스페이스X, 역사적인 5번째 비행 로켓 발사 및 착륙에서 '젓가락'으로 거대한 우주선 부스터를 잡다

역사상 가장 크고 강력한 로켓이 다시 하늘로 날아올랐습니다. 그리고 이번에는 돌아왔습니다.

스페이스X는 오늘(10월 13일) 오전 8시 25분 텍사스 남부의 스타베이스 기지에서 400피트(122미터) 높이의 스타십 로켓을 발사하여 사상 5번째로 하늘로 날아올랐습니다. 동부표준시(1225 GMT, 텍사스 현지 시간 오전 7시 25분). 

이 임무는 스타십과 우주 비행의 새로운 지평을 여는 것을 목표로 했습니다: 스페이스X는 슈퍼 헤비라고 알려진 스타십의 거대한 1단계 부스터를 발사 마운트로 직접 회수하여 발사 타워의 '젓가락' 팔로 잡는 대담하고 전례 없는 기동을 계획했습니다. 

그리고 실제로 그렇게 되었습니다. 이륙 후 약 7분 후, 스페이스X의 슈퍼 헤비는 메카질라 발사 타워 근처를 맴돌다가 타워가 금속 팔로 이를 잡으면서 과녁에 정확히 맞추는 듯한 착륙을 성공시켰습니다. 

2024년 10월 13일, 텍사스주 보카치카 인근 스타베이스의 발사대에서 스타쉽 5호 비행 테스트 중 스타쉽의 슈퍼 헤비 부스터가 힘겹게 메카질라 젓가락에 잡히고 있는 모습을 볼 수 있다. (Image credit: Sergio Flores/AFP via Getty Images)

“오늘은 엔지니어링 역사책에 기록될 날입니다.” 캘리포니아 호손에 있는 회사의 본사에서 스페이스X 직원들이 비명을 지르며 환호하는 가운데 케이트 타이스 품질 시스템 엔지니어링 매니저가 라이브 해설을 하면서 말했습니다. “이건 정말 말도 안 되는 일입니다! 사상 최초로 슈퍼 헤비 부스터를 발사 타워에 성공적으로 안착시켰습니다.”

“말도 안 됩니다!” 스페이스X 대변인 댄 후엇이 발사 현장에서 이렇게 덧붙였습니다. “지금 이 시대에도 우리가 방금 본 것은 마법처럼 보였습니다.”

부스터 포착만이 5호 발사의 유일한 목표는 아니었습니다. 스페이스X는 또한 스타십의 165피트(50m) 높이의 상부 스테이지인 '스타십'을 우주로 보낸 후 인도양에 낙하하여 지구로 돌아오는 것을 목표로 삼았습니다. 발사 후 약 65분 후, 우주선은 6개의 엔진 중 3개를 사용하며 바다 위를 선회하다가 착륙하면서 전복되어 폭발했습니다.

“정말 놀라웠어요."라고 타이스는 말합니다. “우리는 스타십을 회수할 생각이 전혀 없었기 때문에 우리가 바랄 수 있었던 최고의 결말이었습니다.”

스페이스X의 설립자이자 CEO인 일론 머스크도 이에 동의했습니다.

그는 착륙 후 X(이전의 트위터)에 “다행성 시대를 향한 큰 발걸음이 오늘 이루어졌습니다.”라고 썼습니다.

달과 화성을 향한 거대한 로켓

스페이스X는 인류가 달과 화성에 정착하는 등 다양한 탐사 업적을 달성할 수 있도록 스타십을 개발하고 있습니다. 이 우주선은 완전하고 신속하게 재사용할 수 있도록 설계되었습니다(슈퍼 헤비 발사대 착륙 계획에서 알 수 있듯이 비행 사이에 필요한 시간을 단축할 수 있습니다). 이러한 특성은 스타십의 전례 없는 파워와 결합되어 우주 비행에 혁명을 일으킬 수 있다고 회사 측과 머스크는 말합니다.

NASA는 달 탐사 프로그램인 아르테미스 프로그램의 첫 번째 승무원 착륙선으로 이 우주선을 선정할 만큼 이 우주선에 대한 신뢰가 높습니다. 모든 계획이 순조롭게 진행되면 스타십은 2026년 9월 발사를 목표로 하는 아르테미스 3 임무를 통해 처음으로 지구에서 가장 가까운 이웃에 NASA 우주비행사를 착륙시키게 됩니다.

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스페이스X는 일반적인 개발 전략인 발사체를 조정하고 시험 비행을 통해 이를 테스트한 다음 그 과정을 반복하는 방식을 통해 이러한 일정에 맞춰 스타십을 제때 가동하는 것을 목표로 하고 있습니다. 실제로 플라이트 5 스타십은 이전 버전에 비해 몇 가지 중요한 수정 사항이 있었습니다.

“비행을 앞두고 스타십의 주요 업그레이드 중 하나는 열 보호막을 완전히 재작업한 것으로, 스페이스X 기술자들은 전체 열 보호 시스템을 차세대 타일, 백업 보호층 및 플랩 구조 사이의 추가 보호 장치로 교체하는 데 12,000시간 이상을 소비했습니다.”라고 스페이스X는 플라이트 5 미션 설명에 썼습니다.

