This is how (almost) anyone can train to be an astronaut

낮아진 우주 여행 문턱, 우주인 되기도 쉬워질까?

민간 우주비행이 올해 시작된다. 민간인이 우주비행을 하려면 어떤 준비를 해야 할까?

1979년 톰 울프(Tom Wolfe)는 ‘올바른 자질(The Right Stuff)’이라는 책에서 우주비행사를 ‘올바른 자질’을 갖춘 인물로 묘사했다. 우주비행사는 우주 여행의 가혹한 조건과 위험을 견딜 만큼 신체적, 정신적으로 최상의 조건을 갖춘 인물이어야 한다는 뜻이었다. 아폴로 계획의 시대에는 숙련된 비행사만 아폴로 계획에 참여할 가능성이 높았다. 그렇지만 상업 우주여행에서는 우리에게 반드시 전문 우주비행사가 아니어도 우주를 여행할 수 있을 것이라고 약속한다.

바로 그 날이 거의 눈앞에 다가왔다. 앞으로 몇 년간 전문 우주비행사가 아닌 민간인에 의한 우주비행이 잇달아 진행될 전망이다. 첫번째로 스페이스X(SpaceX)는 이번 가을 전원 민간인으로 구성된 우주비행 임무 인스퍼레이션4(Inspiration 4)를 크루드래곤(Crew Dragon)호를 통해 진행한다. 이어서 세계 최초 민간 우주정거장 계획을 추진하는 액시엄스페이스(Axiom Space)도 최초 우주비행 임무 Ax-1을 진행한다. 2022년 초 스페이스X를 통해 진행될 예정인 Ax-1은 민간인 네 명이 국제우주정거장(the International Space Station)에 방문한 후 8~10일 후에 귀환하는 일정이다. 같은 해 말에는 우주관광회사 스페이스어드벤처스가 스페이스X를 통해 민간인 네 명을 우주에 보낸다. 마지막으로 많은 관심을 받는 디어문(#dearMoon)이 있다. 디어문 비행은 2023년 억만장자 마에자와 유사쿠(Yusaku Maezawa)와 7~10명 승무원이 함께 스타십호(Starship)를 타고 달 주변을 둘러보는 여행이다.

버진갤럭틱(Virgin Galactic), 블루오리진(Blue Origin) 등의 회사는 훨씬 저렴한 비용으로 준궤도(suborbit)에서 몇 분 동안 극미중력(microgravity)을 체험하고 상공에서 지구를 관찰할 수 있는 여행을 추진하고 있다. 버진갤럭틱은 관광 여행과 극미중력 환경에서의 실험 및 연구를 위한 과학 임무를 합해 연 400회 이상 비행한다는 계획을 가지고 있다.

앞으로 이어질 이 모든 상황은 우주비행 훈련의 의미를 다시 생각해 보게 한다. 그리고 이는 비용을 댈 능력만 있다면 거의 누구나 우주에 갈 수 있다는 뜻이다.

새로운 시대

한 때 발사 준비에만 2년이 걸리던 시절이 있었다. 머큐리 계획에 선발된 최초의 우주비행사들은 1,500시간 이상의 비행 경력을 가진 군 시험 조종사들로, 나이 40세 미만, 키 180센치미터 미만의 대학 졸업자였다. 제미니 계획과 아폴로 계획은 민간인 지원자에게도 개방되었다. 키 제한은 182센치미터, 나이 제한은 35세로 완화되었지만 학력 제한은 높아졌다.

이들 계획에 선발된 비행사들은 로켓과학 및 우주기공학에 관한 이론 수업을 받아야 했다. 의료 처치법과 대중 앞에서 말하는 법을 배우고 언론에 나설 준비도 해야 했다. 무엇보다 비행 시 겪게 될 상황과 신체적, 정신적 스트레스에 대비하기 위해 공중, 지상, 수중 훈련을 받아야 했다.

불과 수십 년 전만 해도 미국 항공우주국(NASA) 훈련을 받기 위해서는 병원 기록도 거의 없어야 했다. “’가끔 편두통이 있다’고 하거나 그 정도의 가벼운 증상만 말해도 자동 탈락이었다”고 국립우주훈련연구(NASTAR, National Aerospace Training and Research) 센터 글렌 킹(Glenn King) 우주훈련센터장은 말한다. 지금까지 NASTAR 센터에서 600여 명의 비행사가 버진갤럭틱(Virgin Galactic) 등의 궤도 및 준궤도 비행 훈련을 받았다.

