스페이스X, 초대형 우주선 ‘스타십’ 바다 착륙… 4차 발사 ‘대성공’

슈퍼헤비·스타십, 각각 멕시코만·인도양 ‘풍덩’
‘1단 슈퍼헤비’, 완벽히 연착륙 성공
스타십, 1시간 6분간 착륙 직전까지 교신
달·화성 유인 탐사 기대 커져

스페이스X는 6일(현지 시각) 오전 7시 50분 미국 텍사스주 남부 보카치카 해변에 있는 ‘스타베이스’에서 스타십을 발사했다. 사진은 스페이스X의 중계화면 캡처./AFP 연합뉴스

화성 탐사 꿈을 실현할 초대형 우주선 ‘스타십(Starship)’이 네 번째 도전 만에 인도양 바다에 빠졌다. 원래 계획했던 대로 비행에 성공한 것이다. 이로써 스타십이 미 항공우주국(NASA·나사)의 유인 달 탐사 프로그램 ‘아르테미스’에 따라 우주비행사들을 싣고 달로 갈 가능성도 커졌다.

스페이스X는 6일(현지 시각) 오전 7시 50분 미국 텍사스주 남부 보카치카 해변에 있는 ‘스타베이스’에서 스타십을 발사했다. 이번 발사는 작년 4월과 11월, 지난 3월에 이은 네 번째 발사다.

스타십은 발사 후 랩터 엔진 33개 중 한 개가 점화되지 않았지만, 정상적으로 비행을 이어갔다. 발사 후 1분쯤 발사체가 가장 큰 압력을 받는 ‘맥스큐(Max-Q)’에 도달했다. 발사 후 2분 57초쯤에는 75㎞ 상공에서 1단을 분리하기 전 2단 엔진에 먼저 점화하는 ‘핫 스테이징(Hot Staging)’을 수행하면서 성공적으로 단을 분리했다.

스타십 4차 발사는 이전과 마찬가지로 우주선이 고도 240㎞ 궤도에 진입한 이후 인도양에 ‘스플래시 다운’ 방식으로 떨어지는 걸 목표로 했다. 스플래시 다운은 하강 속도를 줄이며 다시 착륙하는 것처럼 자세를 잡은 뒤 물속으로 들어가는 방식이다. 1단 슈퍼헤비는 재사용을 위해 멕시코만에 떨어진다.

지난 3월 스페이스X의 스타십 3차 발사 모습./로이터 연합뉴스

우선 1단 슈퍼헤비는 성공적으로 교신을 유지하며 멕시코만에 연착륙했다. 발사 7분 32초만에 멕시코만 해수면 위에 도착한 슈퍼헤비는 가운데에 있는 엔진 3개를 재점화하며 정지 비행을 한 뒤 바닷물에 빠졌다. 찌꺼기가 남지 않는 메탄을 연료로 사용할 만큼, 개발 단계부터 재사용을 염두에 둔 슈퍼헤비가 멕시코만에 성공적으로 떨어지면서 스페이스X는 이번 발사에서 큰 성과를 거뒀다.

스타십 우주선도 1시간 6분 만에 착륙 예정지인 인도양에 도착했다. 지구 궤도에 올라 비행을 하고 발사 45분쯤 대기권에 진입했다. 스타십은 고도 60㎞만 남은 지점에서 대기권을 진입하면서 발생한 열로 기체에 손상이 일어나기 시작했다. 손상된 파편이 카메라를 가려 중계화면이 제대로 보이지 않을 정도였다. 다만 발사체가 지상국으로 정보를 보내는 텔레메트리와 카메라 화면도 계속 전송했다. 스타십이 완벽히 연착륙 하진 못했지만, 스페이스X는 인도양까지 착륙하는 동안의 정보를 모두 얻었다.

슈퍼헤비 착륙 직후 스페이스X를 이끄는 일론 머스크(Elon Musk)는 사회관계망서비스 ‘X(엑스)’에 “스타십 슈퍼헤비 로켓 부스터의 연착륙에 성공했다”고 말했다. 스페이스X도 공식 계정을 통해 “스타십이 스플래시 다운을 했다. 흥미진진한 네 번째 시험비행에 참여한 스페이스X팀 전체에게 축하를 전한다”고 올렸다.

앞서 스타십은 지난해 4월 발사에서는 1단 슈퍼헤비의 랩터 엔진 33개 가운데 일부가 제대로 작동하지 않았고, 1단과 2단 스타십이 분리되지 못하면서 폭발했다. 지난해 11월 2차 발사 당시에는 단 분리에 필요한 핫 스테이징에 성공했지만, 이륙 8분 만에 교신이 끊겨 자폭을 결정했다.

절치부심한 지난 3월 3차 발사 때는 크게 진전된 모습을 보였다. 스페이스X가 3차 발사를 앞두고 17가지 결함을 찾아 설계를 수정한 게 유효했다. 당시 비행시간은 49분으로, 지구 궤도에 진입할 수 있는 시속 2만8000㎞에 도달했다. 다만 1단 슈퍼헤비와 2단 스타십 모두 지구 대기권에 다시 진입한 뒤 교신이 끊겼다.

스타십은 인류 역사상 가장 거대한 로켓이다. 총 길이가 120m에 달하고, 추력은 7590tf(톤포스·1tf는 1t 중량을 밀어 올리는 힘)다. 스타십의 탑재 중량은 100~150t인데, 한 번에 100명의 우주인이 탈 수 있는 수준이다. 스페이스X와 NASA는 스타십을 이용해 심우주 탐사에 나설 계획이다. 우주인이 달 남극 근처에 착륙하는 2026년 아르테미스 3호 임무에 스타십이 쓰일 예정이고, 향후 화성 탐사에도 스타십을 이용할 계획이다.

그래픽=손민균

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