By DANIEL OBERHAUS, WIRED US

지난 20년간 국제우주정거장(ISS)은 인간에게 기쁨을 주었다. 국제정거장에는 18개국의 우주비행사 수백 명이 다녀갔다. 근본적으로 인류의 생물학, 기후 변화, 우주 등에 대한 이해를 완전히 바꾸며 학계를 놀라게 한 과학 실험 플랫폼 역할을 수행했다. 또, 칩의 기관과 양자 커뮤니케이션 터미널(quantum communication terminal) 등과 같은 미래 기술의 근본을 제공했다. 또한, 활발한 행보를 보이는 상업화된 우주 산업의 탄생을 촉진하기도 했다. 논란의 여지는 있지만 국제우주정거장은 인류가 가진 가장 최고의 선물이다. 그러나 모든 좋은 것에는 끝이 있기 마련이다.

10월 31일이면 국제우주정거장에 인간이 머무른 지 20년이 된다. 그러나 향후 20년간 인간이 머무르는 일은 없을 것 같다. 우주정거장 지원 예산 지원이 10년 이내로 끝날 예정이다. 아직은 예산 지원이 중단되는 정확한 시기는 확실하지 않다. 나사(NASA)와 나사의 국제 협력 기관들은 2024년까지 국제우주정거장 예산 지원을 약속받았다. 그리고 국제우주정거장 운영을 지지하는 의원들은 의회에서 나사의 우주정거장 예산 지원을 2028년까지 연장하는 방안을 옹호했다. 그다음에 어떤 일이 발생하느냐가 또 다른 의문점이 될 것이다. 국제우주정거장이 폐지되리라 추측을 할 수 있다. 그러나 폐지되는 대신 상업용 우주정거장으로 민간 차원에서 운영될 수도 있다.

나사의 상용 우주선 개발 수석인 필 맥앨리스터(Phil McAlister)는 "지금이 국제우주정거장에서 인간의 거주를 중단할 적절한 시기이다. 그동안 국제우주정거장의 목적지를 결정하는 데 정부가 독점했다. 국제우주정거장이 정부 차원이 아닌 민간 차원에서 운영되도록 바꾸어야 할 필요가 있다. 나사는 심우주 탐험에 중점을 두고 기업가들이 나사를 지원하도록 해야 한다"라고 주장한다.
 
지난 수년간 나사는 우주정거장과 관련해 상업적 이익이 활성화되도록 추진하는 데 어려움을 겪었다. 2019년, 나사는 국제우주정거장을 나스닥 상장 기업들에 개방한다고 공식 선언했다. 트럼프 행정부는 이례적으로 국제정거장을 민간 차원에서 운영하도록 변경하는 데 재정 지원을 하겠다고 제안했다. 논리는 간단하다. 바로 나사 관계자들이 달에 기지를 건설하고, 화성에 우주비행사들을 보내는 것이다. 그러나 국제우주정거장을 계속 유지하기 위해 나사가 연간 예산 중 1/5 수준을 부담해야 하므로 실천하기는 어렵다. 아직 나사에는 저궤도에서 인간이 머무르는 우주정거장을 활용한 연구가 필요하다. 세계 여러 국가에서 인류가 생존하는 데 도움이 되는 각종 기술을 실험하기 위함이다. 나사는 새로운 우주정거장 건설 및 운영을 위해 민간 산업에 의존하여 인간을 우주의 더 깊은 영역으로 보낼 수 있다.

세계 최초의 상업용 우주정거장을 건설할 준비가 된 기업 액시엄 스페이스(Axiom Space)의 공동창립자 겸 CEO인 마이클 서프레디니(Michael Suffredini)는 "나사가 매우 개방적인 이유를 취해온 이유는 저궤도를 넘어선 영역까지 탐험하려면 해당 영역에서 시스템을 테스트하고 경험하기 위한 플랫폼이 필요하기 때문이다. 미국 정부는 일찍이 나사를 민간 기업에 개방하는 방안을 고려했다. 다음 우주정거장의 탐험을 위한 예산을 지원할 수 없기 때문이다. 이 때문에 액시엄 스페이스는 국제우주정거장 폐지 후, 이를 대체하기 위한 플랫폼을 건설 중이다"라고 말한다.

