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2019년 8월 23일 금요일

우주 연료 재보급에 계속 도전하는 나사



(Robotic Refueling Mission 3’s Multi-Function Tool 2, operated by Dextre, demonstrates robotic refueling operations on the outside of space station(Credit: NASA))


 나사는 우주에서 액체 연료를 보급하는 연구를 진행 중입니다. 이제까지는 로켓 연료를 재주입 하는 대신 매번 새로운 로켓을 발사했지만, 앞으로 장거리 우주 탐사에서는 일회용 대신 여러 번 반복 사용이 가능한 우주선의 비중을 늘릴 수밖에 없기 때문에 반드시 필요한 기능입니다. 




 언뜻 생각하면 우주 공간에서 연료 주입이 그렇게 어렵지 않을 것 같지만, 로켓 연료로 흔히 사용되는 수소와 산소, 메탄은 매우 낮은 온도에서 보관해야 한다는 문제점이 있습니다. 위성 궤도 및 자세 제어 용으로 흔히 사용되는 하이드라진 같은 연료는 지구에서 발사되는 로켓에 사용되기엔 독성 문제도 있고 효율도 낮습니다. 가능하면 지상 발사 로켓과 같은 연료를 사용해 연료를 보급해야 합니다. 또 달 기지와 화성 기지에서 현지 자원으로 조달 가능한 연료가 이런 형태라는 점도 큰 이유입니다. 


 이전 포스트에서 설명했듯이 나사는 여러 가지 어려움을 극복하면서 Robotic Refueling Mission 을 진행하고 있습니다. 작년 국제 유인 우주 정거장에 있는 캐나다의 덱스터 로봇 (Dextre robot)에 설치된 RRM3 은 장기간 액체 메탄을 보관하는 실험을 진행하다 문제가 생겨 올해 4월에 연료를 버려야 했습니다. 이후 나사의 연구팀은 문제를 일으킨 장치를 보완해 추가 실험을 진행할 예정입니다. 주요 장치의 보완은 끝났고 이제 다시 검증의 시간이 다가왔습니다. (참고로 장치 목록은 Cryogen Servicing Tool that connects the source tank and receiver tank, the Multi-Function Tool 2 (MFT2) to operate the cryogenic transfer adapters, and the Visual Inspection Poseable Invertebrate Robot 2 (VIPIR2) for verifying the proper cryogen transfer between tanks)


 쉽지 않은 일이지만, 앞으로 심우주 탐사와 인류의 달/화성 유인 탐사를 위해 반드시 필요한 일이라고 생각합니다. 달에 있는 물을 수소와 산소로 분해하거나 혹은 화성 대기에서 이산화탄소와 물을 구해 메탄과 산소 연료를 얻는 구상은 이전부터 있어왔지만, 그전에 추출한 연료를 안전하게 장기간 보관하고 다른 우주선에 옮겨 실을 수 있는 기술이 마련되어야 합니다. 이번에는 잘 되기를 희망합니다. 


 참고 


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