스페이스 클럽 블루 오리진, 뉴 글렌, NG-1 발사 및 궤도 진입

[스페이스클럽]

수년간의 개발 끝에 블루 오리진의 반재사용 가능한 헤비 리프트 궤도 발사체 뉴 글렌 (New Glenn)은 엔진 냉각 문제와 범위를 위반 한 보트로 인해 창 시작 부분에서 이동 한 후 1 월 16 일 목요일 오전 2:03 EST (07:03 UTC)에 성공적으로 발사되었습니다.

1월 13일 스크럽은 일부 유압 시스템에 동력을 공급하는 보조 동력 장치에 부착된 퍼지 라인에 얼음이 형성되어 발생했습니다.

이 비행은 블루 링 패스파인더 페이로드를 싣고 궤도에 진입하여 회사의 미래 블루 링 다중 임무 우주 모빌리티 플랫폼의 기능을 시연했습니다. 첫 번째 시도에서 궤도에 진입한 몇 안 되는 단체 중 하나가 된 블루 오리진은 부스터 샷 회수가 불가능한 거친 바다 때문에 발사를 1월 10일로 미뤘다.

https://youtu.be/9hmOwYOO1G4

NASA 우주비행사 존 글렌(John Glenn)의 이름을 딴 뉴 글렌(New Glenn)은 2016년 9월 블루 오리진(Blue Origin)에 의해 공식 발표되었습니다. 그러나 차량의 설계는 훨씬 이전인 2012년 회사의 BE-4 로켓 엔진의 초기 개발과 함께 시작되었습니다. 로켓의 초기 설계에는 2 단계 변형과 3 단계 변형뿐만 아니라 BE-4U로 알려진 진공 최적화 BE-4 엔진으로 구동되는 상위 단계가 포함되었습니다. 로켓은 케이프 커내버럴 우주군 기지의 발사장 36(LC-36)에서 발사될 예정이었다.

뉴 글렌의 초기 디자인과 다른 로켓과 비교. (제공: 블루 오리진)

2018년까지 로켓의 디자인은 처음 발표된 것에서 진화했습니다. 일부 변경 사항에는 상위 스테이지에서 단일 BE-4U 엔진을 회사의 New Shepard 로켓에 동력을 공급하는 BE-3 엔진에서 파생된 두 개의 BE-3U 엔진으로 교체하고, 첫 번째 스테이지에 대형 고정 스트레이크를 추가하고, 훨씬 더 큰 페이로드 페어링을 포함했습니다. 로켓의 3 단계 변형은 2019 년에 취소되었습니다.

이 무렵 블루 오리진은 NASA의 케네디 우주 센터(Kennedy Space Center) 정문 바로 밖에 있는 스페이스 플로리다(Space Florida)의 탐사 공원(Exploration Park)에 대규모 제조 시설을 건설했습니다. 한편, 론치 콤플렉스 36에서는 뉴 글렌을 위한 완전히 새로운 발사대를 건설하기 위한 대규모 작업이 진행되고 있었습니다. 2020년 말까지 이 단지는 발사대 양쪽에 175m 높이의 거대한 타워 2개, 107m 높이의 급수탑, 13,000제곱미터의 통합 시설 및 이러한 차량을 발사하는 데 필요한 기타 많은 중요한 패드 인프라를 받았습니다.

2024년 12월에 볼 수 있는 LC-36. (제공: NSF의 Max Evans)

참고 항목

• 블루 오리진 포럼
• L2 Blue Origin/ULA 섹션
• NSF 스토어
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2021년 말, New Glenn의 플로리다 공장에서 New Glenn 1단계 시뮬레이터가 등장했습니다. 그것은 비행 기사와 거의 같은 크기와 질량을 공유했으며 직원들에게 이러한 대형 차량을 다룰 때 경험을 제공했습니다. 시뮬레이터 스테이지는 공장에서 발사대까지 운반되었으며, 도중에 많은 장애물이 포함된 37km의 여정이었습니다.

발사대에서 시뮬레이터를 통해 Blue는 스테이지를 다루고 시뮬레이터 2단 및 페어링과 통합하는 연습을 할 수 있었습니다. 여기에는 조립된 차량이 트랜스포터 이렉터와 결합되어 발사대로 굴러가는 것이 포함되었습니다.

