세계 최초 '달 뒷면' 흙 확보한 中…美도 '유인 우주선' 반격 나선다

스페이스X, 오늘 스타십 4차 시험발사 도전…지구 귀환 착륙 초점
전날엔 보잉 '스타라이너'가 ISS 향한 첫 유인 비행 도전 성공
美 기업들에 앞서 中 '창어 6호' 달 뒷면 토양 샘플 채취 성공

[보카치카=AP/뉴시스] 14일(현지시각) 미국 텍사스주 남부 보카치카 스타베이스에서 스페이스X의 인류 최대 규모 로켓 '스타십'이 발사되고 있다. 2024.03.15.

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 중국의 달 탐사선 '창어 6호'가 세계 최초로 달 이면(뒷면)의 토양 샘플을 채취하는 데 성공했다. 중국에 질세라 이제는 미국도 곧바로 유인 우주선 발사에 나선다. 전날 밤에는 유인 우주선을 국제우주정거장(ISS)으로 발사하는 데 성공했고, 오늘 밤에는 역대 최대 규모 우주여객선 발사에 재도전한다.

6일 업계에 따르면 스페이스X는 현지시각 기준 이날 오전 7시(한국시각 저녁 9시) 미국 텍사스주 보카치카 스타베이스 발사장에서 스타십의 4번째 시험비행을 진행한다. 미 연방항공청(FAA)이 스타십이 모든 안전 요구사항을 충족했다고 판단하고 발사를 승인했다.

스페이스X에 따르면 시험비행이 성공적으로 이뤄질 경우 슈퍼헤비로켓은 스타십을 대기권에 진입시킨 뒤 별도의 착륙 연소를 통해 멕시코만 수면으로 돌아오게 된다. 스타십 또한 대기권 진입에 성공한다면 시험비행 후 인도양에 낙하하게 된다.

스타십은 앞서 진행된 세 차례의 시험비행이 모두 실패로 끝나긴 했지만 발사 시도가 반복될수록 시험의 성과가 점점 개선되는 모습을 보였다.

지난해 4월 1차 발사에서는 33개의 랩터 엔진 중 6개가 꺼지거나 화염에 휩싸이며 발사 4분 만에 공중 폭발했으나, 기체 업그레이드를 거쳐 같은해 11월 진행된 2차 발사는 8분 만에 실패하긴 했으나 랩터 엔진 33개를 모두 성공적으로 점화시켰다.

이후 이달 3월 진행된 3차 발사에서는 발사 약 7~8분 만에 지구 대기권을 넘어 우주공간에 도달했고, 이후 약 220㎞ 고도에서 시속 2만6000㎞ 내외로 지구 궤도를 비행하는 데 성공했다. 실제 우주공간에 진입해 40분 이상 비행했고, 스페이스X가 목표로 했던 고도 240㎞ 도달에도 거의 근접했다. 다만 임무 마무리 단계에서 인도양에 무사히 착수하는 것이 아니라 재진입 과정에서 기체와의 교신이 끊기면서 100% 성공하진 못했다.

지난 3차 발사에서 대부분의 밈무 목표를 달성한 만큼 4차 발사의 목표는 여객선 역할을 하는 스타십과 발사체인 슈퍼헤비로켓을 지구로 귀환시켜 재사용하는 기능을 실증하는데 초점을 둘 것으로 전망된다.

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.

로켓의 추진력도 강력하지만 가장 핵심은 2단부 로켓이자 우주선의 역할을 모두 수행하는 스타십이다. 스타십은 80~120명이 탑승할 수 있는 우주선의 역할을 하는 동시에 로켓처럼 자체 추력을 내 우주 공간에서의 비행이 가능하다.

이같은 성능을 바탕으로 스타십은 향후 유인 달 착륙을 넘어 화성 등 심우주 탐사, 화성 식민지화 임무 등에도 활용될 예정이다. 미 항공우주국(NASA) 또한 우주비행사를 달로 보내는 아르테미스 임무의 착륙선으로 스타십을 채택했다.

