SpaceX Starship 부스터, 역사상 가장 강력한 로켓 시험에서 살아남다

스페이스X의 스타쉽 로켓은 로켓 발사 역사상 가장 강력한 정지 발사 시험에서 살아남았다.

 

일론 머스크 CEO에 따르면 슈퍼 헤비 부스터 7(B7)은 최종적으로 33개의 랩터 엔진 중 31개 엔진에 점화했다. 한 엔진은 정지 발사 직전에 수동으로 작동이 중단되었고, 다른 결함이 있는 엔진은 점화를 시도하는 동안 자동으로 꺼졌다.

그러나 다른 31대의 랩터들은 5초 정도 지속되는 "완전 지속" 정지 발사를 완료했다. 머스크는 두 개의 엔진이 작동 불능이 되었음에도 불구하고 남은 엔진은 "궤도에 도달하기에 충분했습니다"라고 말했다.

 

 

로켓 점화 기록

랩터 두 대가 실패했음에도 불구하고, 스페이스X는 동시에 점화된 로켓 엔진의 수에 대한 역대 기록을 깼다.

이 기록은 1960년대 말과 1970년대 초에 30개의 NK-15 엔진으로 4번 발사된 소련의 N1 로켓이 보유하고 있었다.

시험 비행은 성공하지 못했지만, N1은 발사 시 최대 4,500톤의 추력을 발생시켜 단일 로켓에 의한 가장 많은 추력 기록을 세웠다.

 

스페이스X도 최고경영자(CEO) 일론 머스크도 이를 확인하지 않아 슈퍼 헤비 부스터 7이 그 역사적인 추력 기록을 깼을 가능성이 줄었다.

하지만 그것은 확실히 그럴 수도 있었다. 랩터 2 엔진은 해수면에서 최대 230톤의 추력을 발생시킬 수 있다. 랩터는 이론적으로 추력의 40% 또는 92톤(200,000 lbf)까지 감속할 수 있도록 설계되었다.

33개의 엔진이 정상적으로 최소 감속 설정으로 작동했기 때문에 슈퍼 헤비는 오늘의 정지 발사 시험 동안 최대의 기록이 아니라 3036톤의 추력을 생산했을 것이다.

 

33개의 랩터 엔진

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31대의 랩터가 N1의 추력 기록을 깨기 위해서는 평균 감속 설정이 64% 이상이어야 했다.

데이터 수집 관점에서 볼 때, 전체 추력의 정지 발사는 스페이스X가 시도할 수 있는 가장 소중한 33개 엔진 테스트이겠지만, 로켓과 패드에 있어서도 가장 위험하고 스트레스가 많을 것이다.

 

전 스페이스X 임원 톰 뮬러는 스페이스X가 N1의 기록을 깼다고 말한다. 뮬러는 사실상 랩터 엔진의 아버지이며, 여전히 그가 함께 일했던 스페이스X 엔지니어들로부터 직접 정보를 얻을 가능성이 높다.

그럼에도 불구하고, 사람들은 스페이스X가 만든 로켓이 역사상 가장 강력해진다면 그만큼 자랑스럽게 확인될 것이라고 기대할 것이다.

 

역사상 가장 강력한 로켓 실험?

스타쉽이 역사상 가장 강력한 로켓이 되었든 아니든, 그것은 지상에서 시험된 로켓 중 가장 강력한 로켓이 되었을 것이다.

Saturn V의 첫 번째 단계는 1965년 해수면(고도 0) 정지 발사 때 약 3400톤의 추력을 발생시켰다. N1 부스터가 실패의 원인으로 작용한 것 같지만, 절대로 정지 발사 시험이 되지 않았다.

우주왕복선과 SLS와 같은 다른 강력한 로켓들은 지상에서 함께 테스트될 수 없는 고체 연료 로켓 부스터와 액체 연료 엔진을 조합하여 사용했다.

 

스페이스X의 목표가 최소로 감속한 정지 발사가 아니었다면, 스타쉽의 31개 랩터 정지 발사는 새턴 V의 기록을 깨고 로켓 발사 역사상 가장 강력한 지상 실험이 되었을 것이다.

 

트위터에서 즐기는 SpaceX

 

SpaceX의 다음 단계

점화된 31개 엔진이 스페이스X가 기대할 수 있었던 것만큼 잘 작동하는 것처럼 보였지만, 2월 9일의 역사적인 스타쉽 정지 발사에서 빠진 두 개의 엔진은 아마도 회사의 다음 단계를 복잡하게 만들었을 것이다.

스타쉽이 발사장에서 안전한 거리를 비행하고 발사할 수 있다는 것을 완전히 확신하기 위해서 스페이스X는 33개의 엔진 테스트를 완료해야 할 것이다.

한편, 스타쉽은 미국 연방 항공국이 발사 면허를 승인할 때까지 비행할 수 없으며, FAA는 완벽한 33개 엔진의 정지 발사 시험 성공 없이는 스페이스X의 발사 면허를 지루하게 거부할 수도 있을 것이다.

 

또는, FAA가 스타쉽이 몇 개의 랩터가 점화되지 않고도 안전하게 발사하여 궤도에 도달할 수 있다는 것을 받아들일 수도 있을 것이다.

스페이스X는 또한 33개의 엔진이 모두 작동하는 경우에만 스타쉽이 이륙할 수 있도록 보장할 수도 있으며, 이 경우 두 번째 33개 엔진의 정지 발사 시도는 필요하지 않을 수도 있다.

 

Booster 7의 역사적인 정지 화재 시험.  (NASASpaceflight – bocachicagal)

로켓이 발사되기 직전에 어떤 모습이 될 것인지를 보여주면서, 2023년 1월에 처음으로 완전히 쌓인 우주선이 연료를 가득 채운 모습. (SpaceX)

만약 스페이스X가 부스터 7의 31개 엔진 테스트 결과에 만족하고 테스트로 인해 발생할 수 있었던 패드 손상으로 인해 너무 미루지 않는다면, Ship 24를 마무리하는 데 초점을 맞출 것이다.

Ship 24는 패드로 다시 운반되어 부스터 7 위에 다시 설치될 것이다. 스페이스X는 완전 적층 스타쉽으로 또 다른 습식 드레스 리허설이나 정지 발사를 선택할 수 있지만, 추가적인 테스트가 필요하지 않다고 생각할 수도 있다.

 

아래 슈퍼 헤비 부스터 7의 역사적인 정지 발사 동영상이다.

 

 

ref. https://www.teslarati.com/spacex-starship-booster-survives-most-powerful-static-fire-in-history/