스페이스 클럽 SpaceX, NASA의 Crew-10 임무를 ISS로 발사

[발사대]

NASA와 SpaceX는 다음 ISS 승무원 순환 임무인 Crew-10을 성공적으로 발사했습니다. NASA의 Commercial Crew Program에 따른 10번째 유인 임무인 SpaceX의 Falcon 9 및 Crew Dragon Endurance는 Expedition 72/73의 일환으로 NASA, JAXA 및 Roscosmos 우주 비행사 4명으로 구성된 승무원을 궤도 실험실로 수송하여 6개월 동안 머물게 합니다.

팰컨 9은 3월 14일 금요일 오후 7시 3분(동부 표준시)(23:03 UTC)에 플로리다 케네디 우주 센터에서 LC-39A에서 이륙했습니다. 3월 12일 발사 시도는 팀들이 LC-39A의 지상 지원 시스템의 유압 장치에 문제가 있음을 지적한 후 T-44:00분경에 취소되었습니다. SpaceX 근접 대원들은 4명의 우주 비행사가 인듀어런스에서 안전하게 탈출할 수 있도록 돕기 위해 스크럽을 따라 패드로 돌아왔습니다.

발사 및 단 분리 후 1단 부스터는 케이프 커내버럴 우주군 기지에 안전하게 착륙했고, 2단 부스터는 인듀어런스를 보내고 승무원은 크루 드래건을 ISS와 랑데뷰로 보내기 위해 궤도를 계속 유지했습니다.

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Crew-10의 우주 비행사와 임무

ISS에서 6개월간 체류하기 위해 인듀어런스(Endurance)에 탑승한 것은 미국, 일본, 러시아 우주비행사들로 구성되어 있습니다. NASA 우주비행사 앤 맥클레인(Anne McClain)이 크루-10의 사령관으로 재직 중이다. 워싱턴주 스포캔 출신인 McClain은 2002년부터 2013년까지 미 육군 대령으로 복무한 후 NASA의 21번째 우주 비행사 그룹의 NASA 우주 비행사 후보로 선발되었습니다. 크루-10은 맥클레인의 두 번째 우주 비행이자 국제우주정거장(ISS)이다. 그녀는 이전에 2018년 12월 Expedition 58/59의 일환으로 소유즈 MS-11 임무로 우주정거장으로 비행했습니다. 맥클레인은 크루-10이 발사되기 전까지 총 203일 15시간 16분 동안 우주에서 활동했다.

크루-10의 조종사는 NASA 우주비행사 니콜 에이어스(Nichole Ayers)이다. 콜로라도 스프링스와 콜로라도 주 디바이드 출신인 그녀는 Crew-10을 타고 처음으로 우주 비행을 했습니다. Ayers는 2011년 미국 공군 사관학교에서 수학 학위를 취득하고 미 공군 소령으로 복무한 후 2021년 NASA의 Astronaut Group 23에 선발되었습니다. 2년간의 우주비행사 훈련을 받은 후 에이어스는 2024년 8월 크루-10에 배치되어 그룹 23에서 임무를 받은 최초의 우주비행사가 되었습니다.

드래곤 훈련 중인 니콜 에이어스(왼쪽)와 앤 맥클레인(오른쪽). (제공: SpaceX)

임무 전문가로 McClain과 Ayers에 합류한 사람은 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)의 우주 비행사 Takuya Onishi입니다. 일본 네리마에서 태어난 오니시는 도쿄 대학교에서 항공 및 우주 공학 학위를 받았으며 2003년부터 2009년까지 보잉 767 항공기의 부조종사였습니다. 오니시는 2016년 Expedition 48/49의 일환으로 소유즈 MS-01을 타고 ISS로 비행한 데 이어 크루-10으로 두 번째로 우주로 비행했습니다. JAXA와 NASA는 2009년 NASA의 20번째 우주비행사 그룹으로 오니시를 선정했습니다.