완전한 New Glenn 부스터 탱크 모듈의 첫 번째 목격은 2023년 말 회사 공장 밖에서 이루어졌습니다. 이 부분은 패스파인더 스테이지 역할을 하며 2024년 초 LC-36에서 극저온 테스트를 받게 됩니다. 몇 차례의 테스트를 거친 후 패스파인더 스테이지는 공장으로 다시 옮겨졌고 탱크 섹션은 향후 작전 임무에 사용될 예정이었습니다.

2024년 2월 LC-36에서 뉴 글렌 패스파인더. (제공: NSF의 Julia Bergeron)

그 다음 큰 이정표는 9월에 뉴 글렌의 첫 번째 비행을 위한 두 번째 단계가 패드에서 열화되었을 때였습니다. 이 테스트에는 스테이지의 트윈 BE-3U 엔진에서 15초 동안 점화하고 엔진을 짐볼링하는 것뿐만 아니라 헬륨을 사용하여 탑재된 액체 수소 및 액체 산소를 비행 중에 가압 상태로 유지하는 탱크 가압 제어 시스템을 사용하는 스테이지가 포함되었습니다.

이 성공적인 테스트에 이어 10월 말에 첫 번째 발사를 위한 첫 번째 단계가 공장에서 출고되었습니다. 'So You're Telling Me There's a Chance'라는 장난스러운 이름의 이 부스터 는 7개의 BE-4 엔진을 포함한 최초의 완전히 완성된 스테이지였습니다. 차량은 통합 시설 LC-36으로 옮겨져 패드에서 테스트를 거치기 전에 두 번째 단계와 페이로드 페어링과 결합되었습니다.

11월 20일 통합 시설을 처음으로 출시한 후, 뉴 글렌은 완전히 통합된 구성에서 차량 및 지상 시스템을 검증하기 위해 발사대에서 여러 테스트를 거쳤습니다. 여기에는 탱크 테스트, 젖은 드레스 리허설, 정적 화재라고도 하는 핫파이어가 포함되었습니다.

비행 전 테스트 전에 LC-36에 서 있는 뉴 글렌. (제공: 블루 오리진)

탱크 테스트는 발사대의 지상 지원 장비에서 로켓의 연료 탱크로 추진제를 흘려보내는 능력을 입증하는 데 사용되었습니다. 그 다음에는 전체 터미널 카운트 시퀀스가 이어졌으며, 이를 통해 기체의 비행 컴퓨터와의 전환을 테스트할 수 있었습니다.

12월 27일, 웨트 드레스 리허설이 끝난 후 1단은 BE-4 엔진 7개를 24초 동안 발사하는 불쏘시개를 선보였는데, 이 중에는 13초 동안 100% 출력으로 발사되는 엔진도 포함돼 있었다. 이 실험은 BE-4가 LC-36에 처음으로 발사된 것뿐만 아니라 7개의 엔진이 함께 발사된 첫 번째 사례이기도 했다.

이 테스트는 회사가 FAA로부터 Part 450 상업용 우주 발사 허가를 받은 지 불과 몇 시간 만에 이루어졌습니다. 5년 동안 유효한 이 라이선스를 통해 블루 오리진은 케이프 커내버럴 우주군 기지에서 뉴 글렌의 궤도 임무를 시작하고, 재사용 가능한 첫 번째 단계를 대서양 착륙 플랫폼에 착륙시킬 수 있습니다.

성공적인 테스트 후 며칠 동안 New Glenn은 다시 수평으로 내려와 통합 시설로 다시 롤백되었습니다. 이 예상 롤백을 통해 팀은 대규모 테스트 캠페인으로 차량을 검사하고 빈 페이로드 페어링을 캡슐화된 Blue Ring Pathfinder 페이로드가 포함된 비행 변형으로 교체할 수 있었습니다. 비행 준비가 된 로켓은 1월 9일에 펼쳐져 수직으로 착륙합니다.

