오늘은 SpaceX 우주선 상부 스테이지가 두 번째 연속 사고로 손실된 것에 대해 이야기를 해보려고 합니다.
여덞 번째 시험 비행에서의 사고
SpaceX는 목요일 프로그램의 여덟 번째 시험 비행에서 거대한 스타십 로켓을 발사했지만 일종의 오작동으로 인해 상부 엔진이 여러 번 작동을 멈추고 두 번째 비행에서 계획된 궤도 이하 고도에 도달하지 못하고 파편이 쏟아져 부서졌습니다.
“분명히 겪어야 할 일이 많고 파헤쳐야 할 일이 많습니다. 하지만 우리는 계속해 나갈 것입니다."라고 SpaceX 발사 해설자 댄 후트는 말했습니다. “우리가 이러한 비행 테스트를 하는 가장 큰 이유는 배우기 위해서입니다. 아직 이 우주선에 대해 더 배울 것이 많지만, 머지않은 미래에 우주선을 우주로 보내게 될 것입니다.”
해설자 케이트 타이스가 덧붙였습니다: “우리는 배우기 위해 비행하고 있고, 많은 것을 배우고 있습니다. 스타십 프로그램과 같은 개발 프로그램의 경우와 마찬가지로 진전이 항상 선형적인 것은 아닙니다.”
미지의 기술적 문제로 인해 마지막 순간에 스크럽을 한 지 3일 후인 오후 6시 30분(동부 표준시), SpaceX는 슈퍼 헤비 1단의 33개의 메탄 연료 랩터 엔진에 시동을 걸었습니다. 2초 후, 세계에서 가장 크고 강력한 로켓이 텍사스 걸프 해안에 있는 스페이스X의 발사 기지에서 장엄하게 이륙했습니다.
NASA의 새턴 5 달 로켓보다 두 배 이상 강력한 최대 1,600만 파운드의 추력을 낼 수 있는 슈퍼 헤비 스타십이 긴 불꽃을 뿜으며 동쪽으로 날아오르자 텍사스주 보카치카 발사장 바로 위 해안가에 위치한 사우스 파드레 섬에 모인 관중들이 열광했습니다.
스타십 상단을 빽빽한 대기권 밖으로 밀어 올린 후, 높이 230피트, 폭 30피트의 슈퍼 헤비 1단계 부스터는 발사장으로 다시 날아가 발사 타워 측면에 장착된 두 개의 거대한 기계 팔인 “젓가락”을 잡았습니다.
젓가락은 천천히 하강하는 부스터를 감싸고 로켓 양쪽의 구조적 캡처 고정 장치에 고정되었습니다. SpaceX의 세 번째 극적인 발사대 포착은 신속한 수리 및 재사용을 가능하게 하는 회사의 계획에서 핵심적인 요소입니다.
한편 160피트 높이의 스타십 상단은 6개의 랩터 엔진의 힘으로 계획대로 우주를 향해 올라갔고, 계획된 궤도 하부 궤도를 향해 하늘로 솟구치며 완벽하게 작동하는 것처럼 보였습니다.
그러나 이륙 후 약 8분 20초 후, SpaceX의 라이브 웹캐스트에 표시된 원격 측정 결과 6개의 엔진 중 4개의 엔진이 조기에 꺼진 것으로 나타났습니다. 우주선의 카메라에는 우주선이 회전하기 시작하면서 통제 불능 상태가 된 것이 분명했습니다. 몇 초 후 교신이 끊겼습니다.
YouTube에 게시된 여러 동영상에서는 우주선이 분리된 후 지구를 향해 파편이 쏟아지는 장관을 볼 수 있었습니다. 우주선의 자폭 시스템 때문인지, 아니면 대기권 하층으로 떨어지면서 극심한 구조적 하중 때문에 우주선이 해체된 것인지는 즉시 확인되지 않았습니다.
스페이스X가 평소처럼 신속한 복구를 시도하겠지만, 미 연방 항공국은 또 다른 고장 조사를 명령할 것이 거의 확실합니다. 연이어 두 번의 파괴적인 고장을 감안할 때 이번에는 비행 상태로 돌아가는 데 시간이 더 걸릴 수 있습니다.
스타십의 비행계획
비행 계획에는 스타십의 페이로드 방출 시스템을 테스트하기 위해 4개의 모의 스타링크 위성을 배치하고, 로켓의 랩터 엔진 중 하나를 우주에서 재시동하고, 귀환하는 스타십의 최종 패드 포착에 필요한 새로운 열 차폐 재료 및 부품을 테스트하는 등 다양한 테스트가 포함되었습니다.