오니시와 함께 임무 전문가로 활동하는 사람은 로스코스모스의 우주 비행사 키릴 페스코프(Kirill Peskov)입니다. 러시아 키질에서 태어난 페스코프는 울리야놉스크 고등민간항공학교를 엔지니어로 졸업하고 2013년부터 2018년까지 이카르 항공의 부기장으로 근무했다. 2017년 페스코프는 유리 가가린 우주비행사 훈련 센터의 우주비행사 모집 프로그램에 지원했고, 2018년 8월 로스코스모스 제17차 우주비행사 그룹의 우주비행사 후보로 선발됐다. 크루-10은 페스코프의 첫 우주 비행으로, 이전에 크루-9 조종사 알렉산드르 고르부노프(Aleksandr Gorbunov)의 백업 우주 비행사로 활동한 바 있다.

발사 및 ISS와의 도킹 후, 승무원-9, 보잉 승무원 비행 테스트 및 소유즈 MS-26 임무의 우주 비행사로 구성된 현재 7명의 승무원으로 구성된 Expedition 72의 승무원이 승무원을 환영할 것입니다. 크루-9은 3월 16일 NASA 우주비행사 닉 헤이그(Nick Hague), 부치 윌모어(Butch Wilmore), 수니타 윌리엄스(Sunita Williams), 로스코스모스(Roscosmos) 우주비행사 알렉산드르 고르부노프(Aleksandr Gorbunov)와 함께 ISS를 떠날 예정이다. 또한 소유즈 MS-26은 2025년 4월 로스코스모스 우주비행사 알렉시 오비치닌, 이반 바그너, NASA 우주비행사 도널드 페티트와 함께 출발할 예정이다.

4명의 크루-10 우주비행사들은 드레스 리허설을 하는 동안 인듀어런스(Endurance)에서 옷을 입고 앉았다. (제공: SpaceX)

새로운 보금자리에 익숙해지면 크루-10 우주비행사들은 ISS에서 새로운 연구와 실험을 시작할 것입니다. 승무원은 6개월의 체류 기간 동안 총 200개 이상의 실험과 시연을 수행할 것으로 예상됩니다. 이러한 실험 및 시연 중에는 물질 가연성 실험, 미세중력이 인체에 미치는 영향에 대한 연구, 우주 통신 및 항행 테스트 등이 있습니다.

머무는 동안 승무원들은 ISS에 오는 여러 새로운 우주 비행사와 우주 비행사를 환영할 것입니다. 4월 초, 소유즈 MS-27 미션은 두 명의 러시아 우주비행사와 NASA 우주비행사 조니 김을 우주정거장으로 발사할 예정이다. 크루 드래곤 C213은 5월에 4명의 민간 우주비행사를 태우고 액시엄 미션 4(Ax-4) 임무를 수행할 예정이다. 또한, Crew-10이 머무는 동안 여러 화물 재보급 임무가 ISS로 발사될 것입니다.

크루-10의 우주선

SpaceX는 NASA의 CCP(Commercial Crew Program)의 일환으로 Crew-10 임무를 위한 로켓과 캡슐을 공급합니다. 이 임무는 중국 공산당의 12번째 유인 우주 비행 임무, 10번째 작전 승무원 임무, SpaceX 및 Crew Dragon의 16번째 유인 임무로 수행되었습니다.

SpaceX의 부분적으로 재사용 가능한 Falcon 9 로켓은 승무원을 ISS로 발사했습니다. 현재 "블록 5" 구성으로 비행 중인 팰컨 9은 2010년 6월에 처음으로 비행했으며 이후 Crew-10이 발사되기 전에 지구 저궤도, 달 및 그 너머로 459번의 임무를 수행했습니다.

LC-39A 상단의 Falcon 9 및 Endurance. (제공: SpaceX)

2단 중형 발사체인 팰컨 9은 높이 69.8m, 너비 3.7m입니다. 재사용 가능한 1단계 부스터에는 이륙 시 7,600킬로뉴턴(kN)의 추력을 생성하는 9개의 Merlin 엔진이 있습니다. 1단계 부스터에는 회복을 위한 4개의 착륙 다리와 4개의 그리드 핀도 있습니다. 또한 Falcon 9 2단은 934kN의 추력을 생성하는 진공 최적화된 단일 Merlin 엔진을 갖추고 있습니다. 두 단계 모두 액체 산소(LOX)와 고도로 정제된 등유(RP-1)를 추진제로 사용합니다.

Falcon 부스터 B1090은 이 임무의 첫 번째 단계 부스터 역할을 했습니다. B1090은 Crew-10에서 두 번째로 비행했으며 SpaceX의 함대에서 두 번째로 젊은 활성 부스터입니다. 이 부스터는 앞서 2024년 12월 O3b mPOWER 7&8 임무를 수행했으며, Crew-10 발사 후 87일의 처리 시간을 제공합니다.