뉴 글렌 비행 NG-1의 의도된 최종 궤도는 약 2,400km x 19,300km 경사 30도입니다. 블루 링 패스파인더(Blue Ring Pathfinder) 페이로드는 블루 오리진의 미래 블루 링 플랫폼을 지원하기 위한 블루 오리진의 항공 전자 공학에 대한 첫 번째 궤도 테스트가 될 비분리 시스템입니다.

블루 링 패스파인더는 뉴 글렌의 페어링에 캡슐화되기 전입니다. (제공: 블루 오리진)

블루 오리진(Blue Origin)의 CEO인 데이브 림프(Dave Limp)는 페이로드에 대해 "머신 러닝을 사용한 이상 탐지를 시연하기 위해 스토리지 및 컴퓨팅 가상화를 갖추고 있다"고 밝혔다. 이 미션 키트는 오늘날의 클라우드 기반 제품과 유사한 고성능, 방사선 내성 컴퓨팅 및 스토리지를 제공합니다." 이 탑재체는 호주 민게뉴(Mingenew), 하와이 파우말루(Paumalu), 조지아주 펜더그래스(Pendergrass)에 위치한 지상국과 통신할 것으로 예상된다.

발사 후 뉴 글렌의 첫 번째 단계는 LC-36에서 620km 떨어진 곳에 위치한 회수 선박 Jacklyn(상륙 플랫폼 선박 1)에 착륙을 시도했습니다. 그러나 관제사는 진입 소각이 시작된 지 얼마 지나지 않아 스테이지에서 텔레메트리를 잃었고 블루 오리진은 부스터가 분실되었음을 확인했습니다.

포트 커내버럴에 있는 블루 오리진의 회수 함대. (제공: NSF의 Julia Bergeron)

상부 스테이지가 분리된 후 부스터는 외기압 감속 연소를 준비하기 위해 방향 전환 기동을 수행하여 BE-4 엔진 중 3개를 점화하여 재진입 전에 스테이지를 감속시켰고 그 후 원격 측정이 손실되었습니다. 명목상 재진입 중에는 차량에 있는 두 개의 대형 스트레이크가 양력을 제공하고 부스터가 대기를 활공할 수 있도록 하며, 스테이지 상단 근처에 있는 4개의 작동 핀과 반응 제어 시스템은 조향 제어를 제공합니다.

공칭 착륙 중에는 단일 BE-4가 점화되어 기체의 속도를 늦추고 Jacklyn 표면으로 최종 안내를 제공합니다. 공칭 착륙 연소 중에는 부스터 후미 모듈에 호스팅된 6개의 착륙 다리가 착륙 후 14초 후에 전개되어 연착륙을 제공하는 데 도움이 됩니다.

만약 'So You're Telling Me There's a Chance'가 잭클린에 성공적으로 착륙했다면, 블루오리진은 9년 전인 2015년 말 팰컨9 부스터를 처음 착륙시킨 스페이스X에 이어 재사용 가능한 궤도급 로켓 부스터를 타고 착륙시킨 두 번째 회사가 됐을 것이다.

뉴 글렌의 첫 번째 스테이지가 발사 후 잭클린에 착륙하는 모습의 렌더링. (제공: 블루 오리진)

착륙 후 블루 오리진은 회수 원격 조종 차량(ROV)을 사용하여 부스터의 후미 모듈에 연결했을 것입니다. 이 시스템은 로봇 매니퓰레이터 암을 사용하여 Jacklyn의 통신, 공압 및 전원 링크를 차량에 제공했을 것입니다 . 지원선 하비 스톤(Harvey Stone)에 승선한 구조대원들 이 8km 이상 떨어져 있다는 점을 감안할 때, ROV는 특히 악천후 조건에서도 우뚝 솟은 스테이지에 빠르고 안전하게 접근할 수 있습니다.

블루 오리진은 여러 대의 뉴 글렌 부스터와 상위 단계를 생산 중이며, 이는 NASA의 에스케이파드(ESCAPADE), 블루문 달 착륙선, 아마존의 카이퍼 별자리 등을 포함한 블루 오리진의 미래 임무를 위한 함대를 구성하는 데 사용될 예정이다.

(리드 이미지: 뉴 글렌(New Glenn)이 2024년 1월 16일 처녀 비행을 시작합니다. 크레딧: NSF의 Max Evans)

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