2020년 초, 나사는 액시엄 스페이스가 개발한 탐사 모듈을 국제우주정거장의 우주선 이착륙장에 장착할 수 있는 권한을 주었다. 1억 4,000만 달러(1,586억 9,000만 원) 규모의 계약이다. 액시엄 스페이스는 2024년까지 우주정거장에 최초의 모듈을 설치하고, 이를 확장하고자 한다. 인간이 거주할 수 있는 모듈도 구축할 것이다. 서프레디니는 적어도 두 가지 다른 시설을 설치할 계획을 갖고 있다. 하나는 실험실과 제조 시설이다. 나머지 하나는 국제우주정거장 큐폴라(Cupola)와 비슷한 파노라마 형태의 관측 망원경이다. 액시엄 스페이스는 우주정거장이 폐지될 때까지 세 개의 모듈을 장착하고자 한다. 서프레디니는 2028년경이면 이 모든 것이 완료될 것으로 예상한다. 세계가 국제우주정거장 운영을 중단하고자 하는 가운데, 액시엄 스페이스의 개인 거주 공간은 스스로 국제우주정거장에 장착과 독립을 할 수 있다. 이는 우주를 자유롭게 떠도는 세계 최초의 상업용 우주정거장이 될 것으로 보인다.

액시엄 스페이스의 우주정거장의 디자인은 외관부터 국제우주정거장과 매우 유사하다. 지름 15m의 원통형 모듈에 거대한 조립식 장난감과 같은 정거장과 연결돼 있다. 서프레디니는 기존 국제우주정거장과 외관이 비슷한 이유에 대해, 대한 우주 산업이 국제우주정거장에 친숙한 상황을 최대한 활용하기 위한 목적이라고 밝혔다. 액시엄 스페이스의 모듈 설계 공급업체 중 한 곳은 유럽의 항공 기업 탈레스 알레이나 스페이스(Thales Alenia Space)이다. 이 기업도 전체 모듈 중 절반 이상을 국제우주정거장용으로 제작했다. 액시엄 스페이스의 우주정거장은 기존의 우주정거장 수준으로 크기가 제한되었다. 스페이스엑스(SpaceX)의 스타쉽(Starship)과 같이 더 큰 로봇이 제작된다면 더 큰 우주정거장을 만들 수 있다. 일례로 서프레디니는 액시엄 스페이스가 향후 팽창형 모듈을 활용할 수 있는 방안을 연구 중이라고 밝혔다. 1990년대, 의회에서 취소하기 전 나사가 고안한 팽창식 국제우주정거장 모듈인 트랜스하브(TransHab)와 유사하다. 액시엄 스페이스의 모듈은 기존 모델보다 최대 3배 더 큰 구형이나 도넛형으로 제작될 가능성이 있다. 

서프레디니는 액시엄 스페이스의 우주정거장을 다양한 고객층이 사용할 수 있을 것으로 예측한다. 국제우주정거장과 마찬가지로 정부 우주 기관과 민간 기업의 연구 플랫폼 역할을 할 것이다. 또한 1차 우주 관광 여행 유행이 발생할 때, 관광객들의 명소가 될 것이다. 액시엄 스페이스가 내부를 국제우주정거장의 단순한 거주 공간보다 훨씬 고급스럽게 디자인한 이유이다. 우주정거장 모듈의 내부는 유명 인테리어 디자이너 필립 스타크(Phillipe Starck)의 아이디어에 따라 디자인됐다. 두툼한 천으로 제작된 패드 형태의 벽과 파노라마 형태의 창문, 색상이 변하는 LED 등이 추가될 것이다. 그러나 액시엄 스페이스는 우주 관광 산업이 시작될 때까지 가만히 기다리고만 있지는 않을 것이다. 액시엄 스페이스는 나사에서 우주선 이착륙장을 확보한 직후, 스페이스엑스와 민간 우주비행사 네 명을 2021년 말까지 국제우주정거장으로 보내도록 계약을 체결했다. 두 기업 간 계약을 계기로 우주에 갈 이들 중에는 우주정거장에서 영화를 촬영할 계획인 톰 크루즈도 포함된 것으로 확인됐다.

