우주공간은 어떨까요? 특성을 알아봅시다

우주정거장, 인공위성, 유인 우주선에서 찍은 사진은 지구의 환경이 오늘날의 환경과 다르다는 것을 보여준다. 이것은 우주가 무중력 상태이기 때문이다. 물체에 작용하는 중력의 크기(물체와 물체 사이에 작용하는 중력)가 0인 상태를 무중력 상태라고 한다. 그러나, 무중력 상태에서 중력은 0이 되지 않지만, 물체에 가해지는 무게가 0이 되기 때문에 0이라고 부르기도 한다.

 

말 그대로 무중력 상태는 어떤 질량의 중력이 도달하지 않는 상태이다. 무중력은 무중력을 한국어로 번역한 것이고, 이 영어 용어 또한 잘못된 것이기 때문에, 우리는 그것을 무중력 상태로 바꾸려고 노력하고 있지만, 대부분의 사람들은 잘못된 옛 용어를 사용하고 있다.​ 음파는 물질을 강타한다.

 

음파는 공기를 통해 이동하는 파도이지만 우리가 소리를 들을 수 있는 이유는 그것이 사람의 귀에서 고막을 진동시키기 때문이다. 우주에는 물질이 거의 없기 때문에 소리를 전달할 수 없다.

 

물론, 질소, 수소, 헬륨과 같은 기체는 지구 주변의 우주 공간에 존재하지만, 소리를 전달하기에 충분하지 않다. 공상과학 영화에서 로켓이 발사되거나 우주에서 폭발이 일어날 때 만들어지는 소리가 영화에 각색된다. 지구 주변의 우주에는 유효기간이 지난 인공위성, 발사체 분리과정에서 나온 부속물, 위성 간 충돌로 생긴 잔해 등 쓸모 없는 '우주 잔해'가 가득하다.

 

우주 파편들은 초당 8-11킬로미터의 속도로 총알보다 더 빨리 움직이며, 이것은 작동 중인 위성에 큰 위험을 끼친다. 지름 10cm 이상의 우주 파편 2만 3천 개, 지름 1cm 이상의 우주 파편 70만 개가 있다. 초속 811km의 물체만 궤도를 돌고, 비슷한 속도로 움직이는 물체만 궤도가 다르지만 고속으로 움직이면서 충돌의 영향이 커 위험성을 인지하고 있다.

 

국가연구위원회는 2011년 궤도상의 우주 파편의 양이 한계에 도달했으며 일부 컴퓨터 모델이 이미 한계를 초과해 서로 충돌했으며 그 양은 더 늘어날 것이라고 경고했다. 현재, 다양한 연구 기관들이 이 프로젝트의 비용과 효율성을 평가하고 있으며, 유럽 우주국은 2025년부터 우주 잔해 제거 위성 임무를 수행할 계획이다.​

 

정지궤도에서 볼 수 있는 지구주변의 우주파편 위치와 우주파편 충돌로 파손된 우주왕복선 통제실의 창문. 우주공간은 공기없이 거의 진공상태이기 때문에, 태양으로부터 방출되는 전자기파와 방사선이 있는 그대로 지구에 도달한다.

따라서 이러한 위험 요소는 다른 위험 요소로 나타난다. 특히 우주복사는 인체와 인공위성의 전자장비에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 이유로, 태양 활동이 활발해지고 외부 우주 유영에서 방사능 수치가 높은 날에는 우주 유영이 금지된다.

우주에서 우리의 신체는 어떻게 될까? 우주에 오래 산다면 지구보다 활동성이 떨어지고 무중력상태로 뼈에 자극이 덜하기 때문에 뼈 속의 칼슘이 혈액 속에서 녹고 소변이 나온다. 우리의 몸은 약 1kg의 칼슘을 함유하고 있지만, 1년 동안 우주에 머무르면서 300g의 칼슘이 누출된다.

 

칼슘의 부족은 뼈를 약하게 하고, 작은 충격에도 쉽게 파괴하며, 근육을 약하게 하며, 집에 오는 길에 우주에 오래 머무는 우주 비행사들을 약하게 한다. 이것은 근육량을 5-20% 줄인다. 우주비행사들은 뼈와 근육을 보호하기 위해 자전거와 근육 형성 장치에서 하루에 약 2시간 동안 운동을 해야 한다.

 

뇌의 내부 시계가 낮에 깨우므로 혈압과 체온을 조절하는 자율신경계, 생체리듬과 관련된 멜라토닌 등의 호르몬도 밤낮으로 작동한다. 하지만 우주에서는, 밤과 낮이 자주 바뀌기 때문에 몸의 리듬이 깨지는 경향이 있다. 그래서 우주에서 3-4개월을 산 우주비행사들은 밤낮으로 마비되는 우주 시차를 겪는다.

 

우주비행사들이 머리를 돌리거나 몸을 기울일 때, 그들은 유체 (임파액)와 돌 (직경)이 귀 주위를 움직이면서 몸이 움직이는 방향을 느낄 수 있다. 그러나 무중력 상태에서는 림프관과 이비인후과가 공중으로 솟아올라 감각세포의 정밀한 자극을 막아 방향감각 상실과 평행도를 초래할 수 있다.

 

또한, 몸의 근육과 정맥은 중력처럼 방향과 평행한 감각을 찾는데 도움을 주지만, 이것도 도움이 되지 않는다. 이것은 지구상의 배멀미나 차멀미의 원리와 비슷하다.

 

하지만 다행히도, 우주 비행사들이 며칠 안에 무중력 상태에 익숙해질 때 그 질병은 사라진다. 혈액과 같은 체액은 지구의 중력에 의해 다리에 집중되지만 체액은 무중력 상태에서 머리에서 발까지 고르게 분포한다. 그래서 얼굴이 심하게 붓고 허리와 다리가 얇아진다. 척추와 척추의 간격은 늘어나지만 키가 크면 별로 좋지 않다. 왜냐하면 척추를 잡고 있는 근육은 늘어나지 않고 척추 사이의 간격은 넓어져서 허리 통증을 낮출 수 있기 때문이다.