그렇지만 앞으로 민간 우주비행사들은 이 절반에도 훨씬 못 미치는 훈련만 하면 된다. ‘올바른 자질’의 기준이 달라졌기 때문이다. 미국 연방항공청(FAA)은 민간 우주비행사 훈련에 대해 간단한 안전지침만 제시할 뿐이다. 문제 접근 방식이 온전히 기업의 손에 달린 것이다.

킹은 “우주 훈련의 패러다임이 달라지고 있다”고 말한다. “일반 시민 중 우주여행을 원하고 돈이 있으면 기본적으로 누구나 기회를 가질 수 있다.”

“요즘은 정밀하게 조정한 표본과 같은 신체를 갖지 않아도 NASA 비행사가 될 수 있다”고 액시엄스페이스(Axiom Space)의 운용·훈련 책임자 데렉 하스만(Derek Hassmann)은 말한다. NASA가 요구하는 신체 조건이 그 어느 때보다 낮아졌기 때문이다.

민간 기업들은 NASA의 행보를 쫓았다. 킹에 따르면 NASTAR 센터에서 이미 장애인을 위한 민간 우주비행사 훈련이 시작되었다(유럽우주기구도 이 같은 훈련을 시작하기를 원한다). 인스퍼레이션4 승무원으로 확정된 29세의 헤일리 아르세노(Hayley Arceneaux)는 세인트주드 병원 의료보조인력으로, 어릴 때 골육종 진단을 받았다. 아르세노는 여러 번의 화학 치료를 받았으며 왼쪽 대퇴골에는 티타늄 소재의 보철물을 심었다. 그렇지만 이러한 상황이 이번 가을 우주여행에 걸림돌이 되지는 않는다.

인스퍼레이션4에는 추첨으로 뽑힌 한 명과 경쟁을 통해 뽑힌 기업인 한 명이 승무원으로 합류한다. 이 중 추첨에 응모하는 지원자는 키 198센티미터 미만, 몸무게 113킬로그램 미만임을 입증해야 했다. 스페이스X CEO 일론머스크(Elon Musk)는 궤도 여행을 ‘격렬한 롤러코스터를 타는 경험’에 비유하면서 그것을 견디는 사람이면 “드래곤호를 충분히 탈 수 있다”고 말한다.

이는 확실히 괜찮은 비유이다. 탑승자를 실은 거대한 로켓이 지구 대기를 벗어나는 몇 분 동안 탑승자는 높은 중력가속도로 인해 몸이 계속 덜컹거리면서, 입을 꼭 다문 채 의자에 완전히 밀착되어 꼼짝할 수 없는 상태를 경험한다. 그렇지만 무엇보다 NASA, 액시엄 등이 우주여행에 부적합하다고 보는 것은 심부전을 일으킬 수 있는 부정맥, 뇌 동맥류 발생 위험을 높이는 고혈압 등이다.

이런 병은 우주에서 치료가 불가능하다. 심각한 합병증을 겪거나 사망에까지 이를 수 있다는 뜻이다. “궤도에 도착한 승무원이 아프거나 사지를 못 쓰게 될 수도 있는 질병은 거르려고 한다”고 하스만은 말한다. 그렇지만 출발 전에 동승하는 의사가 그 같은 위험에 적절히 대처할 수 있다고 판단하면 결격 사유가 되지 않을 수도 있다.

현재의 훈련

NASA와 협력 기관들은 2019년 6월 ISS를 민간에 개방한다고 발표했다. 액시엄에게 이는 액시엄 비행사들이 우주로 비행하고 궤도 우주정거장에서 생활하고 일하는 법을 배울 기회였다. 액시엄은 2024년 직접 우주 정거장을 발사한다는 계획이다.

하스만은 “이 임무들을 통해 앞으로 액시엄 정거장 건설에 필요한 모든 것을 연습할 수 있을 것”이라고 기대를 드러낸다. Ax-1은 NASA 우주비행사 출신 마이클 로페즈-알레그리아(Michael López-Alegría)가 이끈다. 다른 세 명의 승무원은 모두 기업인으로, 이스라엘의 에이탄 스티베(Eytan Stibbe), 미국의 래리 코너(Larry Connor), 캐나다의 마크 패시(Mark Pathy)이다.

