우주 임무 수행도 성공한 스타십…4차 발사는 언제쯤?

스타십, 50여분 비행·적재함 문 개폐·추진제 이송 시연 등 성공
재진입 중 통신 두절…FAA 점검 등 거쳐 4달 뒤 4차 발사 전망

[AP/뉴시스]스페이스X의 초대형 로켓 '스타십'이 14일 오전 7시(한국시각 오후 9시) 미국 텍사스주 남부 보카치카 스타베이스에서 발사되고 있다. 2024.3.14.

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 스페이스X의 심우주 탐사용 우주선 '스타십'이 3번째 도전 만에 지구 궤도에 도달해 비행하는 데 성공했다. 당초 계획했던 우주 공간 내 임무들도 성공하면서 스타십이 진짜 성공에 가까워진다는 평가도 나오고 있다. 스타십의 4번째 시험 발사는 이르면 올해 하반기 진행될 것으로 전망된다.

스페이스X는 14일(현지시각) 오전 8시25분(한국시각 오후 10시25분) 미국 텍사스주 남부 보카치카 스타베이스에서 스타십 3차 시험 발사를 진행했다. 시험 결과 스타십은 우주공간에 처음으로 진입해 50분 가까이 비행에 성공했다.

스타십, 상승 엔진 연소 및 단 분리부터 우주 비행·임무 등 주요 목표 달성

스페이스X, 3차 발사 데이터 검토와 함께 후속 비행 준비…약 4개월 뒤 4차 발사 전망

[AP/뉴시스]스페이스X의 초대형 로켓 '스타십'이 14일 오전 7시(한국시각 오후 9시) 미국 텍사스주 남부 보카치카 스타베이스에서 발사된 이후 약 47분 만에 지구 대기권에 재진입하고 있다. 2024.3.14.

스페이스X는 발사 종료 이후 공식 홈페이지를 통해 이번 3차 시험의 성과에 대해 설명했다. 스페이스X는 "스타십이 성공적으로 이륙해 몇 가지 주요 목표들을 달성했다"고 밝혔다.

먼저 스타십은 발사 직후 1단부 슈퍼헤비 로켓에 장착된 33개의 랩터 엔진이 모두 성공적으로 시동을 걸며 기체의 상승을 위한 엔진 연소를 완벽하게 끝마쳤다.

발사 3분 만에 전체 2단으로 이뤄진 발사체의 하부 로켓도 무사히 분리해냈다. 이에 대해 스페이스X는 단 분리를 성공적으로 수행하며 슈퍼헤비 로켓에서 3개의 엔진만 남긴 채 모든 전원을 껐고, 6개의 2단 랩터 엔진 점화에도 성공했다고 설명했다. 당초 분리된 하부 로켓도 바다에 착수시켜 재활용 등을 추진할 예정이었으나, 분리 후 추락 과정에서 기체가 소실되기도 했다.

하부 로켓 분리 이후 나아간 우주선 본체는 성공적으로 우주에 진입했다. 스타십은 상공 약 234㎞ 위치까지 올라가 시속 2만6000여㎞로 지구 궤도를 비행했다. 이 과정에서 스페이스X가 계획했던 추가 목표도 달성했다.

스타십은 비행 도중 적재함 문 개폐, 추진제(연료)의 기체 내부 이송 시연(우주 급유) 등을 시행했다. 다만 비행 중 속도 문제 때문에 당초 계획됐던 우주 공간 내 엔진 재점화는 시도되지 않았다. 스페이스X는 스타십의 비행 데이터를 분석한 뒤 구체적인 시험 결과를 추가 확인할 방침이다.

스타십은 약 47분께부터 지구 대기권 진입에 나섰다. 이 과정에서 기체와 대기권 사이에서 강력한 마찰이 발생하며 플라즈마 현상이 나타나는 장면까지도 지상에 전송되기도 했다. 하지만 지구 재진입 과정까지 전송된 이후 스타십이 보내오는 화면에 심한 노이즈가 생기다가 연결이 끊겼고, 이후 지상과의 통신이 완전히 두절됐다.

