현재 우주로 가는 유일한 방법은 로켓을 이용하는 것이다. 하지만 한번 로켓을 쏠 때마다 막대한 비용이 들어가다보니 우주 개발과 우주 여행의 대중화가 어려운 것이 현실이다. 엔지니어들이 좀 더 쉽고 경제적으로 우주를 갈 수 있는 방법을 고민하다 나온 아이디어가 있다. 바로 우주 엘리베이터다.
우주 엘리베이터는 지구에서 우주의 특정 지점까지 케이블을 연결하고, 여기에 승객이나 화물을 실어나를 컨테이너를 설치해 우주를 왕복한다는 개념으로 지구 표면과 고도 36,000km 상공의 정지궤도를 반복하여 이동한다.
우주 엘리베이터는 위성에서 케이블을 아래로 늘어뜨리는 방식을 이용한다. 아래서부터 쌓아 올리면 지구 중력을 견뎌내지 못하기 때문이다. 위에서 케이블을 내려뜨릴 때도 지구 반대 방향으로 추가 달린 케이블을 같이 늘어뜨려 중력과 원심력이 균형을 이루도록 해줘야 한다.
그리고 우주 엘리베이터는 고도 36,000km 높이의 정지궤도에 설치해야 한다. 지구가 지상으로 끌어들이는 중력과 위성이 바깥으로 달아나려는 원심력이 균형을 이루기가 쉽기 때문에 이곳에 위성을 띄워 지구와 같은 속도로 움직이게 하고 케이블을 연결하면 우주 엘리베이터를 안정적으로 운영할 수 있다.
그러나 우주 엘리베이터를 상용화하려면 아래의 문제들을 해결해야 한다.
첫 번째는 우주 엘리베이터에 필요한 에너지 공급 방법이다.
우주 엘리베이터를 지구에서 우주까지 올리려면 굉장히 많은 에너지가 필요하므로 안정적으로 에너지를 공급해야 한다. 아직 동력원으로 어떤 방법을 써야 할지는 미정이지만, 중력과 태양열을 이용해 전력을 만들면 충분히 에너지 공급이 가능할 것이다.
우주에 있던 엘리베이터가 지상으로 내려올 때 중력의 힘을 이용해 내려가면 이 힘을 이용해 전기를 만들 수 있고, 동시에 우주의 태양에너지를 이용하면 전력 공급에는 큰 문제는 없을 것이다.
두 번째는 우주의 혹독한 환경을 버텨낼 수 있는 강력한 케이블을 만들어야 한다. 탄소 나노튜브가 강력한 후보로 거론되지만, 우주에서 엄청난 지구의 중력을 견뎌낼 수 있는지는 아직 증명되지 않았고, 탄소 나노튜브로 긴 케이블을 만들 수 있는 제작기술도 아직 확보하지 못했다.
그 이외에도 지구 대기 상층부에서 부는 강한 바람, 번개, 지구와 가까운 궤도에서 발생 가능한 우주 파편 충돌 역시 고려해야 한다.
우주 엘리베이터가 사람과 물자를 실어나르는 사회 기반 시설 일부가 될 날은 분명 올 것이다. 현재는 로켓으로 우주에 사람과 화물을 보내려면 kg당 2400만원 정도 들지만 우주 엘리베이터를 이용하면 kg당 22만원 정도면 가능하기 때문에 개발만 된다면 우주 여행도 지금보다 훨씬 저렴하게 갈 수 있는 날이 올 것이다.
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