오늘 스타십에 앞서 전날에는 또다른 미국의 민간항공우주업체인 보잉이 3차 시도 끝에 유인 우주선 '스타라이너' 발사에 성공했다. 스타라이너는 NASA 소속 우주비행사 2명을 태우고 ULA의 추진 로켓 아틀라스-5 로켓에 실려 ISS를 향해 발사됐다.

당초 NASA는 2011년 우주 왕복선 컬럼비아호를 비용 문제로 완전 폐기하고 러시아 소유스 우주선을 대여해 ISS에 우주비행사를 보내왔다. 이같은 러시아 의존에서 벗어나기 위해 NASA는 자국 우주기업인 보잉과 스페이스X에 유인 우주선 개발을 요청한 바 있다. 스타라이너가 최종 ISS 도킹까지 무사히 마친다면 2020년 스페이스X '드래곤 크루'에 이어 미국 민간기업이 유인 우주선 발사에 또 한 번 성공하게 되는 셈이다.

이번 3차 시도에서 계획대로 ISS 도킹에 성공해 비행사 2명을 정거장 안으로 보내면 보잉 최초 유인 우주선 임무에 성공하게 된다. 스타라이너는 발사 후 하루 동안 비행한 뒤 지구 위 상공 430㎞의 ISS와 도킹을 시도한다. 이후 스타라이너에 탑승한 우주비행사 2명은 8일간 ISS에서 머문 뒤 지구로 귀환하게 된다.

[베이징=신화/뉴시스] 중국의 달 탐사선 ‘창어 6호’가 4일 세계 최초로 달 뒷면에서 샘플 채취에 성공했다. 사진은 이날 베이징 국가우주국(CNSA) 본부 스크린에 나타난 영상으로 달 샘플 채취한 창어 6호 상승선이 궤도로 올라가는 모습. 2024.06.04

이처럼 미국이 유인 우주선 탐사에 나서기 앞서 중국이 세계 최초의 달 뒷면 토양 샘플 확보에 성공하며 우주 개발 역량을 과시했다.

중국 국가우주국(CNSA)은 지난 4일 오전 7시38분(베이징 시간) 창어 6호가 달 뒷면 샘플을 채취해 이륙했고, 3000N 엔진 작동 약 6분 뒤 상승선을 예정된 달 궤도로 진입시켰다고 발표했다. 창어 6호는 지난 2일 달 뒷면의 거대 분화구인 '아이켄 분지'에 착륙하는 데 성공한 바 있다.

이로써 창어 6호는 달 뒷면에서 토양, 암석 샘플을 인류 최초로 채취하게 됐다. 이외에도 창어 6호는 착륙선에 장착된 착륙선에 장착된 카메라, 파노라마카메라, 달토양구조측량기, 광물스펙트럼분석기 등을 통해 달 뒷면의 지표면과 광물에 대한 연구를 진행했다.

창어 6호가 달 궤도에 위치한 우주 캡슐로 전달한 토양 샘플들은 지구 귀환 캡슐로 옮겨져 오는 25일 중국 내멍구 지역 사막에 착륙할 예정이다.

이처럼 우주개발 최고 선도국인 미국과 중국이 차례로 우주개발 주요 임무 수행에 나서면서 전세계의 이목이 쏠리고 있다. 미국의 경우 '뉴스페이스' 시대에 걸맞게 민간기업들이 앞장서고 NASA는 지원역을 자처한 반면, '우주 굴기'를 꾀하고 있는 중국은 국가기관인 CNSA가 전면에 나서서 임무에 성공했다는 점도 눈에 띈다.

중국의 우주항공부문 기술 수준이 무섭게 치고올라오는 가운데 지난 세기 소련(현 러시아)과의 경쟁 이후 인류의 우주개발을 주도해온 미국이 스타십, 스타라이너 등을 무기로 패권을 이어갈 수 있을지 주목된다.

☞공감언론 뉴시스 hsyhs@newsis.com