"화성에 새로운 세계 건설"…머스크, '스타십' 또 쏘아 올린다

일론 머스크 스페이스X CEO가 도널드 트럼프 대통령 후보의 선거 유세에 나타나 지지를 호소하고 있다. / 사진=AFP 연합

스페이스X가 스타십 6차 시험발사에 나선다. 일론 머스크 스페이스X 최고경영자(CEO)는 6차 시험발사를 통해 지난달 5차 시험발사 때 처음 성공한 고난도 로켓 귀환 기술을 재현한다는 계획이다. 현지에선 머스크 CEO가 도널드 트럼프 선거 캠프에서 핵심 역할을 한 만큼 트럼프 당선인이 스타십 발사 현장에 나타날 것이라는 전망도 나온다.

스페이스X는 오는 18일 오후 4시(한국시간 19일 오전 7시) 미국 텍사스주의 스페이스X 전용 발사 시설 스타베이스에서 스타십의 6차 시험발사를 할 것이라고 8일 밝혔다. 예정대로 진행될 경우 지난달 13일 5차 시험발사 후 36일 만의 발사가 된다. 이는 역대 최단 기간 발사다. 1~5차 시험비행은 각각 지난해 4월과 11월, 올해 3월, 6월, 10월 시도돼 수개월간의 간격을 두고 이뤄졌다.

머스크 CEO는 엑스(X·옛 트위터)에 "스타십은 현재 새턴 5호(과거 미국의 아폴로 계획에 사용된 로켓)보다 2배 이상 강력하고, 1년 후에는 10000t의 추력으로 3배 더 강해질 것"이라며 ”더 중요한 건 이 로켓이 80%의 액체 산소와 20%의 액체 메탄을 연소해 완전히 재사용할 수 있도록 설계됐다는 것“이라고 강조했다. 이어 "우주 궤도에 도달하는 t당 비용을 획기적으로 낮출 수 있다는 뜻"이라며 "화성에 새로운 세계를 건설하는 것이 가능하다"고 설명했다.

슈퍼헤비가 메카질라로 귀환하는 모습 / 사진=스페이스X

스타십은 머스크 CEO가 인류를 화성에 보내기 위해 개발한 초대형 우주선이다. 2단부로 구성된 스타십은 ‘슈퍼헤비’라는 이름을 가진 1단부 위에 스타십으로 불리는 2단부를 얹은 모양새다. 스타십은 길이 121m 무게 5000t으로, 인류가 만든 로켓 중 가장 크다. 40층짜리 아파트와 맞먹는다. 그동안 인류가 만든 가장 큰 로켓은 1960~1970년대 아폴로 계획 때 쓰인 길이 110m짜리 새턴 5호다.

스타십 내부는 150t까지 적재할 수 있도록 제작했다. 5명 내외의 우주인만 탑승할 수 있는 기존 로켓과 달리 한 번에 100명을 실어 나를 수 있다. 스페이스X의 주력 재사용 발사체인 ‘팰컨9’으로 60개씩 배치 중인 스타링크 위성도 스타십으로는 400개씩 적재할 수 있다. 지구 중력을 뿌리치고 날아오르는 추력은 7590t에 달한다.

6차 시험발사의 목적은 5차 시험발사 때 성공했던 슈퍼헤비의 귀환을 재현해 기술 완성도를 높이는 것이다. 5차 시험 비행에선 스페이스X의 전용 발사 및 회수대 메카질라 테스트가 핵심이었다. 메카질라를 이용한 슈퍼헤비 회수는 이때 처음 시도됐다. 슈퍼헤비는 발사 후 상단 우주선과 순조롭게 분리됐고 발사 약 7분 만에 발사 지점인 메카질라로 돌아왔다.

스타십 크기 체감샷 / 사진=스페이스X

슈퍼헤비 로켓은 지상에 가까워지면서 엔진을 재점화해 역추진하는 방식으로 속도를 급격히 줄인 뒤 서서히 수직으로 하강했다. 이후 방향을 살짝 조정해 발사탑에 설치된 젓가락 모양의 두 로봇팔(찹스틱) 사이에 정확하게 들어갔다.

스타십은 발사를 거듭할수록 향상된 기술력을 선보이고 있다. 지난해 4월 1차 시험 발사에서 2단 로켓이 분리되지 않은 채 발사 4분 만에 공중 폭발했으나 같은 해 11월 2차 발사에선 2단 로켓 분리와 33개 엔진을 전부 점화하는 데까지 성공했다. 지난 3월 3차 시험비행에서 스타십은 48분간 비행하며 궤도 도달에 성공했다. 우주 비행 후 첫 재진입, 화물 운송에 필요한 페이로드(적재함) 문 개폐, 추진제(액체 메탄과 액체 산소)의 우주선 내 이송 등 새로운 기술 시연에 성공했다.

문제는 해상 착수였다. 2단 스타십 분리 후 슈퍼헤비가 하강하는 과정에서 엔진이 정상적으로 작동하지 않았다. 스타십도 대기권에 재진입하는 과정에서 자세 제어에 실패하면서 화염에 휩싸였다. 4차 시험 비행에선 원하는 지점에 정확히 착수해 기술적 결함을 대부분 해소했다.

5차 시험발사에서 메카질라의 '젓가락 팔'을 사용해 로켓 부스터를 지상에서 약간 떨어진 공중에서 잡는 획기적인 기술이 처음 시도됐고 곧바로 성공했다. 또 당시 스타십의 2단부인 우주선도 약 75분간의 계획된 비행을 마치고 인도양에 순조롭게 착수(스플래시 다운)했다.

박형준 서울대 항공우주공학과 교수가 스타베이스에서 메카질라를 설명하고 있다. / 보카치카=강경주 기자

메카질라에 착륙한 로켓은 기존 한 달 넘게 걸리던 재발사 준비 기간을 단 1시간으로 줄이고, 이를 통해 스타십 발사도 하루 3회까지 가능할 것으로 보고 있다. 또 공중 포획 방식으로 착륙하기 때문에 지상 착륙을 위한 별도의 다리가 필요 없어 무게와 연료를 크게 줄일 수 있어 우주 사업에 새로운 지평을 열 것으로 기대된다.

트럼프 당선인이 머스크 CEO에 날개를 달아줄 것이라는 전망도 나온다. 앞서 머스크 CEO는 바이든 정부의 규제에 대해 불만을 공개적으로 표출했다. 그는 지난 9월 X(옛 트위터)를 통해 “스타십이 정부 관료주의로 어려움을 겪고 있다”며 “해리스 정권이 들어선다면 관료주의가 더욱 강해질 것”이라고 우려했다.

머스크 CEO는 트럼프 선거 캠프에 1억3200만달러를 기부하고, 직접 대중 유세에도 뛰어들었다. 트럼프 당선인을 적극 도운 머스크 CEO가 우주 개발 ‘규제 완화’라는 선물을 받아들 것이라는 시각이 지배적이다. 현지에선 트럼프 당선인이 스타베이스를 직접 방문할 것이라는 얘기도 나오고 있다. 

일론 머스크 스페이스X CEO가 도널드 트럼프 대통령 후보 선거 연설에서 포효하고 있다. / 사진=AFP 연합

강경주 기자 qurasoha@hankyung.com