블로그를 시작하고 나서 얼마 안되던 시절이던 2009 년, 나사의 달 재착륙 계획을 블로그를 통해서 소개드린 바 있습니다. ( http://blog.naver.com/jjy0501/100060331729 참조) 당시 계획되던 아레스 I 및 아레스 V 로켓은 취소되었지만 대신 SLS (Space Launch System) 이 그자리를 대신할 예정이며 인간을 달과 화성으로 인도할 오라이언 (Orion : 오리온이라고 표기한 적도 있었지만 실제 영어식 발음인 오라이언으로 앞으로 통일할 예정) 우주선은 아직까지 건재합니다.
오라이언 우주선은 숱한 예산상의 위기를 극복하고 2014 년 12월쯤 첫번째 시험 비행인 Exploration Flight Test-1 (EFT-1) 을 앞두고 있는 상황입니다. 오늘은 나사의 달 재착륙 계획과 미래 화성 계획의 핵심인 오라이언 우주선에 진척 사항에 대한 이야기입니다.
(방열판을 조립 중인 오라이언 우주선 Engineers completed installing the heat shield on NASA’s Orion spacecraft ahead of its first trip to space in December. The flight test will send an uncrewed Orion 3,600 miles into space before returning it to Earth for the splashdown in the Pacific Ocean. The heat shield will help protect the Orion crew vehicle from temperatures of about 4,000 degrees Fahrenheit during its reentry into Earth’s atmosphere.
Image Credit: NASA/Daniel Casper)
오라이언 우주선의 정식 명칭은 오라이언 다목적 승무원 수송선 Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) 으로 미국의 나사와 록히드 마틴 그리고 유럽 우주국 (ESA) 의 오스트리움 (Astrium) 이 협력해서 개발 중인 우주선입니다. 생김새는 아폴로 우주선과 비슷하게 생겼지만 보다 대형인 우주선으로 지름 5 미터에 8,913 kg 의 캡슐 부분과 12,337 kg (이중 추진체 무게는 7,907 kg ) 의 서비스 모듈이 결합되어 총 무게는 21,250 kg 정도 되는 우주선입니다.
현재 러시아의 최신 소유즈 우주선 Soyuz TMA-M 이 2.72 미터의 지름과 7150 kg 의 중량을 가지고 있고 과거 아폴로 11 호의 사령선이 지름 3.9 미터에 달했던 것에 비해 보다 대형이라는 것을 알 수 있습니다. (물론 아폴로 우주선은 착륙선과 서비스 모듈을 합치면 대 크기가 커지지만 오라이언도 그점은 마찬가지)
(캡슐 모듈과 서비스 모듈, 그리고 태양 전지판을 가지고 있는 오라이언 우주선. NASA’s Orion spacecraft will carry astronauts further into space than ever before using a module based on Europe’s Automated Transfer Vehicles (ATV). The ATV-derived service module, sitting directly below Orion’s crew capsule, will provide propulsion, power, thermal control, as well as supplying water and gas to the astronauts in the habitable module. The first Orion mission will be an uncrewed lunar flyby in 2017, returning to Earth’s atmosphere at 11 km/s – the fastest reentry ever. Credit : NASA )
(위에서 추진 로켓을 뒤에 탑재한 오라이언 우주선 Orion spacecraft including the ATV derived Service Module with a propulsion stage attached at the back. Credit : NASA )
(Orion Spacecraft & SLS )
(지구에서 달까지 미션 요약 )
오라이언 우주선의 첫번째 비행 테스트는 2014 년 말로 예정되어 있는데 안전을 위해서 무인 테스트로 진행될 예정입니다. 과거 오라이언 우주선은 아레스 I 로켓에 탑재되어 발사될 예정이었나 아레스 I/V 로켓이 취소되고 대신 SLS 라는 한개의 로켓으로 오라이언 우주선과 필요한 화물을 보내는 방식이 결정되어 있습니다. 따라서 본래 오라이언 우주선은 SLS 에 실려 탑재되어야 하지만 아직 준비가 안된 관계로 대신 델타 IV Heavy 로켓에 실려 탑재될 예정입니다. SLS Block I 에 오라이언이 실려 발사되는 것은 2017 년으로 예정되어 있습니다.
몇번이나 계획 자체가 무산될 어려움을 극복하고 오라이언이 계획 10 년만에 감동의 비행 테스트에 나설 수 있게 된데는 여러 사람들의 노력이 있었는데 사실 2011 년 이후에는 ESA 가 참여했던 것도 한가지 이유였습니다. 유럽 우주국은 오라이언에 탑재될 서비스 모듈 개발에 참여하게 되는데 이미 유럽 우주국이 가지고 있던 Automated Transfer Vehicle (ATV) 가 이 목적에 맞게 개량될 것이라고 하네요. ATV 는 이전에는 국제 유인 우주 정거장에 화물을 보내는 용도로 사용되었습니다.
첫번째 발사시험인 EFT-1 에서 오라이언 우주선은 방열판을 포함해 정상적인 지구 대기권 재진입이 가능한지 서비스 모듈을 제대로 작동하는지 등을 테스트하게 될 것입니다. 이 테스트가 완료되면 역시 2017 년에는 SLS 와의 무인 테스트가 준비되어 있는데 이 테스트 (EM-1) 은 무인 테스트이지만 오라이언 우주선이 실제로 달 궤도까지 진입한 후 다시 지구에 귀환해서 착륙하는 것을 목표로 하고 있습니다.
이후 실제 달에 다시 착륙할 것인지 아니면 (이전에 이미 했던 달 착륙 대신) 지구 주변의 소행성을 탐사할 지는 완전히 결론이 난 상태는 아니라고 합니다. 이런 논란이 있는 이유는 궁극적인 탐사 목표가 이번에는 달이 아닌 화성이기 때문이라고 하네요.
아무튼 이런 고민도 SLS 와 오라이언이 차질없이 개발이 완료될 때 할 수 있는 것입니다. 현재 나사와 연관 기관들은 오라이언 및 SLS 의 개발에 박차를 가하고 있는데 오랜 세월 표류했었던 나사의 우주 개발 사업이 마침내 다시 아폴로 시대 이후 전성기를 맞이할 수 있을 지 궁금합니다. 앞으로도 SLS 및 오라이언 관련 소식은 계속 전달하겠습니다.
참고
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