스페이스 클럽 NASA, 스페이스X, 크루-12를 ISS로 발사하다

[발사대]

스페이스X와 NASA는 상업 승무원 프로그램인 크루-12 하에 국제우주정거장으로 12번째 운영 승무원 교대 임무를 발사했습니다. 플로리다에서 팰컨 9을 실어 발사되는 크루-12는 NASA, ESA, 로스코스모스 승무원 4명을 태우고 8개월간의 임무를 위해 원정 74/75 임무를 수행합니다.

발사는 2월 13일 금요일 오전 5시 15분(EST, 10:15 UTC)에 케이프 커내버럴 우주군 기지의 우주 발사 단지 40에서 이루어졌습니다. 단계 분리 후, 1단 부스터는 케이프로 돌아와 발사대 바로 옆에 위치한 새로운 착륙 지점인 40번 착륙대에 착륙했습니다.

팰컨 9 2단에서 분리된 후, 크루 드래곤 프리덤과 4인 승무원은 약 34시간 동안 지구를 돌다가 2월 14일 금요일 오후 3시 15분(동부 표준시, 20시 15분(UTC)에 국제우주정거장(ISS)에 도킹할 예정입니다.

https://youtu.be/nzeLlHnnhS8

크루-12의 승무원과 임무

크루-12는 NASA와 유럽우주국(ESA) 우주비행사들과 러시아 로스코스모스 우주비행사로 구성된 국제 4인 승무원으로 구성되어 있습니다.

임무 지휘관은 NASA 우주비행사 제시카 메이어입니다. 메인주 캐리부에서 태어나 브라운 대학교에서 생물학을 전공했고, 1999년에 생물학 학사 학위를 받았습니다. 이후 국제우주대학교에서 우주학 석사 학위를, 2009년 스크립스 해양학 연구소에서 해양생물학 박사 학위를 받았습니다. 그녀의 연구는 해양 포유류와 조류의 잠수 생리학, 특히 잠수하는 황제펭귄과 코끼리물범의 산소 고갈에 집중되었습니다. 박사 학위 취득 후 하버드 의과대학/매사추세츠 종합병원에서 조교수로 근무했습니다.

2000년부터 2003년까지 메이어는 존슨 우주센터 내 록히드 마틴 인간연구시설에서 실험 지원 과학자로 근무했습니다. 그곳에서 그녀는 우주왕복선 및 ISS 임무를 위한 인간 생리학 연구를 지원했으며, 네 번째 NASA 극한 환경 임무 운영(NEEMO) 임무에 참여했습니다.

2009년, 메이어는 NASA 우주비행사 그룹 20의 준결승 진출자로 선정되었으나 최종 후보로는 선정되지 못했습니다. 4년 후인 2013년에는 NASA 우주비행사 그룹 21, 별명 '8볼'의 8인 후보 중 한 명으로 선정되었습니다. 메이어는 2015년에 훈련을 마쳤습니다. 2016년 ESA 협력 모험 '인간 행동 및 수행 기술 가치 및 훈련 임무(CAVES)'에 참여한 후, 메이어는 2019년 9월 소유즈 MS-15에 탑승한 ISS 원정 61/62에 배정되었습니다. 그녀는 궤도 실험실에서 204일을 보냈으며, 이 기간 동안 동료 NASA 우주비행사이자 아르테미스 II 임무 전문가인 크리스티나 코흐와 함께 최초의 전원 여성 우주유영에 참여했습니다. 크루-12는 메이어의 두 번째 우주 비행이 될 것입니다.

공식 크루-12 임무 초상화 및 패치입니다. 왼쪽부터 오른쪽으로: 안드레이 페댜예프, 잭 해더웨이, 제시카 메이어, 소피 아데노. (출처: NASA)

크루-12의 조종사는 NASA 우주비행사 잭 해더웨이입니다. 코네티컷주 사우스 윈저에서 태어나 미 해군사관학교에 다녔으며, 2004년에 물리학과 역사학 학사 학위를 취득했습니다. 이후 해군에 입대하여 2006년 해군 항공사 자격을 취득한 후 캘리포니아 레모어에 있는 해군 항공기지에 배치되었습니다. 해더웨이는 이후 스트라이크 파이터 비행대 14의 일원으로 지속적 자유 작전과 서태평양의 기타 군사 작전을 지원했다.