크루 드래곤 C210 인듀어런스는 크루-10의 캡슐 역할을 합니다. 인듀어런스는 이전에 NASA의 Crew-3, Crew-5 및 Crew-7 임무를 비행한 Crew-10 기간 동안 네 번째로 ISS로 비행하고 있습니다. 캡슐은 Crew-3의 우주 비행사들에 의해 명명되었으며, 각 Crew Dragon 캡슐을 타고 비행하는 첫 번째 승무원에게 이름을 지정하는 영광이 주어집니다. 인듀어런스는 2024년 3월 12일 크루-7 임무 이후 멕시코만에 착륙하여 크루-10 발사 567일 전에 선회했다.

Endurance가 통합 및 발사를 위해 LC-39A에 도착합니다. (제공: SpaceX)

흥미롭게도 인듀어런스는 처음에 크루-10에 할당되지 않았습니다. SpaceX의 다섯 번째이자 마지막이 될 가능성이 있는 크루 드래곤인 현재 이름이 없는 크루 드래곤 C213이 임무의 캡슐 역할을 할 예정이었습니다. 그러나 C213의 테스트 및 최종 통합 문제로 인해 SpaceX와 NASA는 원래 발사 날짜인 2월에서 3월로 이미 연기된 Crew-10의 지연을 피하기 위해 캡슐을 Endurance로 교체하기로 결정했습니다. C213은 5월에 Ax-4 임무에서 처녀 비행을 할 것으로 예상되며, SpaceX 팀은 4월 말까지 캡슐 비행 준비를 완료하는 것을 목표로 하고 있습니다.

Crew-10 발사 및 도킹 타임라인

Crew-10은 플로리다 케네디 우주 센터의 역사적인 발사 단지 39A(LC-39A)에서 발사되었습니다. SpaceX의 16개 유인 우주 비행 임무 중 15개는 LC-39A에서 발사되었으며 많은 우주 왕복선 및 아폴로 임무도 수행되었습니다. Crew-10의 이륙은 2025년 3월 14일 금요일 오후 7시 3분 EDT(01:03 UTC)에 이루어졌습니다.

스페이스X는 3월 9일 팰컨 9호와 인듀어런스를 처음으로 LC-39A에 탑재했고, 얼마 지나지 않아 로켓은 패드에서 수직으로 이동했다. 그날 늦게 NASA, SpaceX 및 승무원은 3월 9일 발사일 활동에 대한 전체 드레스 리허설을 마쳤고, 결국 그날 저녁 Falcon 9의 성공적인 정적 발사로 절정에 달했습니다.

발사 당일, LC-39A에서 남쪽으로 수 마일 떨어진 곳에 위치한 Neil Armstrong Operations and Checkout Building(O&C)에서 승무원 슈트를 착용하는 것으로 발사 카운트다운이 시작되었습니다. 승무원 파업 후, 테슬라 호송대가 O&C를 떠나 LC-39A로 향했다. 착륙장에 도착한 승무원과 지원 폐쇄 승무원은 고정 서비스 구조 타워를 오르고 승무원 접근 암을 가로질러 승무원 진입 절차를 시작했습니다.

승무원 진입은 T-2:35:00시까지 완료되었으며 해치 폐쇄는 40분 후 T-1:55:00시에 이루어졌습니다. 클로즈아웃 팀은 그라운드로 돌아와 LC-39A를 떠나기 전에 Endurance에 대한 최종 점검을 수행했습니다.

T-45:00분에 SpaceX의 발사 책임자는 Falcon 9이 추진제 장전을 위해 "이동"되었음을 확인했습니다. "출발"이 내려진 후, 팀들은 T-42:00분에 승무원 접근 팔을 철회하고 T-39:00분에 인듀어런스의 발사 탈출 시스템을 무장시켰다. 카운트다운의 이 시점에서, 승무원의 탈출을 막는 비상 사태가 발생했다면 인듀어런스의 발사 탈출 시스템이 작동하여 승무원을 패드에서 안전하게 멀리 비행시킬 수 있었을 것입니다.