액시엄 스페이스와 같은 소기업들에는 매우 야심 찬 프로그램이다. 액시엄 스페이스는 직원 수 100인 미만으로 규모가 작지만, 작은 규모를 경험으로 채웠다. 서프레디니는 액시엄 스페이스를 공동 창립하기 전 나사에서 국제우주정거장 프로그램 매니저로 10년간 근무한 경험이 있다. 서프레디니는 자신의 나사 근무 경험이 다른 기업들은 실패한 분야에서 액시엄 스페이스가 성공하는 데 도움이 될 것이라고 말한다. 그동안 절대로 실현될 수 없는 민간 우주정거장 계획이 수없이 진행됐다.

상업용 우주정거장 개발 개념은 우주 시대만큼 오래됐다. 버즈 올드린과 닐 암스트롱이 달 탐사에 크게 한 발 나아가기 몇 년 전, 호텔 소유주들과 군사 계약 업체들이 궤도를 도는 힐튼 호텔과 100명까지 수용할 수 있는 우주정거장을 만들 계획을 세웠다. 1960년대에는 인간의 삶과 일의 터전인 분주한 생태계가 수십 년 뒤처진 것처럼 보였다. 그러나 대형 우주정거장을 건설하는 일은 인간이 예상한 수준 그 이상으로 어렵고 막대한 비용이 소요된다는 사실이 밝혀졌다.

나사는 국제우주정거장에 기뻐하기 전부터 한 번에 몇 주간 우주비행사 3명까지 수용할 수 있는 스카이랩(SkyLab)을 활용해, 외계 세계에 최초로 진출했다. 냉전 당시 미국과 적이었던 러시아는 소형 우주정거장을 여럿 건설했다. 그중, 러시아가 최초로 건설한 우주정거장은 사리유트(Salyut)와 미르(Mir)이다. 이는 시작에 불과했다. 그러나 스탠리 큐브릭(Stanley Kubrick) 감독의 대흥행작 '2001 스페이스 오디세이'에 등장한 궤도를 도는 거대한 바퀴인 우주정거장 V와 같은 우주정거장은 등장하지 않았다.

나사의 스카이랩은 우주비행사 3명까지만 수용할 수 있었다. 나사는 이를 1979년 여름, 대기 중에서 불에 태워 없앴다. 궤도를 떠돌던 모든 물체는 결국 지구로 복귀했다. 스카이랩은 1981년까지 최초 비행을 하지 않았던 우주 왕복선 없이 스스로 고도를 유지할 수 없었다. 그러나 나사는 우주정거장 건설 계획을 포기하지 않았다. 이듬해, 차세대 우주정거장 전담팀을 만들고는 차세대 우주정거장인 '프리덤(Freedom)'을 건설하기 위한 설계 작업을 시작했다. 프리덤은 한 번에 우주비행사를 최대 8인까지 수용하도록 설계됐다. 이 과정에 캐나다와 일본, 일부 유럽 국가들이 힘을 모았다. 프리덤은 오늘날의 국제우주정거장과 매우 비슷한 형태이다. 사실 나사가 밝힌 바에 따르면, 국제우주정거장의 하드웨어 설계 75%는 프리덤에 사용할 용도로 설계된 것이다.
 
첫 단계부터 프리덤은 저궤도용 상용화된 스프링보드 개념으로 제작됐다. 나사 관리자인 제임스 벡스(James Beggs)는 1982년도 문서에 '우주정거장이 우주에서 크게 한발 나아가는 데 도움이 될 것이라고 절대적으로 확신한다. 우주정거장은 우주를 통해 상업적, 과학적 이익을 거두기 위한 장기적인 계획의 필수 요소다'라고 작성했다. 그러나 프리덤 제작은 의도한 방향과 다르게 흘러갔다. 10년간의 작업 끝에 나사 엔지니어들은 수십억 달러를 낭비하고, 우주정거장 설계를 완전히 해결하지 못했다. 의회의 프리덤 제작 지원도 종료됐다. 1993년, 나사의 우주정거장 프로그램은 단 한 표로 취소되는 상황을 면했다.

