일론 머스크가 이끄는 미국의 우주기업 스페이스엑스가 우주산업에서 새로운 금자탑을 쌓았다.
14일(한국시각 15일) 역대 최강 로켓 스타십의 15차 시험발사에서 스타십 상단부(2단)를 발사대로 되돌려 회수하는 데 성공했다.
전날 1단 슈퍼헤비 회수는 실패했으나, 하루 뒤 궤도비행을 마친 2단을 발사대의 기계팔로 공중 포획하는 ‘젓가락 회수’에 성공함으로써 로켓 완전 재사용을 향한 가장 중요한 고비를 넘어섰다. 로켓을 완전 재사용할 수 있게 되면 발사 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
스페이스엑스는 지난 10여년 동안 팰컨9 로켓의 1단 부스터를 회수해 재사용해 왔고, 스타십 시험발사에서도 1단 슈퍼헤비를 세차례 회수한 경험이 있으나 상단부를 회수하는 건 이번이 처음이다. 특히 첫 시도에서 완벽한 성공을 이루는 기술력을 과시했다.
스페이스엑스는 소셜미디어 엑스에 회수 성공 사실을 알리면서 “모든 것이 달라졌다”고 의미를 부여했다. 스페이스엑스의 생중계 아나운서는 “역사상 가장 놀랍고도 대단한 공학적 위업 중 하나가 바로 우리 눈앞에서 펼쳐졌다”고 말했다. 재러드 아이작먼 미국항공우주국(나사) 국장은 소셜미디어 엑스에 “정말 마법 같았다”며 “목표에 한걸음 더 가까워졌다”고 말했다.
1단 회수는 실패…스타링크 위성 26기 배치 성공
발사 후 21시간 동안 지속 2만7000km가 넘는 속도로 지구를 14바퀴 돈 스타십 상단부는 이날 고도 274km 상공에서 궤도를 이탈해 대기권에 진입했다. 이어 방향과 속도를 조절하며 텍사스주 보카치카해변의 전용 발사장 스타베이스 상공에 도착한 뒤, 랩터 엔진 3개를 점화해 기체를 똑바로 세우고 수직하강했다. 스타십이 발사대의 두 기계팔에 안긴 시각은 오후 4시20분(한국시각 15일 오전 6시20분)이었다. 전날 발사대를 출발한 지 22시간 30여분만에 정확히 같은 곳으로 돌아왔다.
스페이스엑스는 애초 이번 비행에서 1단과 2단을 모두 발사 지점으로 귀환시켜 회수하는 ‘더블 캐치’를 시도할 예정이었다. 그러나 1단 슈퍼헤비는 이륙 6분30초 후 발사대가 아닌 멕시코만(아메리카만) 해상으로 큰 폭발음을 내며 착수했다. 뉴욕타임스는 “1단 슈퍼헤비의 유도 및 항법 제어 시스템에 문제가 있음을 감지하고 멕시코만 상공으로 방향을 돌려 모의 착륙을 시도했다”고 전했다.
상단 스타십은 궤도 비행 중 저궤도 인터넷 군집위성인 3세대 스타링크 위성 26기도 성공적으로 배치했다. 스페이스엑스는 “3세대 위성은 스타링크가 세계 인터넷 점유율 51%를 달성하려는 목표에 한 걸음 더 다가가게 해 줄 것”이라고 밝혔다.
2027년 아르테미스 3호 시험비행 참여
이번 발사는 미국항공우주국(나사)의 아르테미스 유인 달 착륙 임무를 수행할 수 있는 성능을 갖춘 3세대 스타십의 네번째 발사였다. 스타십은 2027년 지구 저궤도에서 실시하는 아르테미스 3호 시험비행에 참여해 달 착륙 임무 수행 능력을 검증받는다.
역대 가장 크고 강력한 로켓인 3세대 스타십은 1단 슈퍼헤비(높이 72.3m)와 2단 스타십(높이 52.1m)으로 구성돼 있다. 총 길이가 124.4m로 일반 아파트 기준으로 40층이 넘는 높이다. 둘 다 재사용할 수 있도록 설계됐다. 엔진 수는 1단 슈퍼헤비에 33개, 2단 스타십에 6개를 합쳐 모두 39개다.
1단 슈퍼헤비의 추력은 약 8200톤으로, 1960년대 아폴로 우주선을 달에 보낸 새턴5 로켓은 물론 새로운 달 착륙 프로그램 아르테미스에 쓰이는 에스엘에스(SLS) 로켓보다 2배 이상 강력하다. 한 번에 100톤의 화물을 우주에 실어나를 수 있다.
스타십 개발은 2019년 4월 소형 시제기 스타호퍼 시험비행을 시작으로 구체화돼, 2023년 4월 1단 슈퍼헤비와 2단 스타십이 결합된 완전체 스타십의 첫번째 시험비행이 이뤄졌다. 2024년 10월 5차 시험발사에선 발사한 슈퍼헤비를 다시 발사대로 복귀시켜 기계팔(메카질라)를 이용해 포획하는 이른바 ‘젓가락 회수’ 기술에 성공하는 극적인 장면을 연출해 화제를 모았다.
곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr