3 K (대략 −270 °C)이다.[5] 순수한 진공 상태는 아니며, 극소량의 성간매질이 1 km3에 분자 1개 정도 분포하고 있다. 성간 공간은 항성풍에 의해 형성되는 별권 외부의 물리적 공간으로, 희소한 물질과 방사선으로 이루어진 성간 매질을 포함한다.[87]

성간 매질 질량의 약 70%는 단독 수소 원자로 구성되어 있으며, 나머지 대부분은 헬륨 원자로 구성되어 있다. 이는 항성 핵합성을 통해 형성된 미량의 무거운 원소로 풍부해지며, 항성풍이나 초신성 폭발[77] 등을 통해 성간 매질로 배출된다.[80] 성간 매질의 물질 밀도는 다양하며, 평균 밀도는 m3당 약 106개 입자이지만,[91] 차가운 분자 구름은 m3당 108~1012개를 포함할 수 있다.[80] 다수의 분자가 성간 공간에 존재하며,[62] 0.1 μm만큼 작은 먼지 입자를 형성할 수 있다.

국부 성간 매질은 태양으로부터 100 pc 이내의 공간 영역으로, 국부 거품과 거의 일치한다. 국부 거품에는 수십 개의 따뜻한 성간 구름이 포함되어 있으며,[37] 별이 충분히 높은 고유 속도로 이동하면 성간 매질과 충돌하면서 별권이 충격파를 생성할 수 있다. 과거에는 태양에도 충격파가 존재한다고 여겨졌으나, 2012년 성간 경계 탐사선 및 보이저 계획 탐사선의 데이터는 태양의 충격파가 존재하지 않음을 보여주었다.[59][58]

3. 우주 공간의 특성

3. 1. 곡면

아인슈타인 장 방정식 또는 슈바르츠실트 해에 따르면 질량이 있는 별들에 의해 그 별의 주변공간인 우주공간은 굽여져 휘어진 것으로 이론적으로도 설명할 수 있다. 이에 대해 존 휠러는 '시공간은 물질이 어떻게 움직이는지를 말해준다. 물질은 시공간이 어떻게 휘어지는지를 말해준다.(Spacetime tells matter how to move. matter tells spacetime how to curve)'라고 이를 언급한바있다.

구체의 질량이 공간을 휘게하고 휘어진 공간을 따라 움직이는 물질들


3. 2. 블랙홀

대마젤란운 앞에 블랙홀이 있을 경우를 시뮬레이션한 사진. 블랙홀의 사건의 지평선주위의 중력렌즈 효과로 대마젤란운이 두 개의 확대된, 그러나 매우 왜곡된 상으로 보이게 됨에 주목. 위쪽에 보이는 호선은 우리은하 원반이 마찬가지로 왜곡된 것이다.


블랙홀은 매우 강한 중력으로 인해 빛조차 빠져나올 수 없는 천체이며, 주변 공간을 극심하게 왜곡시킨다.

4. 우주 공간의 정의

영역 상공은 영공과 우주 공간 두 가지 부분으로 구별된다. 영공에 관해 국가의 지배권이 미친다는 원칙을 확립했으나 그 위 우주 공간에 관한 제도 적용을 명확히 하지 않았다.[23][102] 1967년 우주평화이용 조약에서 지구를 둘러 싼 우주 공간과 달 기타 천체(天體)에 적용하는 새로운 국제법 제도를 수립하였다. 이에 의하면 우주 공간과 천체는 어떠한 나라도 영유하면 안 되며, 모든 나라가 자유롭게 이용하거나 조사할 수 있고, 우주에서 모든 활동은 국가 책임임을 명확히 규정하고 있다. 즉 지구를 에워싼 우주 공간과 달 기타 별은 어느 나라도 영유하지 않고 모든 나라가 자유롭게 사용할 수 있도록 개방한 것이다.[23][102]

'우주'라는 약칭이 '지구 대기권 너머의 공간'을 의미하는 데 사용된 것은 전체 용어인 "outer space(우주 공간)"의 사용보다 앞선다. 이 의미로 사용된 가장 오래된 기록은 1667년에 출판된 존 밀턴의 서사시 ''실낙원''에서 찾아볼 수 있다.

지구 대기가 외기권으로 점차 전환되는 모습의 삽화


지구 대기와 외기권 사이의 전환에는 명확하게 정의된 물리적 경계가 없으며, 기압은 고도가 높아짐에 따라 태양풍과 섞일 때까지 꾸준히 감소한다. 국제 항공 연맹(FAI)에서는 지상에서 100킬로미터를 카르만 선으로 하여, 우주 공간과 대기권의 경계선으로 정의하고 있다.[3] 한편, 미국 공군은 80킬로미터 이상을 우주 공간으로 하고 있으며, 우주 비행사의 인정에서 차이가 발생하고 있다. 국제 연합에서는 카르만 선을 국제적으로 사용하는 경계로 정의한다.[3]

국가 영공에 대한 국제적으로 인정되는 법적 고도 제한은 없지만, 카르만 선이 이 목적으로 가장 자주 사용된다. 국제 조약에서 우주 공간을 정의하는 것은 영공의 상한을 정의하는 것을 의미하기 때문에, 각국 모두 신중하며 명문화된 정의는 존재하지 않는다.

5. 우주 공간의 법적 지위

영역(領域) 상공은 영공과 우주공간 두 가지 부분으로 구별되는데, 1967년 우주 조약에서 지구를 둘러 싼 우주공간과 달 기타 천체(天體)에 적용하는 새로운 국제법 제도를 수립하였다. 우주 조약은 국제 우주법의 기본 틀을 제공한다.[101]

우주 조약에 따르면, 우주공간과 천체는 특정 국가의 영유 대상이 될 수 없으며, 모든 국가는 우주 공간과 천체를 자유롭게 탐사하고 이용할 수 있다. 우주 공간은 모든 국가가 탐사할 수 있도록 자유로우며 국가 주권 주장의 대상이 되지 않으며, "전 인류의 공동 유산"이라고 부른다.[101] 이러한 인류의 공동 유산으로서의 지위는, 모든 국가, 특히 우주 개발 경험이 없는 국가의 우주 접근 및 공유 사용 권한을 동등하게 보장하기 위해 활용되어 왔다.[101]

우주 활동은 국가의 책임 하에 이루어져야 한다. 달 등 천체는 평화적 목적으로만 사용되어야 하며, 핵무기 등 대량살상무기 배치 및 군사기지 설치는 금지된다. 또한, 우주 공간에서의 핵무기 운반 위성 배치가 금지된다. 그러나 우주공간에 첩보위성 발사 등 핵무기 이외 군사적인 이용을 금지하지 않는 점도 주의해야 한다. SM-3 미사일과 같은 재래식 대위성 무기는 위험한 우주 쓰레기를 생성하더라도 무력 충돌법에 따라 여전히 합법이다.[101]

이 조약은 1963년 국제 연합 총회에서 통과되었으며 1967년 소련 (USSR), 미국 (USA), 영국 (UK)이 서명했다. 2017년 기준으로 105개 국가가 이 조약을 비준하거나 가입했다. 25개 국가는 조약에 서명했지만 비준하지 않았다.[49][50]

SM-3 미사일과 같은 재래식 대위성 무기는 위험한 우주 쓰레기를 생성하더라도 무력 충돌법에 따라 여전히 합법이다.

5. 1. 우주 조약의 주요 내용

영역(領域) 상공은 영공과 우주공간 두 가지 부분으로 구별되는데, 1967년 우주 조약에서 지구를 둘러 싼 우주공간과 달 기타 천체(天體)에 적용하는 새로운 국제법 제도를 수립하였다. 우주 조약은 국제 우주법의 기본 틀을 제공한다.[101]

우주 조약에 따르면, 우주공간과 천체는 특정 국가의 영유 대상이 될 수 없으며, 모든 국가는 우주 공간과 천체를 자유롭게 탐사하고 이용할 수 있다. 우주 공간은 모든 국가가 탐사할 수 있도록 자유로우며 국가 주권 주장의 대상이 되지 않으며, "전 인류의 공동 유산"이라고 부른다.[101] 이러한 인류의 공동 유산으로서의 지위는, 모든 국가, 특히 우주 개발 경험이 없는 국가의 우주 접근 및 공유 사용 권한을 동등하게 보장하기 위해 활용되어 왔다.[101]

우주 활동은 국가의 책임 하에 이루어져야 한다. 달 등 천체는 평화적 목적으로만 사용되어야 하며, 핵무기 등 대량살상무기 배치 및 군사기지 설치는 금지된다. 또한, 우주 공간에서의 핵무기 운반 위성 배치가 금지된다. 그러나 우주공간에 첩보위성 발사 등 핵무기 이외 군사적인 이용을 금지하지 않는 점도 주의해야 한다. SM-3 미사일과 같은 재래식 대위성 무기는 위험한 우주 쓰레기를 생성하더라도 무력 충돌법에 따라 여전히 합법이다.[101]

이 조약은 1963년 국제 연합 총회에서 통과되었으며 1967년 소련 (USSR), 미국 (USA), 영국 (UK)이 서명했다. 2017년 기준으로 105개 국가가 이 조약을 비준하거나 가입했다. 25개 국가는 조약에 서명했지만 비준하지 않았다.[49][50]

6. 우주 공간의 환경

## 환경적 특성



우주는 알려진 가장 완벽한 진공에 가장 가까운 곳이다.[113] 마찰이 사실상 없기 때문에 별, 행성, 달은 이상적인 궤도를 따라 자유롭게 움직일 수 있으며, 이는 행성 형성 단계 이후에 가능하다.[11] 은하간 공간의 깊은 진공은 물질이 없지는 않으며, 입방 미터당 소수의 수소 원자가 포함되어 있다.[11] 이에 비해, 인간이 호흡하는 공기에는 입방 미터당 약 1025개의 분자가 들어 있다.[78] 외우주의 낮은 물질 밀도는 전자기 복사가 산란되지 않고 먼 거리를 이동할 수 있음을 의미한다. 은하간 공간에서 광자의 평균 자유 경로는 약 1023 km, 즉 100억 광년이다. 그럼에도 불구하고 소멸, 즉 먼지와 가스에 의한 광자의 흡수와 산란은 은하 및 은하간 천문학에서 중요한 요소이다.[10]

별, 행성 및 달은 중력으로 인해 대기를 유지한다. 대기에는 명확하게 구분된 상한 경계가 없다. 대기 가스의 밀도는 물체로부터의 거리가 멀어질수록 점차 감소하여 외우주와 구별할 수 없게 된다. 지구의 대기 압력은 고도 100 km에서 약 0.032 Pa로 떨어진다.[9] 이는 국제 순수 및 응용 화학 연합(IUPAC)의 표준 압력 정의인 100,000 Pa와 비교된다. 이 고도 이상에서는 등방성 가스 압력이 태양으로부터의 복사압 및 태양풍의 동압과 비교하여 빠르게 무시할 수 있게 된다. 이 범위의 열권은 압력, 온도 및 조성이 크게 변화하며, 우주 날씨로 인해 크게 달라진다.[40]

진공 상태의 위험성 때문에 우주 비행사는 우주선 밖에 있을 때 압력 우주복을 착용해야 한다.


우주에서의 압력 부족은 인간에게 가장 직접적인 위험 요소이다. 지구 위로 올라갈수록 압력은 감소하며, 약 19.14 km 고도에서 인체 온도에서의 물의 증기압과 일치하는 수준에 도달한다. 이 압력 수준은 해리 G. 암스트롱의 이름을 따서 암스트롱 한계라고 불린다.[126] 암스트롱 한계 이상에서는 목과 폐의 체액이 끓어 증발한다. 따라서 이 고도에서는 인간의 생존을 위해 압력복 또는 가압 캡슐이 필요하다.

우주에서 보호받지 못한 인간이 갑작스럽게 매우 낮은 대기압에 노출되면, 폐 기압 손상이 발생할 수 있다.[118] 급격한 감압은 고막과 부비동을 파열시키고, 연조직에 멍과 출혈이 발생할 수 있으며, 쇼크는 산소 소비를 증가시켜 저산소증을 유발할 수 있다.[120]

급격한 감압의 결과로, 혈액에 녹아 있는 산소는 분압 구배를 균등하게 하기 위해 폐로 빠져나간다. 탈산소화된 혈액이 뇌에 도달하면, 인간은 몇 초 후에 의식을 잃고 몇 분 안에 저산소증으로 사망한다.[16] 압력이 6.3 kPa 이하로 떨어지면 혈액 및 기타 체액이 끓으며, 이 상태를 비등 현상이라고 한다.[17] 부종과 비등 현상은 압력복으로 억제할 수 있다.

외우주의 온도는 가스의 기체 운동론 활동을 기준으로 측정된다.[121] 외우주의 복사는 가스의 운동 온도와 다른 온도를 가지는데, 이는 가스와 복사가 열역학적 평형 상태에 있지 않음을 의미한다. 관측 가능한 모든 우주는 빅뱅 동안 생성된 광자로 채워져 있으며, 이는 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)라고 한다. (이에 상응하는 많은 수의 중성미자가 있을 가능성이 매우 높으며, 이를 우주 중성미자 배경이라고 한다.[86]) 배경 복사의 현재 흑체 온도는 약 2.7K이다.[38]

외우주의 가스 온도는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 부메랑 성운의 온도는 1K인 반면, 태양 코로나는 1,200,000~2,600,000K 이상의 온도에 도달한다.[56]

보호 대기 및 자기장 외부에는 우주를 통과하는 우주선이라고 하는 고에너지 아원자 입자의 통과를 방해하는 장애물이 거의 없다. 이러한 입자는 약 106 eV에서 극한의 1020 eV의 초고에너지 우주선에 이르는 에너지를 가지고 있다.[35] 우주선의 최대 플럭스는 약 109 eV의 에너지에서 발생하며, 약 87%가 양성자, 12%가 헬륨 핵, 1%가 더 무거운 핵이다. 고에너지 범위에서 전자의 플럭스는 양성자의 약 1%에 불과하다. 우주선은 전자 부품을 손상시키고 우주 여행자에게 건강 위협을 가할 수 있다.

장기간 우주 여행 중 방사선은 급성 건강 위험을 초래할 수 있다. 고에너지, 이온화 우주선에 노출되면 피로, 메스꺼움, 구토를 유발할 수 있으며, 면역 체계에 손상을 주고 백혈구 수치에 변화를 가져올 수 있다. 더 장기간 노출되면 암 위험 증가, 눈, 신경계, 폐 및 위장관 손상 등의 증상이 나타난다.[13] 3년이 소요되는 왕복 화성 임무에서 우주 비행사의 신체 세포의 상당 부분이 고에너지 핵에 의해 관통되어 손상될 수 있다.[15] 이러한 입자의 에너지는 우주선의 벽이 제공하는 차폐에 의해 크게 감소하며, 물 용기 및 기타 장벽을 통해 더욱 감소될 수 있다. 우주선 벽에 대한 우주선의 충돌은 승무원에게 영향을 미칠 수 있는 추가 방사선을 생성한다. 방사선 위험을 평가하고 적절한 대책을 결정하기 위해 추가 연구가 필요하다.[14]

## 온도

외우주의 온도는 가스의 기체 운동론 활동을 기준으로 측정된다.[121] 외우주의 복사는 가스의 운동 온도와 다른 온도를 가지는데, 이는 가스와 복사가 열역학적 평형 상태에 있지 않음을 의미한다. 관측 가능한 모든 우주는 빅뱅 동안 생성된 광자로 채워져 있으며, 이는 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)라고 한다. (이에 상응하는 많은 수의 중성미자가 있을 가능성이 매우 높으며, 이를 우주 중성미자 배경이라고 한다.[86]) 배경 복사의 현재 흑체 온도는 약 2.7K이다.[38]

외우주의 가스 온도는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 부메랑 성운의 온도는 1K인 반면, 태양 코로나는 1,200,000~2,600,000K 이상의 온도에 도달한다.[56]

## 방사선

보호 대기 및 자기장 외부에는 우주를 통과하는 우주선이라고 하는 고에너지 아원자 입자의 통과를 방해하는 장애물이 거의 없다. 이러한 입자는 약 106 eV에서 극한의 1020 eV의 초고에너지 우주선에 이르는 에너지를 가지고 있다.[35] 우주선의 최대 플럭스는 약 109 eV의 에너지에서 발생하며, 약 87%가 양성자, 12%가 헬륨 핵, 1%가 더 무거운 핵이다. 고에너지 범위에서 전자의 플럭스는 양성자의 약 1%에 불과하다. 우주선은 전자 부품을 손상시키고 우주 여행자에게 건강 위협을 가할 수 있다.

