머스크의 새 우주로켓단 '스타십'…17일 실험발사 성공할까

기사내용 요약
아랫단 최대추진력의 수퍼헤비 로켓과 윗단 이동체 스타십으로 구성돼
머스크, "성공확률 50%"…18일과 19일에도 2시간반 열려 있어

[AP/뉴시스] 16일 스페이스엑스의 새 우주로켓단 스타십이 17일의 첫 실험발사 시도를 하루 앞두고 발사장인 멕시코만 연안의 텍사스주 보카치카에 기립되어 서 있다. 스타십 로켓단의 총 길이는 120m이며 이중 아랫단 추진로켓 수퍼헤비(하얀색)가 75m, 윗단 우주이동체 스타십(검은색)이 45m에 달하는 최장 로켓시스템이다

[서울=뉴시스] 김재영 기자 = 일론 머스크의 우주 기업 스페이스엑스가 17일(월) 아침 가장 강력한 우주로켓 '스타십'을 최초 실험발사할 계획이다.

머스크는 스타십을 미 우주항공국(나사)의 제2 달 인간착륙 프로그램 아르테미스의 우주선뿐 아니라 화성 인간착륙 우주선으로 사용하려는 생각이다. 머스크는 16일 사람들의 높은 관심을 의식해 다음날의 발사가 성공할 확률이 잘해야 50 대 50이라고 서둘러 기대치를 낮추려고 애쓰고 있다.

여기서 발사는 스타십으로 불리는 스페이스엑스의 새 우주로켓단(묶음)이 지구 땅을 박차고 하늘로 올라가서 아랫단 로켓이 분리되고 윗단 로켓이 '우주'에 진입해 궤도 비행하는 일련의 과정 전체를 말한다.

우주정거장 도킹이나 달 궤도 진입도 아니고 '실험 발사'지만 스타십의 발사가 주목되는 것은 사상 최대 추진력의 아랫단 로켓과 화성 인간착륙 유인우주선으로 활용될 수 있는 윗단 로켓 모두 차례로 지구 바다에 낙하한 뒤 재활용할 수 있어야 하기 때문이다.

아랫단 로켓은 '수퍼 헤비'라는 이름의 추진(부스터) 로켓이며 윗단 로켓은 우주화물선이나 유인우주선으로 쓸 수 있는 우주 이동체로 이름이 '스타십'이다. 수퍼 헤비와 스타십을 합한 로켓단 전체의 이름이 스타십이기도 해 혼동된다.

윗단의 스타십을 '로켓'으로 부르는 이유는 이번 실험발사의 성격이 추진 로켓의 힘으로 우주로 나간 윗단의 이 우주 이동체가 우주화물선이나 유인우주선의 본격적 역할을 하기 전에 다시 자유낙하로 바다에 떨어지는 임무(미션)이기 때문이다.

수퍼 헤비는 발사 후 8분만에 분리되어 발사 장소인 미 텍사스주 브라운스빌 앞바다 멕시코만에 떨어져야 한다. 윗단 이동체 스타십은 지구상공 250㎞까지 올라간 뒤 궤도 비행 속도를 스스로 얻어 지구의 5분의 1 정도를 돈 뒤 대기 재진입해 고열 속에 태평양 하와이의 카우아이 섬 인근에 떨어져야 한다.

이 과정이 모두 90분 소요된다. 지구 상공 100㎞ 위부터 우주로 불리며 국제우주정거장(ISS)은 420㎞ 상공서 시속 2만5000㎞ 속도로 지구를 돌고있고 달은 38만 ㎞ 떨어져 있다.

스페이스엑스의 랩터 엔진 33개가 결합된 수퍼 헤비 로켓의 추진력은 1600만 파운드로 종전 최대 우주발사 로켓인 아르테미스 1의 SLS(우주발사시스템) 것보다 2배가 넘는다. 스타십 로켓단의 윗단 로켓(이동체)인 스타십도 6개의 엔진이 장착되어 초속 9m 정도의 지구궤도 비행 속도를 얻어낸다. 이 속도보다 적으면 미사일처럼 지구로 낙하하고 11m가 넘는 속도를 얻으면 심우주로 나가게 되는 것이다.

스페이스엑스의 새 로켓단 스타십은 길이가 120m로 자유여신상보다 30미터가 길어 최장 우주로켓이다. 윗단의 로켓인 스타십도 기존의 우주화물선이나 유인우주선 캡슐보다 아주 커 40m가 넘는다.

윗단의 스타십은 빠르면 2025년 발사 예상되는 달 인간착륙 실행선 아르테미스 3호의 4인 탑승 유인우주선으로 사용되는데 이때는 본격 유인우주선으로 이날 실험발사의 로켓 상태에서 많이 짧아지고 변형될 것이다.

로켓단 스타십의 17일 발사는 미국 텍사스주 현지시간으로 오전8시(한국시간 밤10시)에서 10시반까지 2시간 반 가능하다고 한다. 이날 기상 및 기술 문제로 발사가 취소되면 18일과 19일 같은 시간대에 다시 시도할 수 있다.

최대 추진력을 보유한 수퍼 헤비 로켓은 지금까지 발사대 기단서 10초 동안 위로 치솟는 '상승'만 해봤을 뿐이다. 이번 실험발사에서는 수퍼헤비 로켓이나 스타십 이동체 모두 멕시코만과 태평양 바다에 그대로 침수돼 재활용하지 않는다고 한다. 2차 실험발사에서나 재활용이 시도될 것으로 보인다.

우주발사 로켓의 재활용은 머스크의 스페이스엑스가 2015년 팰콘 9으로 처음 성공해 발사 비용을 획기적으로 줄였다. 스페이스엑스는 2011년부터 우주화물선을 띄워 ISS에 화물을 전달했으며 2020년 5월 처음으로 유인우주선을 발사해 비행사들을 ISS에 도킹시켰다.

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