궤도 하부 비행이 끝나면 스타십은 대기권으로 먼저 떨어질 것으로 예상되었습니다. 최대 대기 가열 영역을 지나면 로켓은 수직 방향으로 뒤집힌 후 호주 인근 인도양에 꼬리 부분을 먼저 로켓으로 구동하는 '연착륙'을 하도록 프로그래밍되어 있었습니다.
하지만 그렇게 되지 않았습니다.
1월에 진행된 7번째 통합 비행 테스트(IFT) 도중 슈퍼 헤비 1단 엔진 바로 위에서 화재가 발생하여 발사 후 8분 20초 만에 연락이 두절되었습니다.
그로부터 3분 후, 로켓의 자폭 시스템이 폭발을 일으켜 우주선이 분리되면서 비행 경로를 따라 불타는 파편이 쏟아져 내리는 장관을 연출했습니다.
원격 측정 결과, 랩터 중 한 대에 연결된 추진체 라인이 예상치 못한 고조파 진동으로 인해 파열된 후 화재가 발생한 것으로 나타났습니다. SpaceX는 월요일에 발사된 스타십의 엔진을 60초간 시험 발사하여 다양한 추력 수준에 대한 반응을 연구했습니다.
원격 측정 결과, 랩터 중 하나로 연결된 추진제 라인이 예상치 못한 고조파 진동으로 인해 파열된 후 화재가 발생한 것으로 나타났습니다. SpaceX는 월요일에 발사된 스타십의 엔진을 60초간 시험 발사하여 다양한 추력 수준에 대한 반응을 연구했습니다.
테스트 결과를 바탕으로 추진제 공급 라인을 수정하고 연료 온도를 변경하고 추력 수준을 조정하여 이러한 고조파 반응을 방지했습니다. 화재가 발생한 구역에 통풍구를 추가로 설치하고 질소 퍼지 시스템을 추가하여 화재 발생 가능성을 최소화했습니다.
목요일에 무엇이 잘못되었는지는 즉시 알려지지 않았습니다.
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슈퍼 헤비 우주선의 버그를 해결해야
슈퍼 헤비 우주선의 버그를 해결하는 것은 SpaceX와 NASA 모두에게 매우 중요합니다. SpaceX는 NASA의 아르테미스 프로그램에서 우주비행사를 달 남극 근처 착륙지로 수송하기 위해 개조된 스타십을 공급하는 계약을 체결하고 있습니다.
스타십 착륙선을 달에 보내려면 먼저 지구 저궤도에 진입시킨 다음, 달 궤도 여행을 위해 달로 향하는 스타십에 연료를 보급하기 위해 여러 대의 초대형 스타십 '탱커'를 발사해야 합니다.
우주비행사들은 NASA의 우주 발사 시스템 로켓을 타고 발사되어 록히드마틴이 제작한 오리온 캡슐을 타고 달로 날아가게 됩니다. 승무원들은 달 표면으로 하강하기 위해 대기 중인 우주선으로 이동합니다. NASA는 무인 우주선 달 착륙 후 2027~28년에 첫 번째 여성과 다음 남성을 달에 보낼 계획입니다
한 번의 달 착륙에 필요한 슈퍼 헤비 스타십의 수를 고려할 때 신속한 재사용성은 이 프로그램의 핵심 요소입니다. 시스템을 완성하고 우주비행사를 태우는 데 필요한 신뢰성을 입증하려면 여러 번의 성공적인 시험 비행이 필요합니다.
이번 사고는 플로리다 케네디 우주 센터의 시설을 대대적으로 업그레이드하여 슈퍼 헤비 부스터와 스타십을 개조하고 플로리다 발사대 1개 또는 2개에서 발사할 수 있는 380피트 높이의 건물을 건설하려는 SpaceX의 야심찬 계획 중에 발생한 사고입니다.
우뚝 솟은 '기가베이' 시설은 4650만 입방피트의 가공 공간과 815,000평방피트의 작업 공간을 제공할 것입니다. 건설은 2026년 말에 완료될 예정입니다. 보카치카에 이미 구축된 시설과 유사하게 플로리다에 스타십을 처음부터 제작할 수 있는 또 다른 시설이 계획되어 있습니다.
“스페이스 코스트 스타십 제조, 통합 및 개조 시설이 완공되는 동안 플로리다에서 초기 스타십 비행을 가능하게하기 위해 먼저 완성 된 슈퍼 헤비 부스터와 스타십 상단 우주선을 바지선을 통해 스타베이스에서 운송하여 플로리다에서 스타십 함대를 구축 할 것입니다."라고 SpaceX는 월요일 성명에서 말했습니다.
“플로리다와 텍사스에 생산, 통합, 개조 및 발사 시설을 갖추게 되면 신속한 재사용을 통해 스타십의 발사 속도를 빠르게 높일 수 있는 위치에 오를 것입니다.”