장기간 우주 여행 중 방사선은 급성 건강 위험을 초래할 수 있다. 고에너지, 이온화 우주선에 노출되면 피로, 메스꺼움, 구토를 유발할 수 있으며, 면역 체계에 손상을 주고 백혈구 수치에 변화를 가져올 수 있다. 더 장기간 노출되면 암 위험 증가, 눈, 신경계, 폐 및 위장관 손상 등의 증상이 나타난다.[13] 3년이 소요되는 왕복 화성 임무에서 우주 비행사의 신체 세포의 상당 부분이 고에너지 핵에 의해 관통되어 손상될 수 있다.[15] 이러한 입자의 에너지는 우주선의 벽이 제공하는 차폐에 의해 크게 감소하며, 물 용기 및 기타 장벽을 통해 더욱 감소될 수 있다. 우주선 벽에 대한 우주선의 충돌은 승무원에게 영향을 미칠 수 있는 추가 방사선을 생성한다. 방사선 위험을 평가하고 적절한 대책을 결정하기 위해 추가 연구가 필요하다.[14]

## 진공

우주는 알려진 가장 완벽한 진공에 가장 가까운 곳이다.[113] 마찰이 사실상 없기 때문에 별, 행성, 달은 이상적인 궤도를 따라 자유롭게 움직일 수 있다.[11] 은하간 공간의 깊은 진공은 입방 미터당 소수의 수소 원자가 포함되어 있다.[11] 이에 비해, 인간이 호흡하는 공기에는 입방 미터당 약 1025개의 분자가 들어 있다.[78]

별, 행성 및 달은 중력으로 인해 대기를 유지하며, 대기에는 명확하게 구분된 상한 경계가 없다. 대기 가스의 밀도는 물체로부터의 거리가 멀어질수록 점차 감소하여 외우주와 구별할 수 없게 된다. 지구의 대기 압력은 고도 100 km에서 약 0.032 Pa로 떨어진다.[9]

우주에서의 압력 부족은 인간에게 가장 직접적인 위험 요소이다. 지구 위로 올라갈수록 압력은 감소하며, 약 19.14 km 고도에서 인체 온도에서의 물의 증기압과 일치하는 수준에 도달한다. 이 압력 수준은 해리 G. 암스트롱의 이름을 따서 암스트롱 한계라고 불린다.[126] 암스트롱 한계 이상에서는 목과 폐의 체액이 끓어 증발한다. 따라서 이 고도에서는 인간의 생존을 위해 압력복 또는 가압 캡슐이 필요하다.

우주에서 보호받지 못한 인간이 갑작스럽게 매우 낮은 대기압에 노출되면, 폐 기압 손상이 발생할 수 있다.[118] 급격한 감압은 고막과 부비동을 파열시키고, 연조직에 멍과 출혈이 발생할 수 있으며, 쇼크는 산소 소비를 증가시켜 저산소증을 유발할 수 있다.[120]

급격한 감압의 결과로, 혈액에 녹아 있는 산소는 분압 구배를 균등하게 하기 위해 폐로 빠져나간다. 탈산소화된 혈액이 뇌에 도달하면, 인간은 몇 초 후에 의식을 잃고 몇 분 안에 저산소증으로 사망한다.[16] 압력이 6.3 kPa 이하로 떨어지면 혈액 및 기타 체액이 끓으며, 이 상태를 비등 현상이라고 한다.[17] 부종과 비등 현상은 압력복으로 억제할 수 있다.

6. 1. 환경적 특성



우주는 알려진 가장 완벽한 진공에 가장 가까운 곳이다.[113] 마찰이 사실상 없기 때문에 별, 행성, 달이 이상적인 궤도를 따라 자유롭게 움직일 수 있으며, 이는 행성 형성 단계 이후에 가능하다.[11] 은하간 공간의 깊은 진공은 물질이 없지는 않으며, 입방 미터당 소수의 수소 원자가 포함되어 있다.[11] 이에 비해, 인간이 호흡하는 공기에는 입방 미터당 약 1025개의 분자가 들어 있다.[78] 외우주의 낮은 물질 밀도는 전자기 복사가 산란되지 않고 먼 거리를 이동할 수 있음을 의미한다. 은하간 공간에서 광자의 평균 자유 경로는 약 1023 km, 즉 100억 광년이다. 그럼에도 불구하고 소멸, 즉 먼지와 가스에 의한 광자의 흡수와 산란은 은하 및 은하간 천문학에서 중요한 요소이다.[10]

별, 행성 및 달은 중력으로 인해 대기를 유지한다. 대기에는 명확하게 구분된 상한 경계가 없다. 대기 가스의 밀도는 물체로부터의 거리가 멀어질수록 점차 감소하여 외우주와 구별할 수 없게 된다. 지구의 대기 압력은 고도 100 km에서 약 0.032 Pa로 떨어진다.[9] 이는 국제 순수 및 응용 화학 연합(IUPAC)의 표준 압력 정의인 100,000 Pa와 비교된다. 이 고도 이상에서는 등방성 가스 압력이 태양으로부터의 복사압 및 태양풍의 동압과 비교하여 빠르게 무시할 수 있게 된다. 이 범위의 열권은 압력, 온도 및 조성이 크게 변화하며, 우주 날씨로 인해 크게 달라진다.[40]

우주에서의 압력 부족은 인간에게 가장 직접적인 위험 요소이다. 지구 위로 올라갈수록 압력은 감소하며, 약 19.14 km 고도에서 인체 온도에서의 물의 증기압과 일치하는 수준에 도달한다. 이 압력 수준은 해리 G. 암스트롱의 이름을 따서 암스트롱 한계라고 불린다.[126] 암스트롱 한계 이상에서는 목과 폐의 체액이 끓어 증발한다. 따라서 이 고도에서는 인간의 생존을 위해 압력복 또는 가압 캡슐이 필요하다.

우주에서 보호받지 못한 인간이 갑작스럽게 매우 낮은 대기압에 노출되면, 폐 기압 손상이 발생할 수 있다.[118] 급격한 감압은 고막과 부비동을 파열시키고, 연조직에 멍과 출혈이 발생할 수 있으며, 쇼크는 산소 소비를 증가시켜 저산소증을 유발할 수 있다.[120]

급격한 감압의 결과로, 혈액에 녹아 있는 산소는 분압 구배를 균등하게 하기 위해 폐로 빠져나간다. 탈산소화된 혈액이 뇌에 도달하면, 인간은 몇 초 후에 의식을 잃고 몇 분 안에 저산소증으로 사망한다.[16] 압력이 6.3 kPa 이하로 떨어지면 혈액 및 기타 체액이 끓으며, 이 상태를 비등 현상이라고 한다.[17] 부종과 비등 현상은 압력복으로 억제할 수 있다.

외우주의 온도는 가스의 기체 운동론 활동을 기준으로 측정된다.[121] 외우주의 복사는 가스의 운동 온도와 다른 온도를 가지는데, 이는 가스와 복사가 열역학적 평형 상태에 있지 않음을 의미한다. 관측 가능한 모든 우주는 빅뱅 동안 생성된 광자로 채워져 있으며, 이는 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)라고 한다. (이에 상응하는 많은 수의 중성미자가 있을 가능성이 매우 높으며, 이를 우주 중성미자 배경이라고 한다.[86]) 배경 복사의 현재 흑체 온도는 약 2.7K이다.[38]

외우주의 가스 온도는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 부메랑 성운의 온도는 1K인 반면, 태양 코로나는 1,200,000~2,600,000K 이상의 온도에 도달한다.[56]

보호 대기 및 자기장 외부에는 우주를 통과하는 우주선이라고 하는 고에너지 아원자 입자의 통과를 방해하는 장애물이 거의 없다. 이러한 입자는 약 106 eV에서 극한의 1020 eV의 초고에너지 우주선에 이르는 에너지를 가지고 있다.[35] 우주선의 최대 플럭스는 약 109 eV의 에너지에서 발생하며, 약 87%가 양성자, 12%가 헬륨 핵, 1%가 더 무거운 핵이다. 고에너지 범위에서 전자의 플럭스는 양성자의 약 1%에 불과하다. 우주선은 전자 부품을 손상시키고 우주 여행자에게 건강 위협을 가할 수 있다.

