우주 왕복 시대 ‘카운트 다운’…일론 머스크 스타십, 비행 중 엔진 가동도 성공

스타십 6차 비행서 1·2단부 모두 지구 귀환…‘로켓팔’은 활용 못해
스타십 6개 랩터 엔진 중 1개 비행 중 연소…방열 문제도 개선된 듯

스페이스X의 달·화성 탐사용 대형 우주선 ‘스타십’의 6차 시험 비행에서 또 한 번 새로운 영역에 발을 들였다. 이번에는 로봇팔로 로켓을 포획하는 모습을 보여주진 못했으나, 미래 우주 항해 시 작동해야 할 엔진을 처음으로 비행 중 연소시키는 데 성공했다. 향후 스타십이 우주 공간에서도 원하는 경로로 이동할 수 있음을 보여주는 첫 사례가 된 셈이다.

스페이스X는 이날 아침 7시(현지시각 19일 오후 4시) 미국 텍사스주 보카치카 해변의 ‘스타베이스’ 발사대에서 스타십 6차 시험 비행을 진행했다.

지난달 13일 진행된 5차 시험 비행에서 스페이스X는 스타십의 1단부 추진체인 ‘슈퍼헤비’를 로봇팔 ‘메카질라’로 붙잡아 발사대에 다시 재착륙시키는 데 성공한 바 있다. 이번 6차 비행에서도 해당 기술을 재시연하려 했으나 필요 조건이 충족되지 못해 오늘은 슈퍼헤비가 멕시코만 해상에 수직으로 착수했다. 슈퍼헤비는 이륙 2분40초 후 2단부 스타십 우주선과 분리됐고, 이후 역추진을 통해 7분 후 멕시코만 해상에 돌아왔다.

로봇팔을 활용하진 못했으나 이번 6차 시험 비행은 목표한 바 대부분을 성공했다는 평가가 지배적이다. 스페이스X 또한 발사에 앞서 “필요 조건이 충족되지 못하면 (슈퍼헤비는) 안전을 위해 발사대가 아닌 멕시코만 해상에 착수하게 될 것”이라고 밝힌 바 있다.

5차 시험 비행에서 지구 귀환 과정 중 폭발했던 2단부 스타십도 이번에는 무사히 돌아왔다. 스타십은 약 65분 동안 지난 5차 비행 때와 동일한 저궤도 비행을 수행하고 호주 북서부 연안 인도양에 수직으로 착수하는 데 성공했다.

스타십이 최대 120명의 인원이 탑승할 수 있는 진짜 여객선 부분에 해당하는 만큼 연소나 폭발 없이 지구로 무사히 돌아왔다는 점은 의미가 크다. 스타십 1, 2단부를 모두 지구로 돌아오게 한 것도 로켓 100% 재활용에 한 발 더 다가가게 됐다는 분석이다.

스페이스X는 향후 기술 발전을 통해 2단부 스타십도 슈퍼헤비처럼 로봇팔을 활용해 지상 발사대에 수직 재착륙시킨다는 계획이다. 발사대 재착륙은 해상 바지선 등에 착륙하는 것보다 더 빠르고 효율적인 점검, 재비행 등을 가능하게 한다.
이번 6차 발사에서는 슈퍼헤비와 스타십을 모두 지구로 복귀시킨 것 뿐만 아니라 몇 가지 새로운 도전에 나서기도 했다.

이번 6차 시험 비행에서 스타십은 최초의 탑재체라고 할 수 있는 ‘바나나 봉제인형’을 싣고 발사된 것으로 알려졌다. 이같은 인형은 우주선에 가해지는 중력이 0일 때 이를 시각적으로 쉽게 확인하기 위한 ‘무중력 지표’로 활용된다. 중력이 없으면 가벼운 인형이 허공으로 떠오르게 되기 때문이다. 스페이스X는 과거에도 아기 요다 인형 등의 물체를 우주선에 실어 올려보낸 바 있다.

또 이번에는 스타십에 탑재된 랩터 엔진을 비행 중 처음으로 가동시키기도 했다. 스페이스X는 비행이 시작된 지 약 38분 후 스타십의 6개 랩터 엔진 중 1개를 잠시 연소시켰다. 이 랩터 엔진은 향후 스타십이 진짜 우주여객선으로 활용될 때 우주 공간에서 항해하는 데 활용된다.

이번에 처음으로 비행 중 스타십 엔진을 연소시킨 실험은 향후 스타십이 우주 궤도 임무 중 지구로 안전하게 돌아오기 위해 필요한 기동을 수행할 수 있는 능력을 확인시켜줬다.

5차 비행에서 폭발의 원인 중 하나로 추정되는 방열판(열 차폐 장비)에 대한 테스트도 이뤄졌다. 스페이스X는 이번 6차 비행에서 추가 시험을 위해 2차 방열 부품을 새로 도입하고, 향후 우주선 포획 장비 등이 설치될 기체 일부에는 방열판을 아예 제거했다. 스타십이 대기권으로 재진입 할 때 속도를 줄이기 위해 일종의 날개, 낙하산 역할을 하는 ‘플랩’의 제어 각도도 이전 발사보다 더 높게 설정했다.

지구 재진입 절차에 관여하는 방열판, 플랩 각도 등을 변경했음에도 스타십이 폭발 등 없이 무사히 돌아온 만큼 이에 대한 실험도 유의미한 성과를 냈을 것으로 보인다.

스타십 6차 비행과 관련해 스페이스X는 “이 모든 비행은 지구 궤도 너머로 우리를 데리고 갈 완전한 우주선에 한걸음 더 가까워졌다는 것을 보여준다”며 “달과 화성은 우리가 생각하는 것만큼 멀지 않은 미래에 있다. 우리는 빠르면 2026년 화성에 우주선을 보내게 될 것”이라고 전했다.

한편 스타십은 향후 미 항공우주국(NASA)의 아르테미스 3호 임무에 활용돼 우주인들을 달에 착륙시키는 데 활용될 예정이다. 아르테미스 3호 임무가 2026년에 예정된 만큼 스페이스X는 그전까지 스타십 비행 횟수를 크게 늘린다는 계획이다.

스타십은 2023~2024년에 걸쳐 총 6회 비행했는데, 내년에는 총 25번의 발사를 계획하고 있다. 향후 수년 내 총 100회 발사에도 나선다는 목표다. 스타십 등 로켓 발사의 가장 큰 걸림돌은 환경 관련 규제인데, 일론 머스크와 도널드 트럼프 미국 대통령 당선인의 우호 관계를 고려하면 관련 규제가 보다 완화될 것이라는 관측이 나온다. 실제로 트럼프 당선인은 이번 6차 시험 비행을 머스크와 함께 참관했다.

[서울=뉴시스]