로페즈-알레그리아는 이번이 다섯 번째 우주비행이다. 그는 NASA에서 전문 우주비행사 훈련을 몇 년 간 받았다. 다른 세 명은 우주 분야 경험이 전무하다. 단, 스티베는 전투기 조종사 경험이 있고 코너(71세)는 민간 항공기 조종 훈련을 받았다. 이들은 우주여행 비용으로 각각 5,500만 달러를 지불하게 된다.

이들은 발사 전 6~7개월 동안 훈련을 받는다. NASA 계약 기관이 ISS에서 생활하고 일하는 법, 기내 압력 저하 시 행동요령 등을 가르친다. NASA의 일부 시설과 다른 곳에 있는 감압실에서 우주복을 착용했을 때의 느낌을 미리 체험할 수 있다. 그렇지만 훈련의 많은 부분은 새로운 주거지의 형태와 느낌에 익숙해지는 것을 목적으로 한다. 예를 들어 식사 준비와 이빨 닦기, 화장실 사용, 취침 등 일상적인 활동을 수행하는 법을 배운다. 그래도 여전히 극미중력에 익숙해지려면 시간이 걸리겠지만 적어도 이들은 원활히 적응하기 위한 전략을 배운다.

“훈련은 모두 간단하지만, 극미중력에서는 매우 다르게 느껴지는 것을 배우는 것”이라고 하스만은 말한다. “나는 여러 해 동안 많은 NASA 비행사들과 일했는데, 그들은 모두 우주에 처음 도착할 했을 때 경험한 신체적, 정서적 적응 기간에 대해 얘기했다. 이번 비행은 10일짜리 임무이다. 따라서 모두를 위해 승무원들을 지상에서 최대한 많이 준비시키는 것이 좋다. 그래야 빨리 적응해서 중요한 일에 착수할 수 있다.”

Ax-1 승무원은 ISS 내부를 동일하게 재현한 존슨 우주 센터(Johnson Space Center)에서 이런 환경에 대비하여 훈련을 받는다. 훈련에는 무중력 포물선 비행도 포함된다. 액시엄은 앞으로 자사 우주정거장 환경에 특화된 훈련을 자체적으로 실시하기를 희망한다. 그리고 NASTAR 같은 훈련 센터에는 우주선 발사 및 재진입 시 나타나는 높은 중력가속도를 체험할 수 있는 원심분리시설도 운영된다.

Ax-1 훈련의 또다른 중요한 부분은 ISS까지 타고 갈 크루드래곤(Crew Dragon)호에 익숙해지는 것이다. 우주선 내부 좌석에 앉아 기능 제어 패널을 조작하고 데이터를 모니터링 하는 등의 활동에 익숙해져야 한다. 이 훈련은 주로 캘리포니아 주 호손에 있는 스페이스X 시설 외부에서 이루어진다. 크루드래곤호의 조작은 대부분 자동으로 이루어지기 때문에 승무원이 직접 조작하는 것은 몇 가지에 불과하다. 그렇지만 뭔가 잘못될 경우에 대비하여 수동으로 조작할 수 있는 능력은 있어야 한다. Ax-1에서는 로페즈-알레그리아와 코너가 각각 사령관과 조종사 역할을 맡아 ISS까지 비행을 진두지휘한다. 따라서 이들이 크루드래곤호의 조종에 가장 익숙해져야 한다.

발사 약 한 달 전부터는 발사대와 가까운 플로리다에서 훈련이 진행된다. 발사에서 승무원들이 지구로 귀환하여 해상에 착륙하기까지 전 과정을 진행하는 총연습이 여러 차례 진행된다.

마지막으로 비행사의 임무에 따른 개별 훈련이 있다. 이 과정은 액시엄이 맡아 진행한다. 각 승무원은 ISS에서 과학실험, 소셜미디어 포스팅, 홍보 등의 다양한 임무를 수행한다. 하스만은 “액시엄에는 각 승무원의 궤도 임무를 함께 설계하는 팀이 있다”며 “승무원들은 우주에서 하고 싶은 것은 알아도 할 수 있는 일이 무엇인지는 모를 때가 많다”고 덧붙인다.

