인간이 외계의 다른 천체로 여행한다는 생각은 아주 옛날부터 있었다. 불란서의 쥘 베른(Jules Verne)이 1875년 출판한 “지구에서 달까지”라는 공상과학소설은 외계 여행과정을 최초로 그려낸 책이라 한다. 많은 사람들이 그 책을 읽고 광대한 거리의 천체들에 날아갈 수 있는 비행수단을 구체적으로 생각하게 되었다. 1903년 러시아의 과학자 콘스탄틴 치올콥스키 (Konstantin Tsiolkovsky)는 <반작용 모터를 이용한 우주 공간 탐험>이라는 논문을 통해 액체연료를 사용하는 다단계 로켓트에 의한 외계비행(space flight)의 방법을 제안하였으나 러시아 밖에서는 주목 받지 못하였다. 미국의 로켓트 과학자 <로버트 고다드(Robert Goddard)>가 1919년 발표한 <초고공 도달방법>이라는 논문을 통해 액체연료 로켓트들이 외계비행에 충분한 추진력을 낼 수 있다는 점을 증명함으로서 우주비행이 공학적으로 가능하다는 것을 보여 주었다. 치올콥스키와 고다드의 선구적 업적들은 소련의 우주개발에 지대하게 공헌한 <세르게이 코로료브(Sergei Korolev)>와, 2차대전말 독일에서 V-2 로켓을 개발하고 미국의 우주개발에 크게 공헌한 <베르너 폰 브라운 (Wernher von Braun)>등에게 지대한 영향을 미치게 된다.

1957년 10월 4일, 소련은 인류역사상 최초로 <스푸트니크 1호>라는 직경 58.5 cm, 무게 84 kg의 인공위성을 발사하여 최고고도 939 킬로미터, 최저고도 215 km의 타원형궤도에 진입시키는 데 성공하였다. 한쪽 방향으로 뻗친 방사형 안테나를 통해 발신되는 신호가 녹음된 것을 인터넷을 통해 지금도 들을 수 있다. 이 첫 인공위성은 R-7형 2단 로켓트로 발사되었으며 1440번 지구궤도를 선회한 뒤 석 달 만에 대기권에 재돌입하여 소멸되었다. 소련은 또 한달 후 11월 3일에는 라이카(Laika)라는 개 한 마리와 각종 관측 장비를 실은 무게가 500kg이 넘는 스푸트니크 2호를 발사하여 162일간 지구를 회전하게 하였다. 미국은 12월 6일 뱅가드(Vanguard) 3단 로켓트로 1.4kg짜리의 초소형 인공위성 Vanguard TV3을 발사하였으나 2초 만에 겨우 1.2m 상승하고서는 추진력을 잃고 폭발하는 것이 텔레비전으로 실황 방송되어 체면을 엄청 구기게 되었다. 다음해 1월 31일에 무게 14kg 의 익스플로러 1호, 3월 17일에 무게 1.5kg짜리 뱅가드 (Vanguard) 1호 발사에 성공함으로서 자신감을 회복하기 시작했다.

당시는 이미 미, 소간의 격심한 냉전시대였고, 외계개발 경쟁(Space Race)도 소리 없이 전개되고 있던 상황으로, 스푸트니크 1, 2호의 이른 성공은 공산주의 체제의 우월성 선전에 더없이 좋은 기회를 소련에게 가져다 준 반면, 늘 소련보다 과학기술이 훨씬 앞서 있다고 믿고 있던 미국 국민들을 공포에 몰아넣게 되었다. 500kg이 넘는 인공위성을 발사하여 궤도에 진입시킬 수 있다는 것은 파괴력이 엄청난 수소폭탄 같은 핵무기를 탑재한 미사일을 쏘아 올려 적국을 선제공격할 수 있는 군사적 능력의 보유라는 점에서 경악하지 않을 수 없었던 것이다.

스푸트니크를 계기로 미국은 항공 우주국(NASA)을 창설하여 달 착륙, 우주왕복선(space shuttle), 화성 탐험은 수많은 우주탐사계획을 진행시켜왔고, 기초학문의 교육을 중시하는 교육정책을 시행하게 되었으며 국립과학재단의 보조를 대폭 늘리고 외국출신 고급인력에 대한 개방, 포용정책을 채택하여 과학발전을 도모하게 되었다. 국방력 강화를 위한 폴라리스미사일 개발계획착수, DARPA로 알려진 국방관계 첨단연구 프로그람집행기관 설립, 국방관계개발프로젝트의 효율적 평가심사를 위한 프로젝트관리기법의 채용 등이 이루어졌다. 다음 칼럼들에서는 탁월한 과학 지도자들과 과학적 문제와 성과들을 돌아보고자 한다.

(공학박사)