장기간 우주 여행 중 방사선은 급성 건강 위험을 초래할 수 있다. 고에너지, 이온화 우주선에 노출되면 피로, 메스꺼움, 구토를 유발할 수 있으며, 면역 체계에 손상을 주고 백혈구 수치에 변화를 가져올 수 있다. 더 장기간 노출되면 암 위험 증가, 눈, 신경계, 폐 및 위장관 손상 등의 증상이 나타난다.[13] 3년이 소요되는 왕복 화성 임무에서 우주 비행사의 신체 세포의 상당 부분이 고에너지 핵에 의해 관통되어 손상될 수 있다.[15] 이러한 입자의 에너지는 우주선의 벽이 제공하는 차폐에 의해 크게 감소하며, 물 용기 및 기타 장벽을 통해 더욱 감소될 수 있다. 우주선 벽에 대한 우주선의 충돌은 승무원에게 영향을 미칠 수 있는 추가 방사선을 생성한다. 방사선 위험을 평가하고 적절한 대책을 결정하기 위해 추가 연구가 필요하다.[14]

6. 1. 1. 온도



외우주의 온도는 가스의 기체 운동론 활동을 기준으로 측정된다.[121] 외우주의 복사는 가스의 운동 온도와 다른 온도를 가지는데, 이는 가스와 복사가 열역학적 평형 상태에 있지 않음을 의미한다. 관측 가능한 모든 우주는 빅뱅 동안 생성된 광자로 채워져 있으며, 이는 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)라고 한다. (이에 상응하는 많은 수의 중성미자가 있을 가능성이 매우 높으며, 이를 우주 중성미자 배경이라고 한다.[86]) 배경 복사의 현재 흑체 온도는 약 2.7K이다.[38]

외우주의 가스 온도는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 부메랑 성운의 온도는 1K인 반면, 태양 코로나는 1,200,000~2,600,000K 이상의 온도에 도달한다.[56]

6. 1. 2. 방사선

보호 대기 및 자기장 외부에는 우주를 통과하는 우주선이라고 하는 고에너지 아원자 입자의 통과를 방해하는 장애물이 거의 없다. 이러한 입자는 약 106 eV에서 극한의 1020 eV의 초고에너지 우주선에 이르는 에너지를 가지고 있다.[35] 우주선의 최대 플럭스는 약 109 eV의 에너지에서 발생하며, 약 87%가 양성자, 12%가 헬륨 핵, 1%가 더 무거운 핵이다. 고에너지 범위에서 전자의 플럭스는 양성자의 약 1%에 불과하다. 우주선은 전자 부품을 손상시키고 우주 여행자에게 건강 위협을 가할 수 있다.

장기간 우주 여행 중 방사선은 급성 건강 위험을 초래할 수 있다. 고에너지, 이온화 우주선에 노출되면 피로, 메스꺼움, 구토를 유발할 수 있으며, 면역 체계에 손상을 주고 백혈구 수치에 변화를 가져올 수 있다. 더 장기간 노출되면 암 위험 증가, 눈, 신경계, 폐 및 위장관 손상 등의 증상이 나타난다.[13] 3년이 소요되는 왕복 화성 임무에서 우주 비행사의 신체 세포의 상당 부분이 고에너지 핵에 의해 관통되어 손상될 수 있다.[15] 이러한 입자의 에너지는 우주선의 벽이 제공하는 차폐에 의해 크게 감소하며, 물 용기 및 기타 장벽을 통해 더욱 감소될 수 있다. 우주선 벽에 대한 우주선의 충돌은 승무원에게 영향을 미칠 수 있는 추가 방사선을 생성한다. 방사선 위험을 평가하고 적절한 대책을 결정하기 위해 추가 연구가 필요하다.[14]

6. 1. 3. 진공

우주는 알려진 가장 완벽한 진공에 가장 가까운 곳이다.[113] 마찰이 사실상 없기 때문에 별, 행성, 달이 이상적인 궤도를 따라 자유롭게 움직일 수 있다.[11] 은하간 공간의 깊은 진공은 입방 미터당 소수의 수소 원자가 포함되어 있다.[11] 이에 비해, 인간이 호흡하는 공기에는 입방 미터당 약 1025개의 분자가 들어 있다.[78]

별, 행성 및 달은 중력으로 인해 대기를 유지하며, 대기에는 명확하게 구분된 상한 경계가 없다. 대기 가스의 밀도는 물체로부터의 거리가 멀어질수록 점차 감소하여 외우주와 구별할 수 없게 된다. 지구의 대기 압력은 고도 100 km에서 약 0.032 Pa로 떨어진다.[9]

우주에서의 압력 부족은 인간에게 가장 직접적인 위험 요소이다. 지구 위로 올라갈수록 압력은 감소하며, 약 19.14 km 고도에서 인체 온도에서의 물의 증기압과 일치하는 수준에 도달한다. 이 압력 수준은 해리 G. 암스트롱의 이름을 따서 암스트롱 한계라고 불린다.[126] 암스트롱 한계 이상에서는 목과 폐의 체액이 끓어 증발한다. 따라서 이 고도에서는 인간의 생존을 위해 압력복 또는 가압 캡슐이 필요하다.

우주에서 보호받지 못한 인간이 갑작스럽게 매우 낮은 대기압에 노출되면, 폐 기압 손상이 발생할 수 있다.[118] 급격한 감압은 고막과 부비동을 파열시키고, 연조직에 멍과 출혈이 발생할 수 있으며, 쇼크는 산소 소비를 증가시켜 저산소증을 유발할 수 있다.[120]

급격한 감압의 결과로, 혈액에 녹아 있는 산소는 분압 구배를 균등하게 하기 위해 폐로 빠져나간다. 탈산소화된 혈액이 뇌에 도달하면, 인간은 몇 초 후에 의식을 잃고 몇 분 안에 저산소증으로 사망한다.[16] 압력이 6.3 kPa 이하로 떨어지면 혈액 및 기타 체액이 끓으며, 이 상태를 비등 현상이라고 한다.[17] 부종과 비등 현상은 압력복으로 억제할 수 있다.

7. 지구 궤도

우주선은 중력에 의한 구심력 가속도가 수평 속도 성분에 의한 원심력 가속도보다 작거나 같을 때 궤도에 진입한다. 저궤도의 경우, 이 속도는 약 7800 m/s이다.[39] 반대로, 디궤도하는 우주선의 속도를 제외하고, 조종사가 탑승한 비행기가 달성한 가장 빠른 속도는 1967년 노스아메리칸 X-15가 기록한 2200 m/s였다.[22]

궤도에 진입하기 위해 우주선은 아치형 궤도를 따라 준궤도 비행보다 빠르게 이동해야 한다. 600 km 고도에서 지구 궤도 속도에 도달하는 데 필요한 에너지는 약 36 MJ/kg인데, 이는 해당 고도까지 단순히 올라가는 데 필요한 에너지의 6배이다.[36] 지구의 중력장을 완전히 벗어나 행성 간 공간으로 이동하는 데 필요한 탈출 속도는 약 11200 m/s이다.[57]

2000 km 이하의 근지점을 가진 궤도 우주선은 지구 대기의 항력의 영향을 받으며, 이로 인해 궤도 고도가 감소한다. 궤도 감쇠율은 위성의 단면적과 질량, 그리고 상층 대기의 공기 밀도 변화에 따라 달라진다. 800 km 이상의 고도에서는 궤도 수명이 수 세기로 측정된다.[135] 약 300 km 이하에서는 감쇠가 더 빠르게 진행되어 수명이 며칠로 측정된다. 위성이 180 km까지 내려오면 대기 중에서 증발하기까지 불과 몇 시간이 남게 된다.[29]

7. 1. 궤도의 종류

우주선은 중력에 의한 구심력 가속도가 수평 속도 성분에 의한 원심력 가속도보다 작거나 같을 때 궤도에 진입한다. 저궤도의 경우, 이 속도는 약 7800 m/s이다.[39] 궤도에 진입하기 위해 우주선은 아치형 궤도를 따라 준궤도 비행보다 빠르게 이동해야 한다. 600 km 고도에서 지구 궤도 속도에 도달하는 데 필요한 에너지는 약 36 MJ/kg인데, 이는 해당 고도까지 단순히 올라가는 데 필요한 에너지의 6배이다.[36] 지구의 중력장을 완전히 벗어나 행성 간 공간으로 이동하는 데 필요한 탈출 속도는 약 11200 m/s이다.[57]