이 과정은 NASA의 훈련과 크게 다르지 않다. 그렇지만, NASA에 비해 훨씬 짧은 시간에 압축적으로 진행되고 우주비행에 대한 전반적인 교육은 생략된다. 액시엄은 나중에는 이 같은 훈련의 대부분을 NASA 도움 없이 직접 진행하기를 희망한다.

임박한 변화

액시엄 우주비행사들이 받을 훈련은 NASA 훈련보다는 덜 힘들지만 그래도 여전히 매우 높은 강도로 진행될 것이다. 그러나 민간 우주비행이 점점 늘면 훈련의 강도도 낮아질 것이다. 이는 주로 우주선의 자동비행 기능 덕분에 승무원 개입을 필요로 하는 시스템이 이전처럼 많지 않기 때문이다. 하스만은 “훈련이 계속 발전하고 더 효율성도 더 높아질 것으로 기대한다”고 말한다.

이는 과학 실험 수행, 동영상 촬영 등 승무원이 임무 중 수행해야 할 매우 구체적인 활동과 목표에 더 많은 훈련 시간을 할애할 수 있다는 뜻이다. “지금까지 우주비행사 훈련에 요구되지 않던 목표를 수용하는 방향으로 훈련 프로그램이 달라졌다”고 버진갤럭틱(Virgin Galactic) 우주비행사 주임교관 베스 모시스(Beth Moses)는 말한다. “오늘날 사람들은 우주 공간에서 보내는 시간을 구매하면서 그 곳에서 무슨 활동을 할지 선택한다. 그리고 그들에게는 그 활동을 하기 위한 맞춤 훈련이 필요하다.”

이로 인해 훈련 기간 단축이라는 또 다른 주요 추세가 심화될 것이다. “요즘은 우주비행사 자격을 갖추려고 2년 동안 어마어마한 훈련을 받는 NASA 방식에서 벗어나는 추세”라고 킹은 말한다. “민간 기업은 훈련 기간을 몇 일 정도로 줄일 수 있을 것이다. 우주 산업이 이런 방향으로 나아갈 것 같다.” 이 같은 기간 단축은 버진갤럭틱이나 스페이스X 같은 기업이 매년 수십, 수백 건의 우주 임무를 실행하거나 유인 우주선을 발사하기 위해 현실적으로 반드시 달성해야 할 일이기도 하다.

민간 우주비행으로 가는 6단계 과정

  1. 우주비행 티켓을 산다: 아마 좌석에만 수천만 달러를 써야 할 것이다. 그러나 운이 좋으면 스페이스X 인스퍼레이션4 같은 임무에 승무원으로 선발될 수도 있다.
  2. 건강검진을 통과한다: 질병이 있으면 무조건 탈락하는 시대는 지났지만, 그래도 회사마다 지원자를 대상으로 신체검사와 정신건강 검진을 한다. 심장 관련 질환이 있으면 통과할 가능성이 낮다.
  3. 우주에 익숙해진다: 무중력 체험을 위한 포물선 비행, 원심분리기를 이용한 중력가속도 체험, 수면, 식사, 화장실 사용 등 우주에서 일상 생활을 영위하기 위한 연습이 포함된다.
  4. 비상대응훈련: 우주에서는 잘못될 수 있는 요인이 많다. 선실 내 압력이 낮아지거나 경고가 울리면 곧바로 비행을 중단하고 지구로 귀환하는 등의 경우가 있을 수 있다. 이런 비상상황에서 자신이 해야 할 역할을 숙지해야 한다.
  5. 우주에서 각자 할 일을 하는 법을 배운다: 고객이 우주에서 하려는 것이 무엇인지 확인하고, 그것을 어떻게 할 수 있는지 훈련센터에서 알려준다. 과학자라면 실험을 하는 법을 배울 것이다. 관광객은 지구의 팔로워를 위해 라이브방송을 하는 법을 배울 수 있다.
  6. 대망의 그 날을 기다린다: 마지막으로 발사 당일의 진행 과정을 리허설을 통해 익힌다. 무엇이 어떻게 진행되고, 만약 계획이 변경되면 어떻게 해야 하는지 확실히 숙지한다.

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