클린턴 행정부는 우주정거장 건설 문제와 관련, 프리덤 제작을 철회하고 다른 국가들과의 협력을 통해 재정 지원 범위를 넓히면서 미국의 예산을 줄이는 방안으로 우주정거장 건설 계획을 추진했다. 냉전이 서서히 끝나면서 국제적 화합의 강력한 상징인 미국과 러시아 간 협력에 있어, 정치적으로 호의적인 환경이 형성됐다. 러시아는 미국의 우주정거장 건설 계획에 재빨리 합의했다. 동시에 러시아 국가 차원의 우주정거장 미르2 건설 계획을 포기했다. 다른 유럽 국가들과 일본도 이에 동참했다. 수십 년 간의 대규모 우주정거장 건설을 향한 느린 진전 끝에 1998년 11월, 우주정거장의 첫 번째 부품이 발사됐다. 그로부터 2년도 되지 않은 시점에 인간이 최초로 우주정거장을 점유했다.

나사가 우주정거장에 대해 심각하게 고심한 직후 민간 기업들이 우주정거장 건설 및 유지에 참여할 방안을 모색하기 시작했다. 1982년, 나사의 전직 엔지니어가 스페이스 인더스트리즈(Space Industries)라는 기업을 운영하기 시작하고는 재빨리 나사와 무인 우주정거장인 ISF 건설 합의서에 서명했다. 그러나 ISF 건설 계획은 진전을 거두지 못했다. 프로젝트를 구체화하지 못해, 고객과 의회 예산을 충분히 확보하는 데 난항을 겪은 탓이다.

호텔 소유주들도 이에 주목했다. 1960년대 말, 우주 회의에서 우주 호텔과 달나라 휴양 여행 계획이 제시되자 힐튼 호텔 디자이너들이 스페이스 인더스트리즈의 우주정거장 건설이라는 꿈의 불씨를 살렸다. 이후, 우주왕복선 부스터에 보낼 대규모 회전 원형 우주정거장을 건설한다는 수많은 계획이 새로 제기됐다. 이 계획은 스페이스 아일랜드(Space Islands)라는 이름으로 알려졌지만, 개념 구상 단계 이상으로는 실현될 기미가 보이지 않았다. 그로부터 몇 년 뒤, 호텔 업계의 거물이 된 저가형 스위트 호텔 소유주 로버트 비글로우(Robert Bigelow)가 궤도에 우주정거장을 건설한다는 계획을 발표했다. 그는 2016년, 실험용으로 국제우주정거장에 팽창형 모듈을 발사했다. 그러나 2020년 초, 비글로우가 운영하는 우주 기업인 비글로우 에어로스페이스(Bigelow Aerospace)는 전 직원을 해고했다. (비글로우는 이에 대한 와이어드의 문의에 답변을 하지 않았다.)

맥앨리스터는 "20년 전, 인간은 극미 중력 속에서 생활하고 일을 한 경험이 거의 없었다. 상업용 우주정거장에 대한 논의가 시작됐을 때, 저궤도에서 경제적 활동이 활발하게 이루어지지 않았다. 그 누구도 어떤 시장이 존재하게 될 것인지 몰랐다. 어떤 시장이 수익성을 지닐지 아는 이들은 훨씬 적었다. 지금 나사는 우주 산업에서 약간 앞서 있었을 수도 있다고 생각한다"라고 전했다.

서프레디니는 다른 기업들이 실패한 상업용 우주정거장 건설에서 액시엄 스페이스가 성공할 것이라고 낙관한다. 그는 국제우주정거장 프로그램 매니저라는 경력 덕분에 우주정거장 건설 및 운영의 모든 부분에서 비용을 대폭 절감할 수 있었다고 전한다. 예를 들어, 국제우주정거장에서 사용되는 모든 것들은 우주에서 사용 가능한 구성요소들이다. 이는 엄격한 엔지니어링 표준 충족과 궤도에서 정상적으로 사용이 가능하다는 점을 확인할 수 있는 테스트 결과가 필요하다는 것을 의미한다. 그러나 서프레디니는 특히 압축된 국제우주정거장 모듈 내부를 포함한 많은 경우에 우주에서 사용 가능한 구성요소가 반드시 필요한 것은 아니라고 설명한다. 또, 상업용 재고 부품도 정상적으로 사용 가능하다고 말한다. 그는 "무조건 우주에서 사용 가능한 환풍기를 구매하지 않아도 된다. 국제우주정거장에서 알게 된 사실이다"라고 전했다.

