사람이 최초로 우주로 날아간 것은 1961년 4월 12일 우주선 보스토크(Vostok)에 가가린(Gagarin)을 태우고 올라가 1시간 반 만에 돌아온 것이다. 그 후 미국과 구소련은 경쟁이라도 하듯이 많은 자금을 투자하여 일회용 우주선을 보냈는데, 항상 많은 경비와 비효율성이 문제였다. 그래서 양국은 비용을 적게 들이고 장기적인 체류를 하면서 효과적인 연구를 할 수 있는 국제우주정거장(ISS; International Space Station)을 건설하기로 마음먹었다.

최초의 우주정거장은 1971년 발사되어 유인 우주선인 소유즈 10호와 결합한 러시아의 살류트(Salyut)이다. 이어 1973년에 미국이 우주정거장 스카이랩(Skylab)을 발사했고, 세 번째는 1986년 2월 20일에 발사된 러시아의 미르(Mir)호로 2001년 3월까지 우주에 있었다. 우주정거장은 말 그대로 지상에서 매번 물자를 공급받고 우주 비행사를 교대하는 정거장이다. 그곳에서는 지상에서처럼 우주복을 벗고 지낼 수 있고 무중력 상태에서 각종 과학 실험을 할 수 있다. 한때 미국의 스카이랩과 러시아의 미르를 서로 연결(도킹)하여 공동으로 우주 연구를 수행하였다.

우주 왕복선 디스커버리(Discovery)에서 2009년 3월 25일 촬영한 국제우주정거장아래쪽에 푸르고 흰 지구의 모습이 보인다.(NASA)

현재의 국제우주정거장은 미국을 비롯한 전 세계 16개국이 참여해 건설하고 있는 다국적 우주정거장이다. 이 프로젝트에는 미국(NASA), 러시아(RKA), 일본(JAXA), 캐나다(CSA), 유럽우주국(ESA) 소속 11개 회원국(영국ㆍ프랑스ㆍ독일ㆍ이탈리아ㆍ에스파냐ㆍ스위스ㆍ네덜란드ㆍ벨기에ㆍ덴마크ㆍ스웨덴ㆍ노르웨이) 등이 참여하고 있다. 이것은 고정된 궤도를 선회하면서 과학 관측 및 실험, 우주선 연료 보급, 위성 발사 등을 하기 위한 기지로 설계되었다. 즉 유인 인공위성(有人人工衛星)인 것이다.

ISS의 총 건설 비용은 약 400억 달러 이상, 무게는 454톤으로 6개의 실험실과 우주인 7~10인이 장기 체류할 수 있도록 건설 중이다. 1998년 11월 20일 러시아가 우주정거장 본체 구조물을 쏘아올림으로써 시작되어, 2010년 이후에 완공될 것이라고 하는데 아직은 미확정이다. ISS는 각종 로켓에 실려 발사된 장치들을 우주 공간에서 조립하는 방식으로 건설되고 있는데, 조립에는 우주인의 외부 유영과 로봇 기술이 사용된다.

현재의 ISS는 지구 상공의 저궤도에 속하는 약 350~380㎞ 상공에 위치해 있다. 이 궤도는 미국 외의 다른 ISS 회원국들이 자국에서 승무원이나 화물을 직접 ISS로 발사할 수 있는 궤도이다. 또한 이 궤도에서는 지구를 관찰하기가 매우 쉬워 지표 전체의 85% 이상, 인구 수로 따졌을 때 약 95%가 살고 있는 전 지역을 관찰할 수 있다.

몸체와 전력을 제공하는 거대한 태양전지판 날개가 태양빛 속에서 빛나고 있어 지구상에서 보면 작은 별같이 보이기도 한다. 우주정거장은 시속 2만 7740㎞의 속도로 약 90분에 걸쳐 지구를 한 바퀴 돌기 때문에 하루에 약 16회 지구를 공전한다. 2008년 4월 한국 최초의 우주 비행사 이소연이 이 ISS에서 11일 동안 머물면서 과학 실험과 관찰 임무를 수행한 바 있다. 먼 장래에는 이 우주정거장이 화성이나 다른 은하 탐사의 전진 기지가 될 수 있을 것이다.