Falcon 9 정상에 있는 Crew Dragon C210 Endurance의 클로즈업. (제공: SpaceX)

Falcon 9은 초냉각 극저온 추진제를 사용하며 승무원 진입과 같은 발사 전 활동 중에 추진제가 끓지 않도록 하기 위해 SpaceX는 이전의 유인 발사체보다 발사에 더 가깝게 Falcon 9에 연료를 공급하기 시작했습니다. 두 단계 모두에서 첫 번째 단계 LOX 로딩과 RP-1 로딩은 T-35:00분에 시작되었습니다. T-16:00분에 2단계 LOX 로딩이 시작되었습니다.

T-07:00분에 1단계 엔진 냉각이 시작되었고, 소량의 극저온 추진제가 1단계 엔진을 통해 흘러나왔다. 발사 전에 엔진 냉각을 수행하면 9개의 1단계 엔진이 점화 중에 강한 열 충격을 받지 않도록 할 수 있습니다. T-05:00분, 인듀어런스는 내부 동력으로 전환되었다.

Falcon 9의 추진제 적재는 T-02:00분에 완료되었으며 Falcon 9은 내부 동력으로 전환되기 시작했습니다. T-01:00분, 팰컨 9의 비행 컴퓨터는 발사 전 최종 점검을 시작하고 추진제 탱크에 비행 압력에 압력을 가했다. 마침내, T-00:45초에 추진제 적재나 항속 거리에 문제가 없었고, SpaceX 발사 책임자는 발사를 위한 최종 "출발"을 승인했습니다.

팰컨 9은 T-00:03초에 9개의 1단 엔진을 점화했고, T0에서 팰컨 9, 인듀어런스, 크루-10이 LC-39A에서 이륙했다.

Falcon 9은 Ax-39 임무에서 LC-3A의 크루 드래곤을 발사합니다. (제공: NSF의 Sawyer Rosenstein)

비행 시작 T+00:58초에 Falcon 9 및 Crew-10은 최대 공기역학적 압력(최대 Q) 또는 차량에 공기역학적 및 구조적 하중이 가장 큰 순간을 경험했습니다. 맥스 Q를 통해 명목상 상승한 후, 부스터 B1090과 팰컨 9 2단이 T+02:29분에 분리되었다. B1090은 부스트백, 진입 및 착륙 연소를 수행하여 궁극적으로 T+07:39분에 LC-39A에서 남쪽으로 몇 마일 떨어진 착륙 구역 1(LZ-1)에 성공적으로 착륙했습니다.

부스터가 지구로 귀환하는 동안 두 번째 단계와 인듀어런스는 궤도를 향한 추진을 계속했습니다. 진공 최적화된 멀린은 8분 동안 더 비행하다가 T+08:58분에 마침내 정지했고, 이 시점에서 인듀어런스와 승무원들은 공식적으로 궤도에 진입했습니다.

인듀어런스는 1분 후 두 번째 단계에서 분리되어 ISS를 향한 해안 단계를 시작했습니다. T+10:46분에 인듀어런스의 노즈콘이 명목상 개방을 시작하면서 도킹 포트와 해치가 우주의 진공에 노출되었습니다.

크루 드래곤 C206 인데버가 도킹을 위해 ISS에 접근하고 있습니다. (제공: NASA)

크루-10은 이후 8시간 동안 ISS로 항해하여 ISS와 랑데부할 예정이다. T+08:34:00시에 인듀어런스는 인듀어런스가 정거장에서 약 7.5km 떨어져 있을 때 수행되는 접근 시작 연소와 함께 도킹 시퀀스를 시작합니다. 그런 다음 캡슐과 승무원은 ISS에 천천히 접근하기 시작합니다.

도킹을 위한 최종 "go"/"no-go"는 T+10:04:04시에 제공되며, 교신 및 캡처는 7분 후 T+10:11:04시로 예상됩니다. 최종 도킹 절차 및 점검 후 T+10:24:04에 도킹이 공식적으로 완료되며, Expedition 73 및 Crew-10 승무원은 해치를 열고 Crew-10 회원 4명의 ISS 입항을 환영하기 위한 작업을 시작할 것입니다.

(리드 이미지: Falcon 9과 Endurance가 Crew-10에서 발사되고 있습니다. 출처: NSF의 Julia Bergeron)

스페이스 클럽(Space Club)