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과학생활

스페이스 X 발사 실패 원인과 향후 일정

by 노블사이언스 2023. 4. 21.
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4월 20일 오전 8시 33분(현지시간) 미국 텍사스주 남부 보카치카 해변의 우주 발사 시설 "스타베이스"에서 있었던 스페이스 X가 발사한 우주선 스타쉽이 첫 시험 궤도 비행에 실패했습니다. 이날 발사된 스타쉽은 이륙한 뒤 약 4분만에 비행 중 빙글빙글 돌다가 상공에서 폭발했습니다. 스타쉽은 스페이스 X가 달과 화성 탐사를 위해 개발한 대형 우주선입니다. 스페이스x의 발사 중계팀은 이날 비행 실패 직 후, "로켓을 가동하는 33개의 랩터 엔진 중 3개가 꺼진 것을 본 것 같다"고 말했습니다.  실패 직후 인터뷰에서 일론 머스크는 몇 달 뒤에 바로 다시 도전할 뜻을 밝혔습니다. 원래의 계획은 스타쉽은 90분 동안 지구 궤도를 비행할 예정이었습니다. 당연히 시험비행인 만큼 비행사가 탑승하거나 화물은 탑재되지 않았습니다. 

그동안 이런 거대 우주 발사 프로젝트가 실패하면 익숙한 장면이 있습니다. 언론에서는 주조종실의 낙담하거나 좌절하는 연구원들의 화면을 내보내며 아쉬워했는데요. 이번에는 달랐습니다. 비록 발사 4분 만에 기체가 공중에서 폭발하였지만, 연구진들은 박수를 치며 환호하는 모습을 중계화면으로 내보냈습니다. 그러면서 이번 발사에서 많은 것을 배웠다며 앞으로는 달라질 것이라고 말했습니다. 참 대단하면서도 한편으로는 부러웠던 장면이었습니다. 

스타쉽
거대한 스페이스X의 발사체

 

아직 언론에서의 주목도는 높지 않습니다만 이 스타쉽의 크기는 인류 역사상 가장 큰 우주 비행체 입니다. 총길이가 50m에 화물을 무려 150톤까지 적재할 수 있습니다. 기체가 무거운 만큼 1단 로켓 '슈퍼헤비(super heavy)'는 역대 로켓 중 가장 규모가 큽니다. 전체 길이는 70m에 이릅니다. 

팔콘헤비
팔콘 헤비의 재원

1. 기존의 우주선과 space X 가 다른점

기존 (NASA에서 개발한 로켓 추진체와 space X의 로켓 추진체는 어떤 부분이 다를까요? NASA는 구소련의 스푸트니크호 발사에 충격을 받아 만든 미국의 우주개발기구입니다. 1969년 우주인이 탑승한 아폴로 11호를 달에 보내면서 기구의 위상이 절정에 이릅니다. 하마도 2025년 예정된 계획대로 아르테미스호에 탑승한 우주인이 달에 발을 내딛을 때도 비슷한 감정을 느낄 수 있지 않을까 싶네요. 그때는 최초의 여성 우주인이 갈 예정이라고 하니 그 감격은 이루 말할 수 없을 것 같습니다. 

NASA의 로켓추진체는 SLS라고 부릅니다. Space Launch System의 약자로, 거대한 무게를 우주로 이동시키기 위한 장치입니다. 아직 개발 중이며 향후 우주 탐사선에 탑재될 예정이라고 합니다. 

space X와 NASA는 비슷한 목표를 가지고 있습니다. space X의 거대 로켓 추진체인 팔콘은 재사용이 가능한 추진체인 것이 특징이며, 1차 목표로 달, 그다음은 화성이며 궁극적으로는 그 이상의 거리에 사람을 보내는 것을 목표로 하고 있습니다. 그러나 그전에 spaceX는 일본의 억만장자인 유사카 마에자와를 비행기에 태워 달궤도를 비행하는 것이 1차 목표라고 밝혔습니다. 이 계획은 당초 2018년에 세워질 당시에는 2023년을 비행 예정 시점으로 설정했지만, 현재는 일정이 다소 지연되어 2025년이나 2027년 정도로 예정된다고 합니다. 

이번 시험 비행이 실패했으므로, 전체 일정은 추가적으로 더 연기될 가능성이 커 보입니다.

이런 spaceX의 일정이 전체적으로 지연된 반면, NASA에서는 SLS의 시험 발사가 2023년 3월 18일에 있었습니다. 

 

SLS는 6개의 부분으로 구성되어 있습니다. Block 1 crew, Block 1 cargo, Block 1B crew, Block 1B cargo, Block 2 Crew, Block 2 Cargo가 그것입니다. NASA에서는 아르테미스 우주선을 위해서 block 1을 사용한다고 합니다. 우주인을 포함한 전체 적재중량은 223톤입니다. 

starship에서는 지구 저궤도 비행선에 100톤의 중량을 올리는 것을 목표로 하고 있으며, 이중 21톤은 항법과 관련된 장치입니다. 

 

2. SLS와 스타쉽의 발사 비용

SLS와 스타쉽의 발사 비용은 얼마나 될까요? SLS는 앞서 설명드린 중량과 재원에서도 예상할 수 있듯이 발사비용은 결코 싸지 않습니다. 2019년에 비용에 대한 기사가 있었는데요. 연간 발사에 드는 비용은 2.6조 원 ($2 billion)으로 예상된다고 합니다. 하지만 2022년엔 그 비용이 증가하여 5.3조 원 ($4.1 billion)에 이를 수도 있다고 합니다. 정말 엄청난 비용이네요. 

2019년 일론 머스크는 스타쉽의 경우 1회 발사 비용은 단 26억 ($2 million)이면 될 것이라고 발표해 화재였습니다. 재사용 로켓을 사용한 것과 그동안 많은 인공위성을 우주로 쏘아 나르면서 축척한 기술력 덕분이겠죠. 

 

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