【부산CBS : 조송현의 과학 토픽】'우주를 여행하는 인간 Homo Spaciens'를 향한 위대한 하루

우주탐사의 새로운 장을 연 스타십, 스타라이너, 창어6호

조송현 승인 2024.06.19 17:44 의견 0

Q1. 지난 금요일 하루 우주탐사 역사에 기록될 만한 3건의 중요한 이벤트가 있었다고요?

--> 그렇습니다. 스페이스X의 스타십 4차 시험비행이 마침내 성공했고요, 보잉의 신개념 우주선 스타라이너가 우주비행사 3명을 국제우주정거장에 보내는 데 역시 성공했습니다. 또 중국의 달 탐사선 창어6호의 달의 뒷면 샘플을 궤도선에 보내는 데 성공했습니다. 세 건 모두 우주탐사 역사에 한 페이지씩을 장식할 만한 성과로 평가됩니다.

Q2. 굵직한 우주탐사 이벤트가 금요일 하루에 펼쳐졌군요. 아무래도 가장 눈길이 가는 건 스페이스X의 스타십 4차 시험비행인데, 마침내 성공했군요. 지난해 11월 2차 시험비행을 이 시간에 소개한 적이 있는데, 그때는 비행시간 8분 만에 우주선 스타십이 폭발했는데도 핫 스테이징이 가동돼 ‘절반의 성공’이라는 평가를 받았다는 기억이 납니다. 이번 시험비행의 하이라이트와 의미를 소개해주시죠.

--> 스타십의 4차 시험비행의 목표는 크게 두 가지인데요, 하나는 부스터인 슈퍼헤비가 우주선 스타십을 밀어올리고 분리된 뒤 다시 지구로 재진입해 연착륙하는 것, 다른 하나는 우주선 스타십이 저궤도에 정상적으로 올라간 뒤 다시 대기권으로 재진입해 연착륙하는 것입니다. 이번에는 지정된 바다 한가운데 내려앉는다고 해서 ‘플래쉬다운’이라고 이름지어졌죠. 이번 시험비행에서 이 두 가지 목표를 모두 달성했습니다. 부스터인 슈퍼헤비 로켓과 우주선을 재사용할 수 있음을 입증한 것입니다.

Q3. 로켓과 우주선의 재사용을 입증한 게 이번 4차 시험비행의 가장 큰 임무였군요. 스타십의 로켓 슈퍼헤비는 아폴로의 새턴V 로켓보다 2배 더 강력하다고 저번에 설명해주셨는데, 다시 한번 스타십의 제원을 소개해주시죠.

--> 스타십은 추진체(부스터) 슈퍼헤비(72m)와 스타십[로켓 우주선(50m)]으로 구성돼 있는데 전체 길이가 122m, 총중량 3600t인 초대형 우주선입니다. 슈퍼헤비 로켓은 추진력 75톤짜리 엔진 33개가 달렸고, 로켓 우주선 스타십에도 6개의 엔진이 붙어있습니다. 슈퍼헤비 부스터는 아폴로11의 로켓 새턴 5호(전장 110m, 총중량 3038t호)보다 추력이 2배 더 강력한데, 이후 버전은 더 강력해집니다. 페이로드(화물)는 100t~150t의 화물이나 100명의 사람을 저궤도로 수송할 수 있습니다.

Q4. 엄청난 규모의 스타십 발사와 재진입은 정말 장관이었겠는데요, 스타십의 4차 시험비행이 성공하기까지 아슬아슬한 장면도 있었다고 들었는데요, 이번 4차 시험비행의 하이라이트를 간단히 중계해주시죠.

--> 6일(동부 표준시) 오전 8시50분 슈퍼헤비가 발사됐는데, 로켓엔진 33개 중 1개가 발사 2초 만에 꺼졌어요. 좀 불안했죠. 발사 약 1분 후 발사체가 가장 큰 압력을 받는 맥스큐(Max-Q)에 도달했고, 2분57초 후 75km 상공에서 1단 불리 전 2단 엔진을 점화하는 ‘핫 스테이징’을 성공적으로 수행하고, 곧바로 단을 분리했어요. 슈퍼헤비는 분리 후에도 관성에 의해 150km까지 상승했다가 하강을 시작해 8분 만에 멕시코만의 지정 장소에 플래쉬다운했죠. 이제 남은 건 스타십인데, 고도 210km의 저궤도에 도달해 항로를 비행한 뒤 발사 40분부터 대기권에 재진입하기 시작해 손에 땀을 쥐게 했죠. 3차 비행에서 도중에 마찰열을 견디지 못하고 폭발했거든요. 근데 이번에도 동체에 장착된 카메라에 꼬리날개가 불에 타는 장면이 생생히 중계됐어요. 단열 타일이 떨어져 나갔고 자세제어 플랩도 손상됐죠. 중계를 보는 사람들은 다들 ‘연착륙은 어렵겠다’고 생각했죠. 근데 불에 타고 남은 꼬리날개가 움직이고, 해발 10km쯤에서 자세를 잡더니 정상적으로 플래쉬다운했어요. 정말 손에 땀을 쥐게 하는 1시간6분의 흥미진진한 드라마였죠.