스페이스X는 스타십이 대기권 재진입 과정에서 자사의 위성 인터넷 서비스인 스타링크와 연결이 끊겼고, 스타십 기체 자체의 데이터 흐름도 끊겼다고 설명했다. 스페이스X에 따르면 이같은 신호 두절 현상은 스타십 기체 자체를 잃은 것으로 해석할 수 있다. 스타십이 스타링크를 통해 보낸 마지막 원격 측정 신호는 임무 시작 후 약 49분이 지났을 시점이었다.
스페이스X는 이번 3차 시험 비행에서 수집한 데이터를 검토하는 동시에 발사 간격을 줄이기 위해 곧바로 올해 중 후속 비행을 준비할 방침이다.

스페이스익스플로어 등 우주 전문 외신에 따르면 스페이스X는 다양한 조립 단계에 놓여있는 4개의 슈퍼헤비 로켓을 보유 중이고, 스타십 상부에 장착되는 우주선 로켓도 추가로 준비하고 있다. 다만 이번 3차 발사도 인도양 착수까지 이어지는 '완벽한' 성공은 아니었기에 규제 당국인 미 연방항공청(FAA)의 추가적인 점검 및 시정, 승인 등을 받아야 할 가능성이 크다.

이같은 절차를 고려하면 스타십 4차 발사는 약 4개월 정도 후에나 이뤄질 것으로 예상되고 있다. FAA는 스타십 2차 발사 실패 이후 1단부에 7개, 2단부에 10개의 시정사항을 제시한 바 있다.

또한 스타십 4차 발사에서 관심을 끄는 것은 스페이스X가 스타십에 차세대 스타링크 위성을 탑재할 지 여부다. 스타십이 처음으로 지구 궤도에 진입해 비행하는 데 성공하면서 실제 상업 활용 가능성이 열렸기 때문이다. 이번 3차 시험 비행은 우주비행사가 탑승하지 않고, 위성과 같은 화물도 적재되지 않은 무인 비행이었다.

지난해 진행된 1, 2차 발사와 3차 발사를 비교해보면 스타십은 불과 4개월 만에 훨씬 더 많은 성과를 냈다. 지난해 4월, 11월에 진행된 1, 2차 발사는 애초에 우주 공간에 진입하지도 못하고 발사 4~8분 만에 모두 실패한 바 있다.

스페이스X는 이같은 실전 경험을 통해 스타십을 빠르게 보완해냈다. 더욱이 이번 3차 발사에서는 1, 2차 때보다 비행 시간이 훨씬더 길어지고 우주 공간 진입 및 다양한 임무 진행에도 성공했기 때문에 더 많은 데이터가 확보됐을 것으로 기대된다.

스페이스X는 "이처럼 빠르게 반복해서 로켓을 개발하는 방식은 팰컨, 드래곤, 스타링크 등 스페이스X가 이룩한 혁신적 발전의 기초가 됐다"며 반복적인 실전 경험을 거듭 강조했다.

스페이스X를 이끄는 일론 머스크 또한 "스타십은 생명체를 다(多) 행성으로 이끌고, 인류를 화성으로 데려갈 것"이라며 "스타십은 빠르게 진화하고 있다"고 자신했다.

한편 스타십은 길이 120m, 직경 9m로 아폴로 계획 당시 달 탐사 용도로 만들어졌던 '새턴 V'(길이 110.6m)를 제치고 사상 최대, 최고 성능의 로켓으로 제작됐다. 1단부 슈퍼헤비 로켓에 장착된 33개의 랩터 엔진은 총 추력 7590톤으로 새턴 V의 2배가 넘는다. 80~120명이 탑승할 수 있는 우주선의 역할을 하는 동시에 로켓처럼 자체 추력을 내 우주 공간에서의 비행이 가능하다.

특히 스타십은 '100만명 거주 화성도시 건설'이라는 머스크의 꿈을 실현하기 위한 핵심 도구가 될 전망이다. NASA의 유인 달 착륙 임무인 '아르테미스 3호 미션'과 이후 화성을 비롯한 심우주 탐사에도 스타십이 활용될 수 있다.

☞공감언론 뉴시스 hsyhs@newsis.com