스타십의 이전 네 번의 시험 비행은 2023년 4월과 11월, 그리고 올해 3월과 6월에 이루어졌습니다.

로켓은 비행을 거듭할 때마다 더 나은 성능을 보였습니다. 예를 들어, 데뷔 임무는 단 4분 동안 진행되었는데, 스타십의 2단 로켓이 분리되지 않아 스페이스X는 텍사스 상공에서 폭발을 명령했습니다. 하지만 6월 6일에 발사된 4번째 비행은 완전히 성공적이었습니다. 스타십은 궤도 속도에 도달했고, 스타십과 슈퍼 헤비 모두 지구로 돌아와 지정된 스플래시다운 구역에 착륙하며 무사히 살아남았습니다. 그리고 스타십은 오늘 또 한 번 도약했습니다.

기다림의 게임

2024년 10월 13일, 텍사스주 보카치카 인근 스타베이스에서 스페이스X 스타십이 스타십 플라이트 5 테스트를 위해 이륙하고 있다.   (Image credit: Sergio Flores/AFP via Getty Images)

스페이스X의 계획대로라면 5번째 비행은 두 달 전에 이미 이루어졌을 것입니다. 스페이스X는 8월 초에 기술적 관점에서 스타십을 발사할 준비가 되었다고 말했습니다. 

그러나 발사를 위해서는 미국 연방 항공국(FAA)의 승인이 필요하며, 이 기관은 이번 발사를 승인하기까지 시간이 더 필요했습니다. 실제로 지난달 FAA는 5번째 비행에 대한 승인이 11월 말 이전에 나올 것으로 예상하지 않는다고 밝혔습니다.

FAA는 9월 11일 Space.com에 보낸 이메일 성명에서 그 이유를 설명했습니다.

“현재 스페이스X의 스타십 플라이트 4 발사를 승인하는 라이선스는 동일한 발사체 구성과 임무 프로필로 여러 번 비행할 수 있도록 허용하고 있습니다. 스페이스X는 스타쉽 플라이트 5 발사를 위해 두 가지를 모두 수정하기로 결정했고, 이는 더 심층적인 검토로 이어졌습니다."라고 기관 관계자는 썼습니다. 

지구 대기권에 재진입하는 스페이스X의 5번째 비행 스타십의 주변에 붉은 빛을 발하는 플라즈마가 있는 장면. (Image credit: SpaceX)

“또한 스페이스X는 8월 중순에 5번째 비행의 환경 영향이 이전에 검토된 것보다 더 넓은 지역에 미치는 영향에 대해 자세히 설명하는 새로운 정보를 제출했습니다.”라고 덧붙였습니다. “이를 확인하려면 FAA가 다른 기관과 협의해야 합니다.” 

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스페이스X는 이 소식이 마음에 들지 않았습니다. 9월 10일, 이 회사는 “우주선은 날아야 한다”라는 제목의 블로그 게시물을 통해 FAA가 이전에 스페이스X에 5번째 비행의 승인을 위한 예상 시점을 9월 중순으로 잡았다고 주장했습니다. 이 문서에서는 또한 FAA의 속도와 절차, 그리고 일반적인 발사 산업 규정에 대한 불만을 토로하기도 했습니다.

이 스페이스X 동영상은 스페이스X의 스타십 5번째 우주선에 장착된 4개의 플랩에 대한 여러 이미지를 보여주며, 그중 하나(왼쪽 위)는 재진입 중 번스루 징후를 보이지만 4호에서 보였던 것만큼 심각하지는 않았다.(Image credit: SpaceX)

스페이스X는 이 게시물에서 “5번 비행 지연은 새로운 안전 우려에 따른 것이 아니라 불필요한 환경 분석에 따른 것”이라고 밝혔습니다.

“우리는 불합리하고 분노를 자아내는 이유로 지연되고 있습니다."라고 덧붙였습니다. “불행히도 우리는 실제 하드웨어를 설계하고 제작하는 것보다 로켓 발사를 허가하기 위한 정부 서류 작업에 더 오랜 시간이 걸리는 현실에 계속 갇혀 있습니다."라고 회사는 덧붙였습니다. “이는 결코 일어나서는 안 되는 일이며 우주 분야의 리더로서 미국의 입지를 직접적으로 위협하는 일입니다.”

왼쪽은 재진입하는 우주선의 날개가 붉게 빛나고 있는 모습. 오른쪽은 추락 후 밤에 보이는 불꽃. (Image credit: SpaceX)

결국, 11월 말의 5번째 비행에 대한 예상은 비관적인 것으로 판명되었습니다. 

그리고 스페이스X가 비교적 빠른 시일 내에 또 다른 스타십 임무를 발사할 것이라고 가정하는 것이 안전합니다. 지난달 스페이스X는 로켓이 지상에 고정된 상태에서 엔진을 작동시키는 일반적인 발사 전 테스트인 정지 발사(정적 발사)를 6번째 발사체로 실시했습니다.

그 이후에도 더 많은 테스트 미션이 있을 예정이며, 스페이스X는 항상 대기열에 몇 대의 우주선을 보유하고 있으며 항상 비행하고 싶어 합니다.

https://www.space.com/spacex-starship-flight-5-launch-super-heavy-booster-catch-success-video

SpaceX catches giant Starship booster with 'Chopsticks' on historic Flight 5 rocket launch and landing (video)