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우주선의 달 착륙 시스템에 대한 아티스트의 일러스트레이션. 신용: 스페이스X
NASA의 한 고위 관계자는 수요일 SpaceX의 거대한 새 스타쉽 로켓 개발에 대한 "어려움"이 2025년 후반부터 우주 비행사와 함께 아르테미스 프로그램의 첫 달 착륙을 지연시킬 수 있다고 우려했습니다. 달 표면을 오가는 승무원.
NASA의 탐사 시스템 개발 임무 책임자인 Jim Free는 우주선이 우주 비행사를 달에 착륙시키기 전에 SpaceX가 해야 할 일이 많다고 말했습니다. NASA의 현재 일정은 아르테미스 프로그램의 첫 번째 우주비행사가 2025년 말 아르테미스 3 미션으로 달에 착륙하는 것입니다.
Free는 수요일 National Academies의 Aeronautics and Space Engineering Board 회의에서 "Artemis 3의 경우 25년 12월이 현재 매니페스트 날짜라고 언급했습니다."라고 말했습니다. “하지만 SpaceX가 겪었던 어려움을 고려할 때 정말 걱정스러운 일이라고 생각합니다. 그래서 아마 26년으로 미끄러지는 것을 생각할 수 있습니다.”
우주선이 달로 날아가기 전에 SpaceX는 우주선을 성공적으로 궤도에 진입시켜야 합니다. SpaceX는 4월 20일 33개 엔진의 Super Heavy 부스터 위에 Starship의 첫 번째 통합 시험 비행을 사우스 텍사스에 있는 회사의 Starbase 시설에서 이륙했습니다. SpaceX는 Super Heavy 부스터와 Starship 클리어링으로 시험 비행이 성공했다고 선언했습니다. 엔지니어가 분석할 수 있도록 성능에 대한 귀중한 데이터를 다시 지상으로 전송합니다.
그 후 로켓은 여러 차례의 엔진 고장 후 통제 불능 상태로 회전했지만, 마침내 자폭 시스템이 작동하여 차량을 폭파했습니다.
SpaceX 지상 팀은 두 번째 Super Heavy/Starship 테스트 발사를 시도하기 전에 텍사스의 발사대 손상을 복구하고 지상 인프라를 강화하고 있습니다. SpaceX의 설립자이자 CEO인 Elon Musk는 발사장이 늦여름까지 또 다른 시험 비행을 위한 준비가 될 수 있다고 제안했습니다.
SpaceX의 Starship 로켓이 4월 20일 첫 번째 통합 비행 테스트에서 이륙합니다. 출처: Trevor Mahlmann / Spaceflight Now
우주선 달 착륙선은 Artemis 3 달 착륙을 지연시킬 수 있는 NASA의 Artemis 아키텍처의 유일한 요소가 아닙니다. NASA는 지난해 아르테미스 3호 미션을 시작으로 달 위를 걷는 우주비행사를 보호하기 위한 새로운 우주복을 개발하기 위해 액시옴 스페이스를 선택했다. 새로운 우주복은 국제우주정거장에서 우주 유영에 사용된 NASA의 기존 수십 년 된 부피가 큰 우주복 디자인보다 더 유연하여 달의 중력이 감소한 환경에서 걷는 데 더 적합합니다.
NASA의 감찰관은 상업용 고정 가격 계약에 따라 개발되고 있는 SpaceX 우주선 착륙선과 새로운 우주복을 아르테미스 3호 달 착륙 임무를 지연시킬 수 있는 영역으로 식별했습니다. 상업적 조달 제도는 NASA가 착륙선과 우주복을 개발하는 비용을 줄여줍니다.
Free의 논평은 수요일 SpaceX의 Starship 개발 진행 상황에 초점을 맞추었고 SpaceX 달 착륙선이 첫 번째 Artemis 달 착륙을 지연시킬 수 있다는 고위 NASA 관계자의 첫 번째 진술이었습니다.
"우리는 SpaceX와 확고한 고정 가격 계약을 맺고 있으며 그들의 임무는 그것을 우리에게 전달하는 것입니다."라고 Free는 말했습니다. “그리고 나는 그들에게 책임을 물을 것입니다. 그래서 질문을 많이 받는데 날짜를 잡아주실래요? 글쎄요, 우리가 어떤 종류의 평가를 받기 전에 그들은 비행해야 합니다.”
NASA는 1972년 이후 최초로 달에 착륙하는 승무원이 되는 것을 목표로 하는 아르테미스 3호 임무를 위한 인간 착륙 시스템으로 우주선 차량을 제공하기 위해 2021년에 SpaceX와 29억 달러 규모의 계약을 체결했습니다. 인간 착륙 시스템에 대한 SpaceX의 제안은 2021년 조달에서 가장 저렴한 입찰가이며 다른 입찰자보다 화물 용량이 더 많습니다. 그 이후로 NASA는 Artemis 4 임무를 위한 두 번째 우주선 착륙선에 대해 SpaceX와 계약을 체결했으며 Artemis 5를 위한 인간 등급 착륙선에 대해 Blue Origin과 계약을 체결했습니다.
NASA의 현재 계획에 따라 아르테미스 3호 임무의 4인 승무원은 작년에 무인 아르테미스호에서 달 주위를 성공적으로 시험 비행한 기관의 우주 발사 시스템 달 로켓과 오리온 우주선을 타고 NASA의 케네디 우주 센터에서 이륙할 예정입니다. 1 미션. SLS/Orion의 두 번째 시험 비행은 Artemis 2 임무에서 2024년 말에 예정되어 있으며, 지구로 돌아오기 전에 4명의 승무원을 달 뒷면 주변으로 보낼 것입니다.
Artemis 3에서 Orion 캡슐은 SpaceX의 인간 등급 우주선 착륙선이 기다리고 있는 달 근처로 우주비행사를 태울 것입니다.
15층 높이의 우주선 착륙선은 SpaceX가 회수 및 재사용이 가능하도록 설계한 거대한 로켓인 SpaceX의 새로운 Super Heavy 부스터 위에서 이륙할 것입니다. 행성에서 수백 마일 떨어진 저궤도에 도달한 후 Starship은 일련의 Starship 유조선 차량을 사용하여 메탄과 액체 산소 추진제로 재충전됩니다. SpaceX의 Starship 설계는 유조선, 추진제 저장소, 달 착륙선, 위성 발사체, 심우주 승무원 수송선 등 여러 번 반복될 것입니다.
달 궤도에서 오리온 우주선은 스타쉽 착륙선과 도킹하고 두 명의 우주비행사는 스타쉽에 탑승하여 달 남극 근처의 착륙 지점으로 하강합니다. 두 명의 우주비행사가 달 궤도에 있는 오리온 캡슐에 남아 있게 됩니다.
여러 번의 우주 유영을 포함하여 표면에서 며칠 후 Starship은 우주로 다시 발사되어 Orion 우주선과 만나 4인 승무원을 재결합한 다음 Orion은 우주 비행사를 지구로 반환합니다.
궤도 내 재충전을 위해 우주에서 함께 연결된 두 개의 우주선. 신용: 스페이스X
SpaceX와 NASA는 우주선 한 척을 달로 보내는 데 필요한 정확한 유조선 발사 횟수를 공개하지 않았습니다. 이 회사와 NASA의 계약은 Artemis 3 임무 전에 달에 착륙하지 않은 Starship 데모 착륙도 포함합니다.
"만약 그들이 우리의 승무원 비행을 위한 창고를 만들기 위해 많은 발사가 필요하다고 생각한다면, 그들은 데모를 하기 위해 많은 발사가 필요하고, 그들은 단지 비행을 하기 위해 많은 발사가 필요하며, 그들은 상당한 수의 발사가 있습니다. ,” 프리가 말했다. "그리고 그것은 물론 2025년 12월 날짜에 대해 걱정하게 만듭니다."
Free는 Starship이 달에 무인 시범 착륙하기 전 주요 이정표는 SpaceX의 선박 간 극저온 추진제 이송 시스템의 테스트라고 말했습니다. Free에 따르면 NASA와 SpaceX는 SpaceX가 선박 간 추진체 이송 테스트를 완료할 때까지 Starship 달 착륙선에 대한 중요한 설계 검토를 연기했습니다.
Starship 차량의 Raptor 엔진에 사용되는 메탄 및 액체 산소 추진제는 초저온 온도에 저장됩니다. 단열재가 없으면 추진제는 태양열에 노출되면 점차 증발하여 연료와 산화제를 궤도에 다시 채우고 저장하는 데 복잡성을 더합니다. 메탄과 액체 산소 추진제 혼합은 실온보다 더 나은 효율성을 제공하지만 NASA의 아폴로 달 착륙선에 사용되는 독성 히드라진과 사산화질소 추진제입니다.
