스페이스 클럽 아르테미스 II는 프로그램이 향후 경로를 결정함에 따라 2026년 봄으로 재조정

[발사총책임자]

1972년 이래 인류 최초로 달 근처를 탐사하는 아르테미스 II 미션은 이륙까지 더 기다려야 합니다. 당초 2025년 9월로 예정됐던 아르테미스II.는 2026년 4월 이전에 비행할 예정이지만, 오리온 사령선과 방열판을 탑재한 채 비행할 예정이다.

열 차폐판 교체는 아르테미스 II에 대해 1년 지연을 초래하고 아르테미스 III에 대해 수정된 날짜에서 18개월 지연을 초래했을 것입니다. 반세기 만에 최초로 유인 달 착륙을 시도하는 아르테미스 III(Artemis III) 미션도 프로그램의 진로 결정으로 인해 2027년 중반으로 미뤄졌다.

아르테미스 III는 열 차폐 문제를 해결하는 것 외에도 스페이스X 스타십 기반 달 착륙선의 성공적인 무인 시연과 성공적인 기내 연료 공급 시연에 달려 있습니다.

SLS 아르테미스 II 코어 스테이지는 2024년 7월 23일에 VAB로 이동됩니다. (제공: NASA)

빌 넬슨(Bill Nelson) 미 항공우주국(NASA) 국장은 아르테미스 II가 원래의 열 차폐를 장착하고 비행할 것이지만 재진입 비행 경로에 수정이 있을 것이라고 발표했다. 오리온의 생명 유지 장치와 환경 시스템도 점검해야 하는데, 이는 발사 날짜 변경의 동인이기도 하다.

참고 항목

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행정관은 우주는 어렵다는 점을 언급하며 연설 서두에 JFK의 연설을 인용하며 미국에 "사람을 달에 보내고, 지구로 안전하게 귀환시키라"고 호소한 것을 인용했다. 그는 또한 NASA가 준비될 때까지 비행하지 않을 것이라고 말하면서 아르테미스 I이 시험 비행이라고 강조했다.

2022년 12월 아르테미스 I이 지구로 귀환한 후 Avcoat 열 차폐 블록의 투과성 문제로 인해 열 차폐 기능이 NASA가 예상한 것과 다르게 작동했습니다. 아르테미스 1호는 우주선의 속도를 줄이기 위해 최초로 '스킵 진입'을 시도했는데, 이는 아폴로가 달에서 대기권으로 직접 진입한 것과는 대조적이다.

아르테미스 I의 스킵 진입 동안 가스가 형성되어 재진입 중 열 차폐막에 갇혔습니다. 이로 인해 방열판 부품이 고르지 않게 마모되고 벗겨졌으며 비행 후 방열판에 디봇이 발견되었습니다.

Artemis I의 열 차폐 문제의 근본 원인을 파악하기 위한 활동 중 Avcoat 블록 테스트. (제공: NASA)

가스 형성은 아이러니하게도 아르테미스 I 우주선이 사용할 수 있는 더 낮은 속도와 여러 Avcoat 블록의 투과성 부족으로 인해 발생했습니다. 열 차폐는 높은 가열 속도에서 테스트되었으며 예상대로 작동했지만 실제 비행에서 덜 심한 가열로 인해 탄화 속도가 느려지면서 가스가 계속 생성되었습니다.

이 가스는 Avcoat에 균열을 일으켜 눈에 띄는 디봇을 일으켰습니다. Artemis I 열 차폐의 일부 Avcoat 블록은 투과성이 있었고 이러한 블록은 가스를 배출하여 해당 블록의 축적 및 균열을 방지했습니다. 이 문제를 방지하기 위해 투과성 Avcoat로 미래의 열 차폐가 생산되고 있습니다.

NASA의 달 및 화성 프로그램 부국장 아미트 크샤트리야(Amit Kshatriya)는 아르테미스 I 우주선이 비행 경로와 USS 포틀랜드 인근에 착륙한 정확도와 관련하여 매우 좋은 성능을 발휘했다고 언급했다. 그러나 열 차폐는 탄화된 물질을 지금과 같은 속도로 방출하도록 설계되지 않았으며 이는 용납할 수 없는 결과였습니다.

아르테미스I.은 2022년 말 비행 중 지구와 달에서 가장 먼 거리에 있다. (제공: NASA)

다만 아르테미스II.는 달 자유 귀환 비행을 진행하고 있기 때문에 재진입 시 비행 경로를 안전하게 조정할 수 있다고 판단했다. 스킵 엔트리는 Apollo의 엔트리와 달리 스플래쉬다운 사이트에서 유연성과 함께 훨씬 더 높은 "크로스 범위"를 허용하지만 Artemis II에는 더 짧은 스킵이 사용됩니다. 건너뛰기가 짧을수록 실행 기간이 짧아져 각 월별 창의 최대 50%가 줄어듭니다.

Kshatriya는 또한 중단 시스템과 관련된 배터리를 수정해야 했으며 수정이 자격을 갖추고 완료되었다고 언급했습니다. 오리온의 생명 유지 시스템은 밸브와 이산화탄소 제거 시스템에 대한 작업이 필요했고, 시스템 테스트는 생각보다 오래 걸렸습니다.

이 기관은 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 아크 제트 시설과 상호 작용 가열 시설, 랭글리 연구 센터(Langley Research Center)의 극초음속 풍동, 로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)의 고급 광원 테스트 시설 및 전국의 기타 시설을 사용하여 열 차폐의 열 특성에 대한 121가지 테스트를 수행했습니다.

아르테미스 I 미션의 부스터 후미 부분은 부스터를 완전히 쌓기 전에 진행됩니다. (제공: NSF의 Stephen Marr)

전 NASA 우주왕복선 비행 책임자이자 NASA 임무 운영 국장, 그리고 현재 항공우주 안전 자문 패널 위원인 폴 힐(Paul Hill)이 이끄는 독립 팀은 NASA의 연구 결과를 검토하고 이에 동의했습니다.

아르테미스II.의 부스터와 발사체의 적재는 곧 시작될 것으로 예상된다. 부스터의 후미 중앙 부분은 12월 6일 차량 조립 건물로 이전할 예정이며, 아르테미스 II 코어 스테이지는 12월 10일 화요일에 하이 베이 2로 이동할 예정이다.

고체 로켓 부스터의 1년 동안의 "시계"는 후미 중앙 세그먼트가 후미 세그먼트에 쌓일 때 시작되지만, 크샤트리야는 부스터의 추진체 안정성이 2028년까지 만료되지 않을 것이라고 언급했다. 그는 또한 적층된 고체 로켓 부스터의 수명이 최대 18개월 또는 24개월이 될 수 있다고 믿습니다.

발사일을 기다리는 동안 아르테미스 II 승무원은 시뮬레이터에 대한 소프트웨어 로드가 수행된 후 상승 및 발사 훈련을 할 예정이며 마지막 해의 훈련 활동에 집중할 것입니다.

아르테미스 II 승무원 왼쪽에서 오른쪽으로: Victor Glover, Reid Wiseman, Jeremy Hansen, Christina Koch. (제공: NASA)

넬슨 행정관은 또한 중국이 인간을 달에 보낼 것이라고 언급하면서 미국도 그렇게 하는 것이 중요하다고 말했다. 관리자는 아르테미스 IV가 스페이스X 착륙선을, 아르테미스 V가 블루 오리진 착륙선을 비행할 것이라고 언급하면서 아르테미스 프로그램이 계속될 것으로 예상했습니다.

(리드 이미지: 비행 후 본 아르테미스 I 열 차폐. 사진 제공: NASA)

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