“지구궤도 상의 원자”… 우주개발과 원자력 기술의 역사

(사진제공=로스아톰)

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1956년 3월 28일 – 소련 각료회의 결의에 따라 핵원자로를 탑재한 비행체 개발이 시작되었다.

1958년 – 미 공군의 주문을 받은 제너럴 아토믹스(General Atomics)사는 '오리온 프로젝트(Project Orion)'의 일환으로 임펄스 핵로켓 엔진을 사용한 우주선 개발을 시작해 1965년까지 진행했다.

1964년 8월 14일 – 모스크바 소재 원자력연구소(현 '쿠르차토프 연구센터')에서 고속 중성자를 사용하는 최초의 소련제 열전변환 원자로 '로마시카'가 가동되었다. 열출력은 40kW이고, 연료는 탄화우라늄이었다.

1965년 – 7년간 연구를 끝으로 미국의 오리온 계획이 중단되었다.

1965년 – 소련이 방사성 동위원소 열전기발전기(РИТЭГ) '오리온-1'을 실은 '스트렐라-1'형 실험용 통신위성 두 대를 발사했다. 연료로는 동위원소 폴로늄-210이 사용되었다. '오리온-1'의 무게는 14.8kg이고, 전력은 20W, 작동 기간은 4개월이었다.

1965년 4월 3일 – 미국의 스냅샷(Snapshot)호에 세계 최초로 원자로 SNAP-10A가 탑재되었다. 열중성자로인 SNAP-10A는 우라늄 235를 연료로 사용했으며, 감속재는 수소화지르코늄, 열전달체는 나트륨-칼륨 합금이었다. 열출력은 약 40kW 였다. 열전변환기를 통해 생산되는 전력은 500~650W였다. 원자로는 43일간 작동했다.

1968년 – 미국이 행성간 무인탐사선 '파이오니어', '보이저', 유인우주선 '아폴론'과 같은 방사성 동위원소 열전기발전기를 장착한 우주선을 발사했다. .

1970년 10월 3일 –소련 최초의 핵엔진 인공위성이 지구 저궤도로 발사되었다. 그것은 레이더 정찰위성 'US-A'('코스모스-367')의 프로토타입으로 레우토프 시(г. Реутов) 소재 중앙기계설계국(ЦКБ машиностроения) 에서 개발과 제작을 맡았으며, 수석설계자는 첼로메이(В. Н. Челомей)였다. 1970년부터 1988년까지 소련에서 총 32대의 열전변환 원자력 동력 우주선이 발사되었다.

1970년 – 소련이 발사한 최초의 무인탐사선 '루나호드 1호'가 달 표면에 착륙했다. 전력원으로 방사성 동위원소 열전기발전기를 사용했다.

1971년 – '우랄 전기화학 콤비나트'(스베르들롭스크 주, 노보우랄스크 시)가 지구-달 궤도 우주선의 동력 장치에 쓰일 자체 개발한 전기화학 발전기를 납품하기 시작했다.

1973년 1월 16일 – 열전기발전기를 실은 소련의 두 번째 달 탐사선 루나호드 2호가 달에 착륙했다. 이때 수행된 탐사는 소련의 달 개발 프로그램 중 가장 성공적이었다. 루나호드 2호는 4개월 동안 달 표면에서 37km를 이동하며 지상관제국에 86장의 파노라마 사진과 8만 여 장이 넘는 월면 사진을 전송했다.

1992년 – 유엔 우주공간평화이용위원회가 작성한 '우주 공간 내 핵 에너지원 사용에 관한 원칙'이 유엔 총회에서 채택되었다.

에너지 모듈
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1992년 – 미국이 러시아 레세트뇨프 기념 과학생산연합(크라스노야르스크 지방, 젤레즈노고르스크 시)에서 개발한 핵 전기 추진장치 '예니세이' 두 대를 구입했다. 미국으로 공수된 두 원자로 중 하나는 정밀한 지상실험을 거친 후 1995년 핵 전기 추진엔진 우주선 시험에 사용하려 했다. 하지만 1995년 이 고비용의 프로젝트는 중단됐다.

1998년 – 러시아 정부가 '러시아 우주 핵 에너지 개발 구상'에 관한 결의안을 채택했다. 이 구상의 목표는 러시아가 우주 원자력 기술, 고급 전문 인력, 독창적인 실험·개발 인프라, 연구소 및 관련 기업 인프라에서 선도적인 위치를 유지하도록 하는 것이다.

2006년 8월 – 오랜 휴지기를 끝내고 미국은 다시금 우주용 원자력 동력 장치를 사용하기로 결정했다. 부시 대통령과 미 의회는 '국가 우주 정책'을 승인했는데, 여기에는 미국이 원자력 기술을 포함한 우주 기술 분야에서 국가적 주도권을 달성해야 한다는 내용이 정확히 명시되어 있다. 미국에서는 이미 선체 전기엔진장치와 에너지 소모가 큰 연구 장비의 동력원으로 원자력 에너지를 사용하는 행성간 탐사선 JIMO를 개발하기 위한 사전 연구가 진행 중이다.

2010년 6월 – 메드베데프 러시아 대통령이 메가와트급 원자력 엔진을 탑재한 우주 수송·에너지 모듈(ТЭМ) 개발 사업을 지지하는 명령을 발표했다. 이를 위해 2010년부터 2018년까지 170억 루블(약 5,420억 원)이 투입될 예정이다.

2011년 4월 15일 – 협력에 관한 러-미 대통령 위원회 우주분야 실무그룹 제4차 회의에서 우주 연구에 관한 다양한 문제와 함께 엔진 개발이 논의되었다.

2011년 4월 22일 – 러시아 연방우주청은 홈페이지를 통해 궤도간 견인선, 다목적 정지궤도 정거장, 행성간 우주선에 사용될 고출력 원자력 엔진 개발 국가 공모전을 공고했다.

2013년 3월 – 러시아에서 메가와트급 원자력 엔진을 사용하는 수송·에너지 모듈의 기초 설계가 완성되었다.

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