지구 14바퀴 ‘코끼리코’ 돌고 ‘젓가락 잡기’ 2단 회수…머스크의 ‘무한도전’

곽노필의 미래창
내일 아침 스타십 15차 시험발사
사상 첫 ‘2단 로켓 회수’ 도전

스페이스엑스의 역대 최강 로켓 스타십이 13일 오후(한국시각 14일 오전) 실시한 15차 시험발사에서 이륙하고 있다. 웹방송 갈무리

일론 머스크가 이끄는 미국의 우주기업 스페이스엑스의 사상 첫 로켓 전체 회수 도전은 무산됐다.

스페이스엑스는 13일 오후 4시47분(한국시각 14일 오전 7시47분) 미국 텍사스 남부 보카치카 해변의 전용 발사장 스타베이스에서 22시간 궤도 비행을 목표로 역대 최강 로켓 스타십의 15번째 시험발사에 나섰다.

스페이스엑스는 이번 비행에서 발사체 1단인 슈퍼헤비 부스터와 2단 스타십을 모두 발사 지점으로 귀환시켜 회수하는 ‘더블-캐치’를 시도할 예정이었다. 로켓 1단과 2단을 모두 회수하게 되면 로켓을 완전 재사용할 수 있게 돼 발사 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.

스페이스엑스가 계획한 회수 방식은 로켓을 발사 지점으로 되돌려 발사대의 두 기계팔로 젓가락 집듯 포획하는, 이른바 ‘젓가락 회수’다.

그러나 1단 슈퍼헤비는 이륙 6분30초 후 발사대가 아닌 멕시코만(아메리카만) 해상으로 큰 폭발음을 내며 착수했다. 포획 시도를 취소한 이유는 즉각 알려지지 않았다. 스페이스엑스는 지금까지 진행한 14차례 시험비행에서 ‘젓가락 회수’ 방식으로 1단 슈퍼헤비를 3번 성공시킨 바 있다.

다만 이번 비행에서 사상 처음으로 시도하는 2단 회수는 아직 남아 있다. 이륙 2분30초 후 1단에서 분리된 2단 스타십은 현재 순조롭게 궤도 비행 중이다.

멕시코만 해상으로 착수하는 스타십 1단 부스터 슈퍼헤비. 스페이스엑스 제공

스타링크 위성 26기 배치는 성공

2단 스타십은 고도 275km 상공에서 21시간 동안 지구 주위를 14바퀴 돈 뒤, 이륙 22시간 후 텍사스 남부와 멕시코 북부의 인구 밀도가 낮은 지역 상공을 거쳐 발사 지점으로 돌아올 예정이다. 스타십은 지난 9월 14차 시험발사에서 처음으로 궤도 진입에 성공했으나 엔진 문제로 예정보다 일찍 궤도 비행을 마치고 지구로 돌아왔다.

스타십은 궤도에 진입한 후 42분에 걸쳐 저궤도 인터넷 군집위성인 3세대 스타링크 위성 26기를 성공적으로 배치했다. 스페이스엑스는 “3세대 위성은 스타링크가 세계 인터넷 점유율 51%를 달성하려는 목표에 한 걸음 더 다가가게 해 줄 것”이라고 밝혔다.

예정대로라면 스타십은 15일 오전 6시께(한국시각) 발사대로 돌아온다. 발사대 상공에서 엔진 3개를 점화해 기체를 똑바로 세운 뒤 수직하강해 기계팔에 안기게 된다.

그러나 궤도 비행중 이상이 발생할 경우엔 하와이 또는 칠레 주변 지정 해역에 착수한다. 스페이스엑스는 또 대기권 재진입 또는 최종 포획 단게에서 문제가 생기면 각각 기체를 공중 분해시키거나 멕시코만 해상으로 착수시킬 예정이다.

스타십 상단부가 궤도비행을 마치고 발사대로 복귀한 모습을 묘사한 상상도. 스페이스엑스 제공

발사대 복귀 시 초음속 폭음 경고

스페이스엑스는 발사대 지점 인근 주민들은 한 차례 이상의 소닉붐을 들을 수 있을 것이라고 밝혔다. 소닉 붐은 음속보다 빠르게 비행할 때 발생하는 짧고 천둥 같은 소음을 뜻한다.

역대 가장 크고 강력한 로켓인 3세대 스타십은 1단 슈퍼헤비(높이 72.3m)와 2단 스타십(높이 52.1m)으로 구성돼 있다. 총 길이가 124.4m로 일반 아파트 기준으로 40층이 넘는 높이다. 둘 다 재사용할 수 있도록 설계됐다. 엔진 수는 1단 슈퍼헤비에 33개, 2단 스타십에 6개를 합쳐 모두 39개다.

1단 슈퍼헤비의 추력은 약 8200톤으로, 1960년대 아폴로 우주선을 달에 보낸 새턴5 로켓은 물론 새로운 달 착륙 프로그램 아르테미스에 쓰이는 에스엘에스(SLS) 로켓보다 2배 이상 강력하다. 한 번에 100톤의 화물을 우주에 실어나를 수 있다.

스타십 개발은 2019년 4월 소형 시제기 스타호퍼 시험비행을 시작으로 구체화돼, 2023년 4월 1단 슈퍼헤비와 2단 스타십이 결합된 완전체 스타십의 첫번째 시험비행이 이뤄졌다. 2024년 10월 5차 시험발사에선 발사한 슈퍼헤비를 다시 발사대로 복귀시켜 기계팔(메카질라)를 이용해 포획하는 이른바 ‘젓가락 회수’ 기술에 성공하는 극적인 장면을 연출해 화제를 모았다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr