스페이스X 달·화성우주선 '스타십' 공중폭발...시험비행 실패

발사되고 있는 스페이스X의 스타십. 스페이스X 제공

일론 머스크가 이끄는 미국의 민간 우주기업 스페이스X가 개발한 인류 최강 우주 발사체이자 달과 화성 탐사에 쓰일 ‘스타십’이 첫 시험 발사에 실패했다. 

21일 스페이스X에 따르면 스타십은 현지시간 20일 오전 8시 33분 미국 텍사스주 보카치카해변의 우주발사장 ‘스타베이스’에서 발사됐다. 수직으로 솟아오른 스타십은 이륙한 뒤 약 4분 만에 비행 중 빙글빙글 돌다가 상공에서 폭발했다.

계획대로면 발사 후 3분 가량 지났을 때 1단인 ‘슈퍼헤비’가 분리되고, 2단인 우주선 스타십이 궤도비행을 시작 했어야 한다. 그러나 분리에 실패했다. 머스크 최고경영자(CEO)는 시험비행 실패 후 트위터에 "스페이스X 팀의 흥미로운 시험비행 발사를 축하한다"며 "몇 달 뒤 있을 다음 테스트를 위해 많이 배웠다"고 말했다.

스타십은 스페이스X가 개발중인 차세대 우주 발사체다. ‘수퍼헤비’라고 이름 붙은 지름 9m에 길이 68m의 1단과 2단이자 우주선인 ‘스타십’으로 구성된다. 1단과 2단을 합친 총 길이는 120m다. 1960년대 달 착륙에 사용했던 새턴5 로켓 111m보다 9m가 더 길며 미국 뉴욕시 자유의 여신상(93.5m)보다 크다. 

큰 크기 답게 역대 발사체 중 추력도 가장 세다. 추력은 발사체를 밀어 올리는 힘을 뜻한다. 1단에 스페이스X 차세대 엔진 ‘랩터 엔진’ 33개가 장착된 스타십은 1700만 파운드(약 7700t)의 힘을 낸다. 보잉747 항공기 63대가 내는 추력과 같다. 미국항공우주국(NASA)의 신형 우주발사체 '스페이스론치시스템(SLS)'은 880만 파운드(약 4000t), 스페이스X의 또다른 우주발사체 '팰컨 헤비'는 500만 파운드(약 2230t) 정도다.

탑재 중량 역시 최고다. 스타십은 고도 200km의 지구 저궤도에 150t의 탑재체를 쏘아 올릴 수 있다. 동일한 고도 기준 새턴5는 118t, ‘스페이스론치시스템(SLS)’은 약 95t이다. 한국형발사체 누리호는 1.9t에 불과하다. 

과학자들은 스타십이 새로운 천체 물리학과 우주행성학 연구를 가능케 할 것으로 기대했기 때문이다. 스타십에 실을 수 있는 탑재 중량이 역대 최대로, 무게에 구애받지 않는 망원경 등 과학연구 장비를 우주로 쏘아올릴 수 있다. 1단 엔진 재활용 등 우주발사체 일부만 재활용이 가능했던 다른 우주발사체와 달리 전체 재활용이 가능해 행성 탐사 우주선도 상대적으로 저렴한 비용으로 발사할 수 있을 것으로 보고 있다.

스페이스X는 재사용을 위해 초대형 우주발사대 ‘메카질라’도 구축했다. 메카질라는 스타십을 신속하게 발사하기 위한 우주 발사대다. 지구로 귀환하는 스타십을 다시 잡아 수퍼 헤비에 조립한 뒤 그대로 쏘아 올린다. 머스크 CEO는 현재 한달 이상 걸리는 우주발사체 정비와 재활용을 한 시간 이내로 줄일 수 있을 것으로 공언한다. 이 시스템을 통해 스타십은 하루 3회까지 발사가 가능할 것이라는 전망이다. 

이번 발사는 화물이나 승객이 없는 시험 발사였다. 재활용 시스템도 가동되지 않았다. 실제 운용을 위한 검증들이 아직 남았다. 스페이스X는 2025년경 연간 100회 가량 스타십을 발사한다는 계획이다. 같은 해 NASA의 유인 우주 달 탐사계획 ‘아르테미스’에도 활용된다.

스페이스X는 이번 시험 발사 실패 데이터를 분석해 다음 발사에 나선다는 계획이다. 머스크 CEO에 따르면 다음 시험 비행은 수개월 후가 될 전망이다. 
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]