저렴한 발사비용과 로켓 사이즈에 비해 높은 효율성 자랑
* 스페이스X 스타쉽(Starship)
스페이스X에서 개발 중인 다목적 초대형 우주발사체. 단기적으로는 팰컨 9과 팰컨 헤비를 대체하며, 나아가 발전된 재사용으로부터 우주 수송 산업의 새로운 경제적 접근을 구축, 확립하고, 달과 화성 탐사, 그리고 장차 먼 미래에 있을 화성보다 더 멀리 위치한 천체들에 대한 탐사 계획까지 고려해 설계된 기체이다.
스타십(Starship, 2단부)과 부스터(Booster, 1단부), 그리고 재사용 시스템으로서 발사, 정비, 급유, 회수 장비인 OLT/OLM(OLIT)으로 구성된다. 전장 123m, 직경이 9m로, 전장 110.6m의 이전 세계 최대 크기 및 최고 성능 로켓이였던 새턴 V 로켓을 제친 인류 역사상 최대 크기, 최고 성능의 로켓이다. 일론 머스크에 따르면 사실상 지구에서만 필요한 부스터보다는 스타십이 메인이기 때문에, 로켓과 그 발사를 위한 재사용 설비 전체를 통틀어 스타십 발사 시스템(Starship Launch System)으로 칭한다고 한다.
스타십은 절대 하나의 십 혼자서만, 단독으로 존재할 수 없다. 그 수많은 로켓들이 유기적으로 작용해나가며 우주에 화물을 운송하는, 스타십의 사업이라는 의의는, 여러 가지 기술의 발전으로 인해 달성(Enhanced)된 새로운 개념들을 본격 도입해, 우주 운송 산업, 업계에 있어서 새로운 개념과 지평을 열었다는 것에 있다고 평가받으며, 그러한 지론을 일론 머스크는 내세우고 있다. 곧, "스타십" 이라는 새로운 시스템의 의의는, 아래의 개념들이 서로 유기적으로 작용하여 하나의 새로운 "운송 시스템"을 형성하는 것 에 있다. 그것이 비로서 "스타십 발사 시스템"이라는 명명의 의의로 작용하며, 새로운 지평을 이끌어 내는 것이다.
로켓 재사용
대륙간 여객 운송 시스템
스타십의 현재 경제적인 수요(demand) 창출 수단은, V2 스타링크 발사, 그리고 여러 지구-우주 간 획기적인 구조의 도입으로 운송 비용 절감을 통한 새로운 사업, 업계(Industry) 혹은 시장 확장에 있다. 스타십의 초기 경제 수요 마련 수단 중 하나였던, 대륙간 여객 운송 시스템은 지금은 수요를 공급할 수단 중 하나로서 고려되고 있다.
스타십의 대륙간 운송 컨셉은 스타십과 부스터의 회수가 모두 성공하면 실시할 예정이고, 해당 기체는 랜딩기어를 쓰지 않을 예정이다.
** 스페이스X 팔콘(Falcon)
미국의 민간기업 스페이스X에서 개발 및 운용 중인 2단 우주발사체. 2024년 기준 스페이스X의 최고 주력 발사체다.
우주 개발 역사상 재사용이라는 개념을 최초로 도입한 발사체이며 덕분에 기존의 발사체에 비해 거의 절반 가까이 저렴한 발사비용과 로켓 사이즈에 비해 높은 효율성으로 출시 당시 일대 파란을 몰고 왔었다. 민간기업 또한 우주개발에 주도적으로 참여할 수 있다는 것을 확실히 각인시킨 혁신적인 발사체로 평가받는다.
현재 팰컨 9의 최신형 버전인 Block5를 이용해 LEO(지구 저궤도)까지 최대 22,800kg의 화물을 운송하는데 받는 비용은 5,000만 달러 정도로 kg당 약 2,200달러라는 매우 싼 가격이고, 재사용 로켓을 사용하는 경우에는 30% 할인이 들어간다. 이는 아리안 로켓 등 경쟁업체들의 발사가격의 1/5 정도에 불과하다.
팰컨 9에서 9라는 숫자는 1단에 사용되는 엔진 개수를 뜻하는 것이고, 9번째란 뜻은 아니다.[4]
2017년 3월 30일 인공위성 발사 미션에서 1단 로켓의 재사용에 성공함으로써 2017년 기준으로 세계에서 유일한 재사용 가능한 상용 우주발사체가 되었다.
스페이스X 공식 자료에 따르면, 2025년 5월 17일 기준 팰컨 9은 발사 성공 474회 / 1단 로켓 착륙 429회 / 1단 로켓 재사용 400회를 기록하고 있다.
1단 로켓
팰컨 9의 1단은 직경이 3.66m, 높이가 42.6m이며 공중량은 약 22,000kg이다. 케로신/액체산소 기반의 추진방식을 채택하고 있으며 9개의 멀린 1D+ 엔진이 장착되어 있다. 1단의 연료 탱크 벽과 돔은 알루미늄-알로이 재질로 제작되었으며 착륙다리는 탄소섬유 재질을 허니콤 모양으로 배열해서 적극적으로 채용하고 있다.
2단 로켓
2단은 팰컨 9의 1단에 사용되었던 멀린 1D에서 노즐의 확장비 165:1로 증가시킨 멀린 1D vacuum을 기반으로 한 케로신+액체 산소 추진체계를 가지고 있다.
멀린 엔진(Merlin Engine)
로켓 재사용
스페이스X의 상징과도 같은 기술이자, 그들의 야심을 엿볼 수 있는 부분. 페이로드에 실은 화물을 우주로 보내는 임무를 수행한 발사체를 그대로 버리는 현재의 방식에서[7] 벗어나, 쓰고난 발사체가 스스로 날아서 다시 땅에 수직 착륙하는 새로운 방식의 발사체이다. 이 덕분에 2단 로켓을 제외한 모든 파츠의 재사용이 가능하며, 팰컨 9을 기반으로 만들어진 팰컨 헤비에도 그대로 적용된다. 2025년 4월 기준, 이 기술을 상용화한 로켓은 팰컨 9이 유일무이하다.
무인 착륙선(ASDS)
지상 착륙장을 사용하면 1단 로켓의 연료를 더 많이 남겨야 하는 효율성 문제가 발생하기 때문에 이를 커버하기 위해 개발된 기술. 바다 위에 무인 착륙선(ASDS; Autonomous spaceport drone ship)을 띄워 착륙 및 회수에 이용한다.
댓글 없음:
댓글 쓰기