메탄과 액체 산소는 결국 달이나 화성의 자원에서 생성될 수 있으며, 이는 하이드라진과 사산화질소에서 전환하는 또 다른 이점입니다.
Free는 NASA가 최근 연방 항공국과 만나 우주국의 달 탐사 계획에 대한 Starship 로켓의 중요성을 논의했다고 말했습니다. FAA는 4월 20일 시험 발사에서 비행 종료 시스템이 예상보다 로켓을 파괴하는 데 더 오래 걸렸을 때 발생한 문제에 대한 SpaceX의 조사를 감독하고 있습니다. 파괴 시스템은 잘못된 로켓이 인구 밀집 지역을 위협하기 전에 비행을 종료하도록 설계되었습니다.
FAA는 조사가 완료될 때까지 SpaceX에 또 다른 Starship 발사 라이센스를 부여하지 않을 것으로 예상되며 연방 규제 기관은 공공 안전 문제를 해결하기 위해 로켓 변경에 만족합니다.
Free는 SpaceX에 대해 "비행하기만 하면 됩니다."라고 말했습니다. "한걸음 물러서서 (그것을) 보면 그러한 임무를 완수하기 위한 많은 발사가 있기 때문에 우리 FAA 파트너는 그것에 매우 중요합니다."
Free는 SpaceX가 지난 주 NASA에 업데이트된 Starship 일정을 제공했다고 말했습니다. NASA 관계자는 현재 계획을 검토하고 있습니다. 인간 착륙 시스템에 대한 SpaceX와의 고정 가격 계약은 NASA가 아닌 계약자에게 지연 또는 설계 변경과 관련된 추가 비용을 부과합니다.
Free는 "나는 그것에 대해 많은 우려를 가지고 있으며 그들이 제공할 것이라고 기대합니다."라고 말했습니다. “확실한 고정 가격 계약이 있다는 것은 좋은 일입니다. 이것이 우리에게 비용 상한선이 아니기 때문입니다. 하지만 사실 그들이 말한 시간에 비행하지 않는다면 우리가 더 많은 비용을 지불하지 않는 것 외에 고정 가격 계약을 맺는 것은 좋지 않습니다. 이것이 중요합니다.”
NASA의 탐사 시스템 개발 프로그램 책임자인 Jim Free가 작년 Artemis 1 미션의 비행 준비 검토 중에 문서에 서명하고 있습니다. 크레딧: NASA
2021년에 주요 NASA 우주 비행 프로그램의 평균 지연을 기준으로 달 착륙선이 2028년까지 승무원 비행 준비가 되지 않을 수 있다고 보고한 NASA의 감사관에 따르면 2026년 아르테미스 3호 임무를 시작하는 것은 여전히 어려운 일이 될 것입니다.
NASA의 Artemis 4 임무는 2028년 9월에 발사될 예정이며, 케네디 우주 센터에 새로운 이동식 발사탑 건설이 지연되어 위험에 처한 일정이기도 합니다. Artemis 4는 2028년 발사 일정에 압박을 가할 수 있는 개발인 SLS 달 로켓에서 보잉이 제작한 더 큰 상단 단계를 선보일 것이기 때문에 새로운 발사 플랫폼이 필요합니다.
더 강력한 우주 발사 시스템 로켓은 달 궤도에 있는 NASA의 게이트웨이 우주 정거장과 함께 조립될 국제 거주 모듈과 함께 오리온 우주선을 타고 우주로 4명의 승무원을 태울 것입니다. 게이트웨이 스테이션의 처음 두 요소는 SpaceX Falcon Heavy 로켓에서 승무원 없이 별도로 달을 향해 발사됩니다.
NASA는 2028년 이후 매년 1회의 주기로 아르테미스 임무를 시작하기를 원하지만 기관과 계약자는 이를 실현하기 위해 SLS 달 로켓과 오리온 우주선의 비용을 줄여야 합니다.
기관의 감찰관은 처음 4개의 아르테미스 임무가 비행당 41억 달러의 비용이 들 것이라고 보고했으며, 이는 주로 SLS 달 로켓과 오리온 우주선의 비용에 의해 주도되는 수치입니다. SLS 로켓의 모든 부품은 일회용이지만 록히드마틴이 만든 오리온 우주선은 결국 여러 비행에 재사용할 계획이다.
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