2000 km 이하의 근지점을 가진 궤도 우주선은 지구 대기의 항력의 영향을 받으며, 이로 인해 궤도 고도가 감소한다. 궤도 감쇠율은 위성의 단면적과 질량, 그리고 상층 대기의 공기 밀도 변화에 따라 달라진다. 800 km 이상의 고도에서는 궤도 수명이 수 세기로 측정된다.[135] 약 300 km 이하에서는 감쇠가 더 빠르게 진행되어 수명이 며칠로 측정된다. 위성이 180 km까지 내려오면 대기 중에서 증발하기까지 불과 몇 시간이 남게 된다.[29]

7. 2. 궤도 감쇠

지구 중심 궤도와 궤도 감쇠는 밀접하게 연관되어 있다. 저궤도의 경우, 우주선은 약 7800 m/s의 속도를 유지해야 궤도에 머무를 수 있다.[39] 그러나 2000 km 이하의 근지점을 가진 궤도 우주선은 지구 대기의 항력을 받게 되며, 이로 인해 궤도 고도가 점차 감소한다. 궤도 감쇠율은 위성의 단면적, 질량, 그리고 상층 대기의 밀도 변화에 영향을 받는다. 800 km 이상의 고도에서는 궤도 수명이 수 세기까지 길어지지만,[135] 300 km 이하에서는 감쇠가 빠르게 진행되어 수명이 며칠로 줄어든다. 위성이 180 km까지 하강하면 대기 중에서 증발하기까지 불과 몇 시간밖에 남지 않는다.[29]

8. 지역

지구 근접 우주는 저궤도에서 정지 궤도까지 확장되는 우주 영역이다.[115] 이 영역에는 인공위성의 주요 궤도가 포함되어 있으며 인류의 우주 활동이 가장 많이 이루어지는 곳이다. 이 지역은 종종 우주 쓰레기라고 불리는 높은 수준의 우주 파편을 겪어 왔으며, 이 지역의 모든 우주 활동을 위협하고 있다.[115] 이 파편 중 일부는 주기적으로 지구 대기권으로 재진입한다.[55] 저궤도 공간, 즉 카르만 라인에서 수백 킬로미터 위의 대기 밀도는 외우주의 정의를 충족하지만 위성에 상당한 항력을 발생시키기에 충분하다.[29]



지구권은 지구의 상층 대기와 자기권을 포함하는 우주 영역이다.[54] 반 알렌 복사대는 지구권 내에 위치한다. 지구권의 바깥 경계는 지구의 자기권과 태양풍 사이의 경계를 형성하는 자기권계면이다. 안쪽 경계는 전리층이다.[54]

지구권의 가변적인 우주 기상 조건은 태양과 태양풍의 행동에 의해 영향을 받는다. 지구권의 주제는 태양물리학과 상호 연결되어 있으며, 태양과 태양계의 행성에 미치는 영향을 연구한다. 낮 측 자기권계면은 태양풍 압력에 의해 압축되며, 지구 중심으로부터의 아극점 거리는 일반적으로 지구 반지름의 10배이다. 밤 측에서는 태양풍이 자기권을 늘려 때때로 지구 반지름의 100~200배 이상으로 확장되는 자기 꼬리를 형성한다.[93] 매달 약 4일 동안 달 표면은 달이 자기 꼬리를 통과할 때 태양풍으로부터 보호된다.

지구권은 매우 낮은 밀도의 전하 입자로 채워져 있으며, 이들의 움직임은 지구 자기장에 의해 제어된다. 이러한 플라즈마는 태양풍에 의해 구동되는 폭풍과 같은 교란이 지구의 상층 대기로 전류를 유입시킬 수 있는 매체를 형성한다. 지자기 폭풍은 지구권의 두 영역, 즉 복사대와 전리층을 교란할 수 있다. 이러한 폭풍은 위성 전자 장치를 영구적으로 손상시키고 단파 무선 통신 및 GPS 위치 및 타이밍을 방해할 수 있는 고에너지 전자의 플럭스를 증가시킨다. 자기 폭풍은 저궤도에서도 우주 비행사에게 위험할 수 있다. 자기 폭풍은 오로라를 생성하며, 이는 지자기극을 둘러싼 타원형에서 고위도에서 볼 수 있다.[44]

태양계 내의 행성 간 공간은 8개의 행성 사이의 공간, 행성과 태양 사이의 공간, 그리고 태양풍이 여전히 활발한 가장 바깥쪽 행성인 해왕성의 궤도 너머의 공간을 의미한다. 태양풍은 태양에서 방출되는 지속적인 하전 입자 흐름으로, 수십억 킬로미터에 걸쳐 매우 희박한 대기(태양권)를 생성한다. 이 바람은 입자 밀도가 5~10 양성자/cm3이고 350-400 km/s의 속도로 이동한다. 행성간 공간은 은하 환경의 영향이 태양의 자기장 및 입자 플럭스보다 더 우세해지는 태양권계면까지 확장된다. 태양권계면의 거리와 강도는 태양풍의 활동 수준에 따라 달라진다. 태양권계면은 차례로 저에너지 은하 우주선을 굴절시키며, 이러한 변조 효과는 태양 극대기 동안 최고조에 달한다.

행성간 공간의 부피는 거의 완전한 진공 상태이며, 지구 궤도 거리에서 평균 자유 행로가 약 1 천문 단위이다. 이 공간은 완전히 비어 있지 않으며, 이온화된 원자핵과 다양한 아원자 입자를 포함하는 우주선으로 희박하게 채워져 있다. 가스, 플라스마 및 먼지, 작은 유성, 그리고 지금까지 회전 분광법에 의해 발견된 수십 가지 종류의 유기 화학 분자가 있다. 황도광이라고 불리는 희미한 띠로 밤에 행성간 먼지 구름이 보인다.

핼리-밥 혜성의 꼬리에 있는 희박한 플라스마(파란색)와 먼지(흰색)는 각각 태양광선과 태양풍의 압력에 의해 형성된다.


성간우주(星間宇宙) 또는 성간 공간은 태양권 같은 태양계나 그 밖의 별과 별들이 존재하고 있는 우주 공간이다. 일반적으로 우주(Space)의 빈 공간을 의미한다. 온도는 0 K보다는 높은 약 3 K 정도인 대략 -270 °C인 것으로 알려져 있으며, 순수한 진공 상태는 아닌 극소량의 성간매질이 1 km3에 분자 1개 정도 분포하고 있는 것으로 알려져 있다.[5]

성간 공간은 은하 내의 별 또는 항성계 사이의 공간으로, 희소한 물질과 방사선으로 이루어진 성간 매질을 포함하고 있다.[87] 성간 매질 질량의 약 70%는 단독 수소 원자로 구성되어 있으며, 나머지 대부분은 헬륨 원자로 구성되어 있다. 이는 항성 핵합성을 통해 형성된 미량의 무거운 원소로 풍부해진다.[80] 초신성의 격변적인 폭발은 별의 외피를 충격파로 전파하여 별의 핵심 내부에서 이전에 형성된 무거운 원소를 포함하여 성간 매질 전체에 분산시킨다.[77] 성간 매질의 물질 밀도는 상당히 다양할 수 있다. 평균 밀도는 m3당 약 106개 입자이지만,[91] 차가운 분자 구름은 m3당 108~1012개를 포함할 수 있다.

다수의 분자가 성간 공간에 존재하며, 0.1 μm만큼 작은 먼지 입자를 형성할 수 있다. 전파 천문학을 통해 발견된 분자의 수는 연간 약 4개의 새로운 종의 속도로 꾸준히 증가하고 있다. 분자 구름으로 알려진 고밀도 물질의 넓은 영역은 유기 다원자 종의 형성을 포함한 화학 반응이 일어나도록 한다. 이 화학 작용의 대부분은 충돌에 의해 구동된다. 에너지가 높은 우주선은 차갑고 조밀한 구름을 관통하여 수소와 헬륨을 이온화시켜 예를 들어 트리수소 양이온을 생성한다. 이온화된 헬륨 원자는 상대적으로 풍부한 일산화 탄소를 분해하여 이온화된 탄소를 생성할 수 있으며, 이는 차례로 유기 화학 반응으로 이어질 수 있다.[62]

국부 성간 매질은 태양으로부터 100 pc 이내의 공간 영역으로, 근접성과 태양계와의 상호 작용으로 인해 관심의 대상이다. 이 부피는 조밀하고 차가운 구름이 없는 것으로 특징지어지는 국부 거품으로 알려진 공간 영역과 거의 일치한다. 이것은 우리 은하의 오리온 팔에 있는 공동을 형성하며, 뱀주인자리와 황소자리와 같이 경계를 따라 조밀한 분자 구름이 놓여 있다. 이 공동의 경계까지의 실제 거리는 60~250 pc 이상으로 다양하다. 이 부피에는 약 104~105개의 별이 포함되어 있으며, 국부 성간 가스는 이러한 별들을 둘러싼 별권과 균형을 이루며, 각 구체의 부피는 성간 매질의 국부 밀도에 따라 달라진다. 국부 거품에는 최대 7,000 K의 온도와 0.5~5 pc의 반경을 가진 수십 개의 따뜻한 성간 구름이 포함되어 있다.[37]

별이 충분히 높은 고유 속도로 이동하면 성간 매질과 충돌하면서 별권이 충격파를 생성할 수 있다. 2012년에 성간 경계 탐사선 (IBEX) 및 미국 항공우주국(NASA)의 보이저 탐사선의 데이터는 태양의 충격파가 존재하지 않는다는 것을 보여주었다. 대신, 이 저자들은 아음속의 충격파가 태양풍 흐름에서 성간 매질로의 전환을 정의한다고 주장한다.[59][58]

은하간 공간은 은하들 사이의 물리적 공간이다. 은하의 대규모 분포에 대한 연구에 따르면 우주는 거품과 같은 구조를 가지고 있으며, 총 공간의 약 10분의 1을 차지하는 은하군과 은하단이 필라멘트를 따라 위치하고, 나머지는 주로 은하가 없는 우주 공허를 형성한다. 일반적으로 공허는 7~30메가파섹의 거리를 뻗어 있다.

Structure of the Universe
우주의 입방체 단면에서 대규모 물질 분포. 파란색 섬유 모양 구조는 물질을 나타내고, 그 사이의 빈 영역은 은하간 매질의 우주 공허를 나타냅니다


은하를 둘러싸고 그 사이를 뻗어 있는 것은 희박한 플라즈마[24]로, 이는 은하 필라멘트 구조로 조직되어 있다.[25] 이 물질을 은하간 매질(IGM)이라고 하며, 은하간 매질 필라멘트의 밀도는 입방 미터당 약 1개 원자로, 우주 평균 밀도의 5~200배이다.[131][63] IGM은 조성에서 주로 원시적이며, 질량의 76%가 수소이고, 고속 은하 유출로 인해 더 무거운 질량 원소가 풍부한 것으로 추정된다.[125] 가스가 공허에서 은하간 매질로 떨어지면서 105 K에서 107 K의 온도로 가열되어[43] 원자 간의 충돌로 인해 전자가 수소 핵에서 탈출하게 된다. 이러한 이유로 IGM은 이온화되며, 이러한 온도에서 따뜻하고 뜨거운 은하간 매질(WHIM)이라고 불린다. 컴퓨터 시뮬레이션과 관측에 따르면 우주의 원자 물질의 최대 절반이 이 따뜻하고 뜨거운 희박한 상태로 존재할 수 있다.[63][42][64] 가스가 WHIM의 필라멘트 구조에서 우주 필라멘트의 교차점에 있는 은하단으로 떨어지면 더욱 가열되어 은하단 내 매질(ICM)에서 108 K 이상에 도달할 수 있다.[65]

8. 1. 지구 근접 우주

지구 근접 우주는 저궤도에서 정지 궤도까지 확장되는 우주 영역이다.[115] 이 영역에는 인공위성의 주요 궤도가 포함되어 있으며 인류의 우주 활동이 가장 많이 이루어지는 곳이다. 이 지역은 종종 우주 쓰레기라고 불리는 높은 수준의 우주 파편을 겪어 왔으며, 이 지역의 모든 우주 활동을 위협하고 있다.[115] 이 파편 중 일부는 주기적으로 지구 대기권으로 재진입한다.[55] 저궤도 공간, 즉 카르만 라인에서 수백 킬로미터 위의 대기 밀도는 외우주의 정의를 충족하지만 위성에 상당한 항력을 발생시키기에 충분하다.[29]

8. 1. 1. 우주 쓰레기 문제

'''지구 근접 우주'''는 저궤도에서 정지 궤도까지 확장되는 우주 영역이다.[115] 이 영역에는 인공위성의 주요 궤도가 포함되어 있으며 인류의 우주 활동이 가장 많이 이루어지는 곳이다. 이 지역은 종종 우주 쓰레기라고 불리는 높은 수준의 우주 파편을 겪어 왔으며, 이 지역의 모든 우주 활동을 위협하고 있다.[115] 이 파편 중 일부는 주기적으로 지구 대기권으로 재진입한다.[55]

8. 2. 지구권

지구권은 지구의 상층 대기와 자기권을 포함하는 우주 영역이다.[54] 반 알렌 복사대는 지구권 내에 위치한다. 지구권의 바깥 경계는 지구의 자기권과 태양풍 사이의 경계를 형성하는 자기권계면이다. 안쪽 경계는 전리층이다.[54]

지구권의 가변적인 우주 기상 조건은 태양과 태양풍의 행동에 의해 영향을 받는다. 지구권의 주제는 태양물리학과 상호 연결되어 있으며, 태양과 태양계의 행성에 미치는 영향을 연구한다. 낮 측 자기권계면은 태양풍 압력에 의해 압축되며, 지구 중심으로부터의 아극점 거리는 일반적으로 지구 반지름의 10배이다. 밤 측에서는 태양풍이 자기권을 늘려 때때로 지구 반지름의 100~200배 이상으로 확장되는 자기 꼬리를 형성한다.[93] 매달 약 4일 동안 달 표면은 달이 자기 꼬리를 통과할 때 태양풍으로부터 보호된다.

지구권은 매우 낮은 밀도의 전하 입자로 채워져 있으며, 이들의 움직임은 지구 자기장에 의해 제어된다. 이러한 플라즈마는 태양풍에 의해 구동되는 폭풍과 같은 교란이 지구의 상층 대기로 전류를 유입시킬 수 있는 매체를 형성한다. 지자기 폭풍은 지구권의 두 영역, 즉 복사대와 전리층을 교란할 수 있다. 이러한 폭풍은 위성 전자 장치를 영구적으로 손상시키고 단파 무선 통신 및 GPS 위치 및 타이밍을 방해할 수 있는 고에너지 전자의 플럭스를 증가시킨다. 자기 폭풍은 저궤도에서도 우주 비행사에게 위험할 수 있다. 자기 폭풍은 오로라를 생성하며, 이는 지자기극을 둘러싼 타원형에서 고위도에서 볼 수 있다.[44]

8. 2. 1. 지구 자기권

지구권은 지구의 상층 대기와 자기권을 포함하는 우주 영역이다.[54] 반 알렌 복사대는 지구권 내에 위치한다. 지구권의 바깥 경계는 지구의 자기권과 태양풍 사이의 경계를 형성하는 자기권계면이다. 안쪽 경계는 전리층이다.[54]

지구권의 가변적인 우주 기상 조건은 태양과 태양풍의 행동에 의해 영향을 받는다. 지구권의 주제는 태양물리학과 상호 연결되어 있으며, 태양과 태양계의 행성에 미치는 영향을 연구한다. 낮 측 자기권계면은 태양풍 압력에 의해 압축되며, 지구 중심으로부터의 아극점 거리는 일반적으로 지구 반지름의 10배이다. 밤 측에서는 태양풍이 자기권을 늘려 때때로 지구 반지름의 100~200배 이상으로 확장되는 자기 꼬리를 형성한다.[93] 매달 약 4일 동안 달 표면은 달이 자기 꼬리를 통과할 때 태양풍으로부터 보호된다.