Q5. 듣기만 해도 손에 땀이 나는 것 같습니다. 마지막으로 1시간6분간의 흥미진진한 드라마의 후속편과 의미를 살펴볼까요?

--> 앞으로 몇 차례 더 시험비행을 통해 재사용 가능성을 더욱 확실하게 입증하는 동시에 출력을 더욱 강화할 것으로 보입니다. 그리하여 스타십은 2026년 9월 아르테미스 3호 미션을 통해 나사 우주비행사를 달에 착륙시키는 임무를 수행할 것으로 예상됩니다. 물론 2029년까지 화성에 사람을 보낸다는 계획도 탄력을 받을 것 같습니다.

이번 스타십의 4차 시험비행 성공의 의미는 머스크의 자평이긴 하지만 여기에 잘 나타나 있습니다. 스타십이 시험비행에 성공하자 일론 머스크는 트위터에 이렇게 썼습니다. “오늘은 우주를 여행하는 문명으로서 인류의 미래를 위한 위대한 날이었습니다! Today was a great day for the future of humanity as a space-faring civilization!” “오늘은 ‘우주를 여행하는 인간, Homo Spaciens’를 향한 위대한 하루였다”라고 표현한 거죠.

Q6. 우주를 여행하는 인간, 호모 스페이션스, 후대에 기록될지 모르겠습니다. 자, 금요일에 있었던 호모 스페이션스를 향한 다른 노력도 있었죠, 보잉의 스타라이너를 소개해주시죠.

--> 보잉사의 스타라이너(Starliner)는 지구 저궤도를 오가는 사람들을 실어 나르는 차세대 우주선(캡슐)입니다. 모델 이름이 CST-100인데 크루 스페이스 트랜스포테이션의 역자죠. NASA의 상용 크루 프로그램(Commercial Crew Program)과 공동으로 개발되고 있고요. 재사용이 가능하고 최대 7명의 승무원을 운송할 수 있습니다. 2019년 첫 시험비행과 2022년 두 번째 시험비행의 실패를 딛고 이번에 국제우주정거장 도킹에 성공해 우주비행사 2명을 무사히 운송했죠. 미래 상업 우주비행 가능성을 보여준 것으로 평가됩니다.

Q7. 다른 하나의 이벤트는 중국의 달 탐사선 창어6호에 관한 것이네요.

-->창어 嫦娥6호는 중국의 달 탐사선인데, 지난 6월 1일 달의 뒷면에 성공적으로 착륙했죠. 달의 착륙선의 로봇이 달 표면 샘플 약 2kg을 채취해 이를 상승(Ascender) 모듈에 올려놓았었요. 이번 뉴스는 상승 모듈이 달 표면에서 솟아올라 달 궤도를 돌고 있는 궤도선, 오비터(Orbiter)와 도킹하여 샘플 캡슐을 지구 재진입 캡슐Reentry Capsule에 전달했다는 겁니다. 이 재진입 캡슐은 6월 25일 지구에 온다고 하는데, 이는 인류 최초로 달 뒷면 토양을 갖게 되는 역사적인 순간이기도 합니다.

Q8. 우주개발에서 중국이 미국 못지않게 상당히 앞서가네요. 우리도 가만히 있을 수만은 없겠죠?

--> 우리는 최근 한국우주항공청 Korea AeroSpace Administration(KASA)을 설립했죠. KASA는 우주개발 정책과 프로젝트를 총괄하며, 우주 관련 기업을 육성하는 역할을 합니다. KASA는 한국이 우주 경제 강국으로 성장하는 데 중요한 발판이 될 것으로 기대를 모읍니다.

주요 우주개발 계획을 보면, 2032년까지 달 착륙, 2045년 화성 착륙, 2,000개 이상의 우주 관련 기업 육성 등입니다.

<본지 편집장 / 우주관 오디세이 저자>

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