액시엄 스페이스는 국제우주정거장을 출발점으로 사용할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 이는 나사가 불과 수년 전, 이착륙장 한 곳을 사용 중단하기로 하기 전까지는 실현될 수 없는 그림의 떡에 불과했다. 이 덕분에 액시엄 스페이스는 우주정거장을 한 번에 건설하는 대신 단계적으로 서서히 건설 중이다. 사실 액시엄 스페이스는 국제우주정거장과의 연결을 중단할 준비가 되기 전까지는 자체 전력 모듈을 궤도로 발사하지 않을 것이다. 그때까지 국제우주정거장에 의존할 것이다. 새로운 모듈을 실험할 때 위험을 부담하는 자체 수명 지원 시스템의 전력을 충당할 것이다. 또한, 액시엄 스페이스는 독자적인 우주정거장을 갖추기 전까지 우주비행사의 비행을 통해 수익을 창출하고 자체 모듈 사용 비용 문제를 해결할 것이다. 우주정거장 건설 과정에서 소요되는 막대한 비용 부담을 완화하는 데 도움이 되는 부분이다.

우주 부문 중심 컨설팅 기업인 브라이스 스페이스 앤 테크놀로지(Bryce Space and Technology)의 CEO 카리사 크리스틴슨(Carissa Christensen)은 "막대한 자본에 시장의 불확실성이 더해져 우주정거장 건설과 운영이 매우 어려운 것이다. 그러나 내부 전담팀을 구성하고, 전문가를 지니고 있는 데다가 재정적 지원도 받을 예정이기 때문에 액시엄 스페이스는 매우 유리한 위치에 있다"고 분석했다.

액시엄 스페이스는 최초로 궤도에 진입하는 상업용 우주정거장을 건설한 기업이 될 것이다. 그러나 그 명성이 유지되지는 않을 것 같다. 아마존 CEO 제프 베조스는 수백만 명이 우주에서 생활하고 일을 할 수 있는 우주 경제 설립을 위해 블루 오리진(Blue Origin)을 설립했다고 발표했다. 2020년 초, 블루 오리진은 '궤도 거주 구성 대표(Orbital Habitat Formulation Lead)' 구인 공고를 게재했다. 이는 블루 오리진이 갈수록 저궤도에 우주정거장을 건설하는 일을 진지하게 계획 중임을 시사한다. (블루 오리진 대표는 이와 관련된 와이어드의 문의에 답변하지 않았다.) 또, 국제우주정거장 이후에도 정부가 운영하는 우주정거장이 지속적으로 존재할 것이다. 중국은 소형 우주정거장인 톈궁 1호와 톈궁 2호를 발사했다. 향후 10년 이내로 더 큰 우주정거장 건설을 위해 중국 우주 연구 기관이 사용할 하드웨어를 테스트하기 위한 목적이다.

서프레디니는 향후 저궤도가 우주정거장으로 가득 차, 그중 다수가 국제우주정거장의 중요성을 낮출 것으로 상상한다. 액시엄 스페이스는 최초의 우주정거장을 건설한 뒤에는 궤도에 진입할 장비를 원하는 기업들을 위해 맞춤형 우주정거장을 제작하고자 한다. 서프레디니는 50년 뒤, 액시엄 스페이스가 공원, 학교, 상점 등이 모두 갖추어져 우주비행사들과 그 가족들을 맞이할 수 있는 대형 화전형 우주정거장을 갖고 있기를 바란다고 말한다. 그는 극미 중력 연구에 활용되는 센터 내부에 있는 비회전식 허브의 외부 링에서 인공 중력을 생성하는 회전형 우주정거장도 상상한다. 이러한 우주정거장을 제어하기 위해 해결해야 할 대대적인 엔지니어링 문제가 존재한다. 수많은 우주정거장을 궤도로 발사하기 위해 우주에 접근하기 위한 비용이 지금보다 훨씬 줄어들어야 한다. 그러나 서프레디니는 인류의 생활 범위를 태양계로 확장하고자 한다면 세계가 적극적으로 받아들일 필요가 있는 문제라고 주장한다.

서프레디니는 "진짜로 저궤도에 정착하고 싶다면 이러한 문제를 향해 나가야 한다. 우주 탐험에서 정착으로의 진화는 인류가 다음 단계로 나아가고, 지구에서 영구적으로 살기 위해 이루어져야 한다. 이는 액시엄 스페이스가 진행 중인 프로그램의 장기적인 비전이다"라고 말했다.

<기사원문>
What Comes After the International Space Station?