스페이스X, 스타십 우주선의 추진체가 발사된 후 제자리로 귀환

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Starships are meant to fly. It sure as hell flew today. So let’s get ready for the next one.

스타십 우주선은 날기 위해 만들어졌습니다. 오늘은 정말 날았습니다. 이제 다음 비행을 준비합시다.

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사진출처) Stephen Clark/Ars Technica

 

일론 머스크(Elon Musk)가 이끄는 스페이스X(SpaceX)는 지난 10월 13일 일요일에 거대한 스타십 우주선 로켓의 다섯 번째 시험 비행을 발사한 후 7분 후 기계 팔을 이용하여 텍사스의 발사대에 1단계 추진체(booster)를 다시 안착시키는 획기적인 업적을 달성했습니다.

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이는 세계 최초 사례로, 향후 스타십 우주선을 신속하게 재사용하여 달과 화성으로 승객을 쉽게 왕복할 수 있는 일상적인 우주여행에 한발 더 다가서게 되었습니다. 다른 국가나 우주항공 사업을 하고 있는 기업은 달성하지 못한 새로운 기술이며, 스페이스X의 비전과 함께 매우 중요한 의미를 가집니다.

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시험 비행은 미국-멕시코 국경에서 북쪽으로 몇 마일 떨어진 텍사스 남부에 위치한 스페이스X의 스타베이스 발사장에서 오전 7시 25분(한국 시간 12시 25분)에 398피트(121.3m) 높이의 스타십 로켓이 우레와 같은 굉음을 내며 발사되는 것으로 시작되었습니다. 로켓의 1단계 추진체는 33개의 랩터 엔진을 발사하여 약 1700만 파운드의 추력을 만들고 초당 20톤의 메탄과 액체 산소 추진제를 최대 속도로 발사하였습니다.

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이는 50여 년 전 달에 우주비행사를 보내는 데 사용된 NASA의 새턴 V 로켓의 두 배에 달하는 힘입니다.

 

사진출처) AP

 

해안 발사대에서 수직으로 상승한 스타십 로켓은 멕시코만 상공에서 동쪽을 향해 아치형으로 날아갔습니다. 33개의 엔진이 모두 2분 30초 이상 발사되어 로켓은 시속 3,300마일(5,300km/h)까지 가속하여 올라간 후 스타쉽 상단의 6개의 랩터 엔진이 추가로 점화하여 우주로 계속 올라가기 위해 1단계 추진체와 분리되었습니다.

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스타십 우주선이 궤도 속도에 가까운 속도로 가속하기 위해 겉보기에 완벽한 엔진 연소를 수행하는 동안, 스페이스X의 라이브 웹캐스트를 시청하거나 직접 발사에 참여한 대부분의 관찰자들은 1단계 추진체에 시선을 고정했습니다.

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멕시코만 상공에서 1단계 추진체 로켓은 엔진을 이용해 진로를 바꾸고 텍사스 해안선을 향해 되돌아갔습니다. 최고 고도 59마일(96킬로미터)에 도달한 슈퍼 헤비 부스터는 초음속 하강을 시작한 후 마지막 제동 연소를 위해 13개의 엔진을 다시 점화했습니다. 그런 다음 로켓을 발사대 위에서 미세한 움직임을 위해 엔진이 단 3개로 줄었습니다.

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그때 메카질라(Mechazilla)라고 불리는 발사대의 타워가 로켓의 무게를 지탱하는 두 개의 기계식 팔, 속칭 “chopsticks(젓가락)”에 로켓을 걸었습니다. 엔진이 꺼지면서 부스터는 지상 약 200피트 상공에서 회수할 수 있었습니다.

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이 결과를 통해 스페이스X는 다섯 번째 스타십 임무에서 부스터를 발사대로 되돌릴 수 있다는 자신감을 얻었습니다. 상업용 우주 발사 시 공공 안전을 보장해야 하는 연방 항공국은 스페이스X의 비행 계획을 검토하는 데 한 달이 더 걸리기도 했으며, 지난 10월 12일 토요일에 연방 규제 당국은 스페이스X가 스타십을 발사하고 발사대에서 다시 회수를 시도할 수 있도록 허가를 발급했습니다.

 

사진출처) Space X

 

스페이스X는 두가지 부분을 회수하는 것을 목표로 하고 있습니다. 승객이나 위성을 실어 나를 스타쉽 우주선과 이를 밀어 올리는 1단계 추진체를 회수하는 것입니다.

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스페이스X의 창립자이자 CEO인 일론 머스크(Elon Musk)는 4년 전에 처음으로 스타십의 1단계 추진체인 슈퍼 헤비 부스터를 회수할 계획을 제안했습니다.

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하지만 스타십의 1단계 추진체는 747 점보 제트기의 동체보다 더 큽니다. 일요일 스페이스X의 슈퍼 헤비 부스터 공중 포착은 머스크의 원래 설명과 매우 흡사했습니다.

 

사진출처) Stephen Clark/Ars Technica

 

이번 시험 비행은 지난 6월 6일 이후 4개월 만에 시행이 되었으며, 머스크는 인류가 화성을 개척하여 이주할 수 있게 한다는 목표로 스타십 우주선을 개발해 왔습니다. 또한 미 항공우주국(NASA)의 아르테미스 프로그램의 첫 달 착륙 임무에도 사용될 예정입니다.

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아르테미스 3호는 공식적으로 2026년 9월에 발사될 예정이지만, 달 표면을 걷는 우주비행사를 보호하기 위한 우주선과 상업적으로 개발된 새로운 우주복의 준비로 인해 최소 2년 이상 지연될 가능성이 높습니다.

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텍사스와 플로리다에 있는 여러 발사대를 통해 스페이스X는 스타십 발사 속도를 높일 수 있습니다. 스페이스X가 더 자주 발사하려면 부스터와 우주선의 정기적인 캐치도 중요합니다. 그렇기 때문에 NASA가 일요일의 비행에 직접 관여하지는 않았지만 기관 관계자들이 면밀히 주시하고 있었습니다.

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NASA의 빌 넬슨 행정관은 일요일의 성공적인 시험 비행에 찬사를 보냈습니다.

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“오늘 부스터 포착과 다섯 번째 스타십 비행 테스트에 성공한 SpaceX를 축하합니다!” 넬슨은 “아르테미스를 타고 달로 돌아갈 준비를 하면서 지속적인 테스트를 통해 달의 남극 지역과 화성 등 앞으로의 대담한 임무에 대비할 수 있을 것”이라는 글을 X에 올렸습니다.

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“감사합니다! 인류를 달로 돌려보내는 데 NASA가 도움이 되기를 기대합니다."라고 머스크는 답했습니다.

 

사진출처) Space X

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※ 기사 내용 참조

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[Ars Technica] SpaceX catches returning rocket in mid-air, turning a fanciful idea into reality | By Stephen Clark | Oct 14th 2024 | https://arstechnica.com/space/2024/10/spacex-catches-returning-rocket-in-mid-air-turning-a-fanciful-idea-into-reality/

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