지구권은 매우 낮은 밀도의 전하 입자로 채워져 있으며, 이들의 움직임은 지구 자기장에 의해 제어된다. 이러한 플라즈마는 태양풍에 의해 구동되는 폭풍과 같은 교란이 지구의 상층 대기로 전류를 유입시킬 수 있는 매체를 형성한다. 지자기 폭풍은 지구권의 두 영역, 즉 복사대와 전리층을 교란할 수 있다. 이러한 폭풍은 위성 전자 장치를 영구적으로 손상시키고 단파 무선 통신 및 GPS 위치 및 타이밍을 방해할 수 있는 고에너지 전자의 플럭스를 증가시킨다. 자기 폭풍은 저궤도에서도 우주 비행사에게 위험할 수 있다. 자기 폭풍은 오로라를 생성하며, 이는 지자기극을 둘러싼 타원형에서 고위도에서 볼 수 있다.[44]

8. 2. 2. 반 알렌 복사대

반 알렌 복사대는 지구 자기장에 포획된 고에너지 입자들로 구성된 영역으로, 지구권 내에 위치한다.[54]

8. 3. 행성 간 공간

태양계 내의 행성 간 공간은 8개의 행성 사이의 공간, 행성과 태양 사이의 공간, 그리고 태양풍이 여전히 활발한 가장 바깥쪽 행성인 해왕성의 궤도 너머의 공간을 의미한다. 태양풍은 태양에서 방출되는 지속적인 하전 입자 흐름으로, 수십억 킬로미터에 걸쳐 매우 희박한 대기(태양권)를 생성한다. 이 바람은 입자 밀도가 5~10 양성자/cm3이고 350-400 km/s의 속도로 이동한다. 행성간 공간은 은하 환경의 영향이 태양의 자기장 및 입자 플럭스보다 더 우세해지는 태양권계면까지 확장된다. 태양권계면의 거리와 강도는 태양풍의 활동 수준에 따라 달라진다. 태양권계면은 차례로 저에너지 은하 우주선을 굴절시키며, 이러한 변조 효과는 태양 극대기 동안 최고조에 달한다.

행성간 공간의 부피는 거의 완전한 진공 상태이며, 지구 궤도 거리에서 평균 자유 행로가 약 1 천문 단위이다. 이 공간은 완전히 비어 있지 않으며, 이온화된 원자핵과 다양한 아원자 입자를 포함하는 우주선으로 희박하게 채워져 있다. 가스, 플라스마 및 먼지, 작은 유성, 그리고 지금까지 회전 분광법에 의해 발견된 수십 가지 종류의 유기 화학 분자가 있다. 황도광이라고 불리는 희미한 띠로 밤에 행성간 먼지 구름이 보인다.

8. 3. 1. 태양권

태양계 내의 행성간 공간은 8개의 행성 사이의 공간, 행성과 태양 사이의 공간, 그리고 태양풍이 여전히 활발한 가장 바깥쪽 행성인 해왕성의 궤도 너머의 공간을 의미한다. 태양풍은 태양에서 방출되는 지속적인 하전 입자 흐름으로, 수십억 킬로미터에 걸쳐 매우 희박한 대기(태양권)를 생성한다. 이 바람은 입자 밀도가 5~10 양성자/cm3이고 350-400 km/s의 속도로 이동한다. 행성간 공간은 은하 환경의 영향이 태양의 자기장 및 입자 플럭스보다 더 우세해지는 태양권계면까지 확장된다. 태양권계면의 거리와 강도는 태양풍의 활동 수준에 따라 달라진다. 태양권계면은 차례로 저에너지 은하 우주선을 굴절시키며, 이러한 변조 효과는 태양 극대기 동안 최고조에 달한다.

행성간 공간의 부피는 거의 완전한 진공 상태이며, 지구 궤도 거리에서 평균 자유 행로가 약 1 천문 단위이다. 이 공간은 완전히 비어 있지 않으며, 이온화된 원자핵과 다양한 아원자 입자를 포함하는 우주선으로 희박하게 채워져 있다. 가스, 플라스마 및 먼지, 작은 유성, 그리고 지금까지 회전 분광법에 의해 발견된 수십 가지 종류의 유기 화학 분자가 있다. 황도광이라고 불리는 희미한 띠로 밤에 행성간 먼지 구름이 보인다.

8. 4. 성간 공간

성간우주(星間宇宙) 또는 성간 공간은 태양권 같은 태양계나 그 밖의 별과 별들이 존재하고 있는 우주 공간이다. 일반적으로 우주(Space)의 빈 공간을 의미한다. 온도는 0 K보다는 높은 약 3 K 정도인 대략 -270 °C인 것으로 알려져 있으며, 순수한 진공 상태는 아닌 극소량의 성간매질이 1 km3에 분자 1개 정도 분포하고 있는 것으로 알려져 있다.[5]

성간 공간은 은하 내의 별 또는 항성계 사이의 공간으로, 희소한 물질과 방사선으로 이루어진 성간 매질을 포함하고 있다.[87] 성간 매질 질량의 약 70%는 단독 수소 원자로 구성되어 있으며, 나머지 대부분은 헬륨 원자로 구성되어 있다. 이는 항성 핵합성을 통해 형성된 미량의 무거운 원소로 풍부해진다.[80] 초신성의 격변적인 폭발은 별의 외피를 충격파로 전파하여 별의 핵심 내부에서 이전에 형성된 무거운 원소를 포함하여 성간 매질 전체에 분산시킨다.[77] 성간 매질의 물질 밀도는 상당히 다양할 수 있다. 평균 밀도는 m3당 약 106개 입자이지만,[91] 차가운 분자 구름은 m3당 108~1012개를 포함할 수 있다.

다수의 분자가 성간 공간에 존재하며, 0.1 μm만큼 작은 먼지 입자를 형성할 수 있다. 전파 천문학을 통해 발견된 분자의 수는 연간 약 4개의 새로운 종의 속도로 꾸준히 증가하고 있다. 분자 구름으로 알려진 고밀도 물질의 넓은 영역은 유기 다원자 종의 형성을 포함한 화학 반응이 일어나도록 한다. 이 화학 작용의 대부분은 충돌에 의해 구동된다. 에너지가 높은 우주선은 차갑고 조밀한 구름을 관통하여 수소와 헬륨을 이온화시켜 예를 들어 트리수소 양이온을 생성한다. 이온화된 헬륨 원자는 상대적으로 풍부한 일산화 탄소를 분해하여 이온화된 탄소를 생성할 수 있으며, 이는 차례로 유기 화학 반응으로 이어질 수 있다.[62]

국부 성간 매질은 태양으로부터 100 pc 이내의 공간 영역으로, 근접성과 태양계와의 상호 작용으로 인해 관심의 대상이다. 이 부피는 조밀하고 차가운 구름이 없는 것으로 특징지어지는 국부 거품으로 알려진 공간 영역과 거의 일치한다. 이것은 우리 은하의 오리온 팔에 있는 공동을 형성하며, 뱀주인자리와 황소자리와 같이 경계를 따라 조밀한 분자 구름이 놓여 있다. 이 공동의 경계까지의 실제 거리는 60~250 pc 이상으로 다양하다. 이 부피에는 약 104~105개의 별이 포함되어 있으며, 국부 성간 가스는 이러한 별들을 둘러싼 별권과 균형을 이루며, 각 구체의 부피는 성간 매질의 국부 밀도에 따라 달라진다. 국부 거품에는 최대 7,000 K의 온도와 0.5~5 pc의 반경을 가진 수십 개의 따뜻한 성간 구름이 포함되어 있다.[37]

별이 충분히 높은 고유 속도로 이동하면 성간 매질과 충돌하면서 별권이 충격파를 생성할 수 있다. 2012년에 성간 경계 탐사선 (IBEX) 및 미국 항공우주국(NASA)의 보이저 탐사선의 데이터는 태양의 충격파가 존재하지 않는다는 것을 보여주었다. 대신, 이 저자들은 아음속의 충격파가 태양풍 흐름에서 성간 매질로의 전환을 정의한다고 주장한다.[59][58]

8. 5. 은하 간 공간

은하간 공간은 은하들 사이의 물리적 공간이다. 은하의 대규모 분포에 대한 연구에 따르면 우주는 거품과 같은 구조를 가지고 있으며, 총 공간의 약 10분의 1을 차지하는 은하군과 은하단이 필라멘트를 따라 위치하고, 나머지는 주로 은하가 없는 우주 공허를 형성한다. 일반적으로 공허는 7~30메가파섹의 거리를 뻗어 있다.

