‘젓가락 팔’로 로켓 잡아 회수…스페이스X, 스타십 5차 시험 비행 ‘성공적’

발사탑에 설치한 로봇팔로 분리된 발사체 회수
머스크, “이것은 허구 없는 공상과학”

5차 지구궤도 시험비행을 출발하는 스페이스X의 스타십 /사진=연합 지면외신화상

[파이낸셜뉴스] 일론 머스크가 이끄는 우주기업 스페이스X가 개발한 화성 탐사선 스타십이 통산 5번째 지구궤도 시험비행을 성공적으로 마무리했다. 특히 이번 비행에서 처음 시도한 ‘젓가락 팔’ 장비를 이용한 대형 로켓 회수에도 성공해 놀라움을 안겼다.

스타십은 13일(현지시간) 미국 중부시간 기준으로 오전 7시25분 미 텍사스주 남부 보카치카 해변의 우주발사시설 '스타베이스'에서 발사됐다.

첫 시도 만에 ‘슈퍼헤비’ 붙잡은 ‘메카질라’

71ｍ 길이, 내부직경 9m의 역대 최대 로켓 '슈퍼헤비' 1단부에 50m 길이의 우주선이 2단으로 올려진 총 121ｍ 높이의 스타십은 발사 이후 약 3분 만에 전체 발사체의 1단 부분인 슈퍼헤비 로켓이 상단 우주선과 순조롭게 분리돼 하강하기 시작했고, 발사 약 7분 만에 발사 지점으로 돌아왔다.

슈퍼헤비 로켓은 지상에 가까워지면서 엔진을 재점화해 역추진하는 방식으로 속도를 급격히 줄인 뒤, 천천히 수직 하강하다 방향을 살짝 조정해 발사탑에 설치된 젓가락 모양의 두 로봇팔 사이에 정확하게 들어갔다. 두 개의 로봇팔은 젓가락이 무언가를 집을 때처럼 로켓의 상단부를 안정적으로 붙잡았다.

스페이스X가 이런 방식의 로켓 착륙을 시도한 건 이날이 처음이다. 머스크는 이 젓가락 팔을 장착한 거대한 발사탑을 영화 속 괴물 고질라에 비유해 '메카질라'(Mechazilla)로 명명했는데, 첫 시도에 메카질라를 통한 ‘슈퍼헤비’ 회수에 단번에 성공하며 독보적인 기술력을 과시했다.

전날 스페이스X는 이번 시험비행에서 슈퍼헤비를 발사탑으로 귀환시켜 메카질라를 가동하기 전에 그에 필요한 수천 개의 기준이 충족되는지 먼저 모니터링하고 조건이 맞지 않으면 이 방식을 시도하지 않겠다고 밝혔었다.

이전 4차 시험비행까지는 1단 로켓 부스터가 멕시코만 바다로 하강해 입수한 바 있다. 하지만 이날 비행에서 모든 과정이 순조롭게 진행되면서 엔지니어들은 이 획기적인 방식을 처음으로 시도해 단번에 성공시켰다.

이날 스타십 시험비행의 온라인 생중계를 진행한 스페이스X의 엔지니어 케이트 타이스는 "오늘은 엔지니어링 역사책에 기록될 날"이라며 감격했고, 다른 엔지니어 제시 앤더슨은 "아직도 믿기지 않는다. 젓가락이 (로켓) 부스터를 잡은 것처럼 나도 눈물을 참으려고 애쓰고 있다"라고 소감을 전했다.

또 엑스(X·옛 트위터)의 한 사용자가 해당 영상을 자신의 계정에 게시하며 "이거 실화인가? 무슨 공상과학(Science fiction)처럼 느껴진다"라고 쓴 글에 머스크가 "허구 부분이 없는 공상과학"(Science fiction without the fiction part)이라고 답변하기도 했다.

스페이스X는 첫 시도에 메카질라를 통한 ‘슈퍼헤비’ 회수에 단번에 성공하며 독보적인 기술력을 과시했다. /사진=연합 지면외신화상

로켓 재사용 가능·더 빠른 반복 발사 가능·비용 절감까지

한편 스페이스X는 이날 신기술을 이용해 슈퍼헤비 로켓을 100% 완벽하게 회수하는 데 성공하면서 그동안 꿈꿔온 이 로켓의 재사용을 실현할 수 있게 됐다. 앞서 스페이스X는 2016년 슈퍼헤비보다 작은 로켓 팰컨9를 자체 역추진 방식으로 해상 무인선 위에 온전히 착륙시키는 데 성공한 뒤 여러 차례 재사용해 왔다.

하지만 랩터 엔진 33개로 추동되는 역대 최강·최대 규모의 슈퍼헤비 로켓을 회수해 재사용한다는 것은 훨씬 더 어려운 도전 과제였다. 1700만 파운드의 추진력을 내는 슈퍼헤비는 미 항공우주국(NASA)이 보유한 발사체 중 가장 힘이 센 '우주발사시스템'(SLS·추진력 880만 파운드)보다 2배 강력한 역대 최강 로켓이다.

그만큼 크고 무거운 이 로켓을 발사 후 온전히 착륙시키기는 거의 불가능해 보였으나, 머스크와 엔지니어들은 젓가락 로봇팔을 이용한 기상천외한 방식을 고안해낸 뒤 집념 어린 노력 끝에 끝내 성공시켰다.

스페이스X는 이번 결과로 로켓을 다시 만드는 데 시간이 걸리지 않게 된 만큼, 향후 스타십의 시험비행을 훨씬 더 빨리 반복해서 시도할 수 있게 됐다. 하루에 여러 차례 발사를 시도하는 것도 가능할 것으로 회사 측은 보고 있다.

또 로켓을 새로 만드는 비용이 절감돼 회사의 수익성이 크게 개선될 것으로 예상된다. 이 로켓은 스타링크 위성을 한꺼번에 더 많이 쏘아 올리는 데에도 활용될 수 있다. 아울러 머스크는 그동안 꿈꿔온 인류의 화성 개척·이주 프로젝트에 한 걸음 더 다가가게 됐다.

이날 시험비행에서는 2단 우주선인 스타십도 예정대로 비행을 마치고 별 파손 없이 인도양 해역의 목표 지점에 성공적으로 입수했다. 스타십 우주선은 사람이나 화물을 150t까지 실을 수 있게 만들어졌다. 이 우주선은 NASA가 반세기 만에 인류를 다시 달에 보내려고 추진하는 '아르테미스' 프로젝트 3단계 임무에도 사용될 예정이다.

빌 넬슨 NASA 국장은 이날 엑스에 "오늘 부스터 포착과 다섯 번째 스타십 비행 테스트에 성공한 스페이스X를 축하한다"라며 "우리는 아르테미스 프로젝트 하에 지속적인 테스트를 하면서 달의 남극 지역과 화성 탐사 등 우리 앞에 놓인 대담한 임무를 준비할 수 있을 것"이라고 썼다.
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bng@fnnews.com 김희선 기자