은하를 둘러싸고 그 사이를 뻗어 있는 것은 희박한 플라즈마[24]로, 이는 은하 필라멘트 구조로 조직되어 있다.[25] 이 물질을 은하간 매질(IGM)이라고 하며, 은하간 매질 필라멘트의 밀도는 입방 미터당 약 1개 원자로, 우주 평균 밀도의 5~200배이다.[131][63] IGM은 조성에서 주로 원시적이며, 질량의 76%가 수소이고, 고속 은하 유출로 인해 더 무거운 질량 원소가 풍부한 것으로 추정된다.[125] 가스가 공허에서 은하간 매질로 떨어지면서 105 K에서 107 K의 온도로 가열되어[43] 원자 간의 충돌로 인해 전자가 수소 핵에서 탈출하게 된다. 이러한 이유로 IGM은 이온화되며, 이러한 온도에서 따뜻하고 뜨거운 은하간 매질(WHIM)이라고 불린다. 컴퓨터 시뮬레이션과 관측에 따르면 우주의 원자 물질의 최대 절반이 이 따뜻하고 뜨거운 희박한 상태로 존재할 수 있다.[63][42][64] 가스가 WHIM의 필라멘트 구조에서 우주 필라멘트의 교차점에 있는 은하단으로 떨어지면 더욱 가열되어 은하단 내 매질(ICM)에서 108 K 이상에 도달할 수 있다.[65]

9. 우주 탐사

인류는 지구 표면에서의 관측, 처음에는 맨눈으로, 다음에는 망원경으로 우주를 탐사해 왔다. 신뢰할 수 있는 로켓 기술이 개발되기 전까지, 인간이 우주에 도달하는 데 가장 가까웠던 것은 기구 비행이었다. 1935년, 미국의 유인 기구 비행선 ''익스플로러 II''는 22km 고도에 도달했다. 이것은 1942년 독일 A-4 로켓의 세 번째 발사에서 약 80km 고도까지 상승하면서 훨씬 능가했다. 1957년, 무인 위성 스푸트니크 1호가 러시아 R-7 로켓에 의해 발사되어 215-939km 고도에서 지구 궤도에 진입했다. 이어서 1961년 유리 가가린이 보스토크 1호를 타고 궤도에 진입하면서 최초의 유인 우주 비행이 이루어졌다. 지구 저궤도를 벗어난 최초의 인간은 1968년 미국의 아폴로 8호에 탑승한 프랭크 보먼, 짐 러벨, 윌리엄 앤더스였으며, 달 궤도에 진입하여 지구로부터 최대 377,349km 떨어진 거리에 도달했다.

지구의 첫 번째 사진에서 남쪽이 위로 향해 있다. 이 사진은 아마도 1968년 아폴로 8호 임무 중 빌 앤더스가 찍었을 것이다.


탈출 속도에 도달한 최초의 우주선은 1959년 달을 근접 비행한 소련의 ''루나 1호''였다. 1961년, ''베네라 1호''는 최초의 행성 탐사선이 되었다. 이는 태양풍의 존재를 밝혀냈고, 금성을 최초로 근접 비행했지만, 금성에 도달하기 전에 연락이 두절되었다. 최초의 성공적인 행성 임무는 1962년 마리너 2호의 금성 근접 비행이었다. 1964년 마리너 4호에 의한 화성 첫 근접 비행이 있었다. 그 이후로, 무인 우주선은 태양계의 각 행성뿐만 아니라 위성, 많은 소행성 및 혜성을 성공적으로 조사했다. 이들은 우주 탐사뿐만 아니라 지구 관측을 위한 기본적인 도구로 남아 있다. 2012년 8월, ''보이저 1호''는 태양계를 떠나 성간 공간으로 진입한 최초의 인공 물체가 되었다.

9. 1. 주요 탐사 임무

인류 역사 동안 우주는 지구 표면에서 망원경 등을 통해 탐사되었다. 신뢰할 수 있는 로켓 기술 개발 이전에는 기구 비행이 우주에 가장 가까이 다가가는 방법이었다. 1935년 미국의 유인 기구 비행선 익스플로러 II는 고도 22km에 도달했다. 1942년 독일 A-4 로켓은 고도 약 80km까지 상승했다. 1957년 무인 위성 스푸트니크 1호가 러시아 R-7 로켓에 의해 발사되어 지구 궤도에 진입했고, 1961년 유리 가가린이 보스토크 1호를 타고 궤도에 진입하면서 최초의 유인 우주 비행이 이루어졌다. 1968년 미국의 아폴로 8호에 탑승한 프랭크 보먼, 짐 러벨, 윌리엄 앤더스는 달 궤도에 진입하여 지구로부터 최대 377,349km 떨어진 거리에 도달했다.

탈출 속도에 도달한 최초의 우주선은 1959년 달을 근접 비행한 소련의 루나 1호였다. 1961년 베네라 1호는 최초의 행성 탐사선이 되어 금성을 근접 비행했지만, 금성에 도달하기 전에 연락이 두절되었다. 최초의 성공적인 행성 임무는 1962년 마리너 2호의 금성 근접 비행이었다. 1964년 마리너 4호에 의한 화성 첫 근접 비행이 있었다. 그 이후 무인 우주선은 태양계의 각 행성, 위성, 소행성, 혜성을 조사했다. 2012년 8월 보이저 1호는 태양계를 떠나 성간 공간으로 진입한 최초의 인공 물체가 되었다.

10. 한국의 우주 개발

10. 1. 한국의 우주 개발 현황

10. 2. 한국의 우주 개발 정책

10. 2. 1. 한국의 우주 개발 과제

한국은 우주 발사체 기술의 완전한 자립과 상업화를 위한 노력을 지속하고 있다. 특히, 누리호의 성공적인 발사를 통해 확보한 기술력을 바탕으로 발사체 기술 고도화 및 신뢰도 향상에 주력하고 있다. 또한, 달 탐사를 포함한 심우주 탐사 능력 확보를 위해 다양한 연구 개발을 진행 중이다.

한편, 국제적인 문제로 떠오른 우주 쓰레기 문제 해결에도 적극적으로 참여하고 있다. 우주 쓰레기 경감 기술 개발 및 국제 협력 강화를 통해 지속 가능한 우주 개발 환경 조성에 기여하고자 노력하고 있다.

궁극적으로 한국은 우주 기술 강국으로 도약하기 위해, 발사체, 위성, 우주 탐사 등 다양한 분야에서 핵심 기술 확보와 인프라 구축에 힘쓰고 있으며, 이를 통해 우주 산업 생태계 조성 및 경제적 파급 효과 창출을 목표로 하고 있다.

10. 3. 한반도 주변 우주 안보 상황

11. 우주 개발의 미래

11. 1. 우주 상업화

민간 우주 기업의 등장으로 우주 관광, 소행성 채굴 등 우주 상업화가 가속화되고 있다.[60] 우주는 경제 및 과학 연구에 유익한 다양한 응용 분야를 제공하며, 우주 경제의 지배적인 부문이 되었다.[129] 인공위성을 지구 궤도에 배치함으로써 장거리 통신 중계, 정밀 항법 수단 제공, 기상 조건 및 지구 원격 탐사를 통한 직접적인 모니터링 등 수많은 이점이 창출되었다.[129] 이는 농업, 자원 관리, 재해 대응, 그리고 군사 활동 감시등 다양한 목적에 기여하며, 기후 변화의 영향을 발견하고 모니터링하는 데에도 중요한 역할을 한다.[129]

우주의 깊은 진공 상태는 특정 산업 공정에 매력적인 환경을 제공할 수 있지만,[33] 소행성 채굴과 같은 우주 상업 활동은 대규모 재정적 투자를 필요로 한다.[60] 2006년에는 지구 궤도로 물체를 배치하는 데 kg당 6000~20000달러(미국 달러)가 소요되었으나,[79] 2013년 이후 팰컨 9(Falcon 9)과 같은 부분 재사용 가능 로켓의 등장으로 우주 접근 비용이 킬로그램당 3,500달러 이하로 낮아졌다.[79]

11. 2. 심우주 탐사

11. 3. 우주 거주

참조

[1] 웹사이트 Interesting Fact of the Month 2021 https://www.nasa.gov[...] 2024-09-18
[2] 웹사이트 What does space smell like? https://www.space.co[...] 2024-09-18
[3] 웹사이트 The Kármán Line: Where space begins https://www.astronom[...] 2024-04-30
[4] 웹사이트 Why defining the boundary of space may be crucial for the future of spaceflight https://www.theverge[...] 2024-04-30
[5] 웹사이트 Interstellar space: What is it and where does it begin? https://www.space.co[...] 2024-01-30
[6] 간행물 Declaration of the first meeting of equatorial countries http://www.jaxa.jp/l[...] JAXA 2011-10-14
[7] 간행물 Who Owns the Geostationary Orbit? http://pweb.jps.net/[...] 2011-10-14
[8] 웹사이트 What is the Universe Made Of? http://map.gsfc.nasa[...] NASA 2011-10-14
[9] 웹사이트 U.S. Standard Atmosphere, 1976 http://tpsx.arc.nasa[...] NASA 2011-10-23
[10] 논문 Astrophysics of Dust 2004-05
[11] 논문 A Study of the Local Group by Use of the Virial Theorem 1968
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