참고

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해더웨이는 이후 2014년 크랜필드 대학교에서 비행 역학 석사 학위를, 미 해군전쟁대학에서 국가안보 및 전략학 석사 학위를 취득했습니다. 한편, 그는 개발 시험 조종사로 지정되어 F/A-18 전투기에 집중했다. 두 번째 석사 학위를 취득한 후, 그는 USS 트루먼에서 '고유 결의' 작전을 지원하기 위해 배치되었습니다. 2019년에는 펜타곤 합참의장 J-6 부서에 배치되어 전술 데이터링크 정책과 획득 업무에 집중했습니다.

해더웨이는 2021년 12월 NASA 우주비행사 그룹 23, 별명 '파리들(The Flies)'의 일원으로 우주비행사 후보로 선정되었습니다. 우주비행사 후보로 선정될 당시, 해더웨이는 USS 트루먼에 배치되어 스트라이크 파이터 비행대 81의 예비 부함장으로 근무 중이었다. 해더웨이는 총 30종의 다양한 항공기에서 2,500시간의 비행 시간을 쌓았으며, 39회의 전투 임무를 완수했습니다. 해더웨이는 2024년 3월 우주비행사 훈련을 마쳤고, 이후 크루-12에 배정되어 첫 우주 비행이 될 예정이다.

Crew-12에는 두 명의 임무 전문가가 탑승합니다. 첫 번째는 ESA 우주비행사 소피 아데노트입니다. 프랑스 코스네쿠르쉬르루아르에서 태어난 아데노는 비행역학을 공부하고 2004년에 공학 학위를 취득했다. 그해 말, 그녀는 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 인간공학 석사 학위를 취득했습니다. 그녀의 연구는 전정계가 인공 중력에 어떻게 적응하는지를 연구하여 우주비행사 훈련용 원심분리기 설계 및 개발에 기여했습니다.

크루-12 지휘관 제시카 메이어와 조종사 잭 해더웨이가 훈련 중 함께 있었다. (출처: 스페이스X)

에어버스 헬리콥터에서 엔지니어로 근무한 후, 아데노는 2005년 프랑스 공군에 입대하여 헬리콥터를 조종하며 수색 및 구조 임무를 수행했습니다. 이후 고위 당국 수송 비행대로 전출되어 프랑스 정부 인사와 방문 중인 외국 지도자들을 수송했다. 2018년 아데노는 엠파이어 시험 조종사 학교를 졸업하여 헬리콥터 시험 조종사로 졸업했으며, 2022년까지 카조 공군기지에서 근무했습니다.

아데노트는 2022년 11월 ESA 우주비행사 그룹(별명 '더 호퍼스')의 일원으로 선발되었습니다. 선발 당시 그녀는 22대의 헬리콥터에서 3,000시간 이상의 비행 시간을 쌓았다. 그녀는 2024년 4월에 훈련을 마치고 유럽 우주비행사 군단에 합류했습니다. 아데노트는 2024년에 12번 승무원에 배정되었으며, 장기 ISS 임무를 완수하는 첫 번째 승무원이 될 예정입니다. Crew-12는 아데노트의 첫 우주 비행이며, ESA 임무 이름은 'εpsilon'이다.

크루-12의 마지막 승무원이자 두 번째 임무 전문가는 로스코스모스 우주비행사 안드레이 페댜예프입니다. 현재 러시아 세로프에서 태어난 페댜예프는 2004년 발라쇼프 군사 항공학교에서 공학 학위를 받고 항공 운송과 항공 교통 관제를 전공했다. 이후 페럸예프는 러시아 공군에 입대해 317 혼성 항공 부대에서 복무했다. 500시간 이상의 비행 시간을 기록한 후, 페댜예프는 2013년 우주비행사로 선발된 후 러시아 공군에서 은퇴했다.

로스코스모스는 2012년에 페럜예프를 우주비행사로 선발했으며, 그는 2014년 6월에 훈련을 마쳤다. 2022년 7월, 페럜예프는 원정대 68/69에 배정되어 2023년 3월 2일 크루-6에 탑승해 ISS로 발사되어 크루 드래곤에 탑승한 두 번째 러시아 우주비행사가 되었다. 그는 정기장에서 거의 186일을 보냈으며, 정기적인 실험 외에도 여러 차례 러시아 우주유영을 지원했다. 크루-12는 페댜예프의 두 번째 우주 비행이 될 것입니다.

크루-12 승무원들은 비행 훈련 중 사진을 찍고 있습니다. (출처: 스페이스X)

페럜예프는 처음에 12번 승무원이나 74/75 원정대에 배정되지 않았다. 로스코스모스 우주비행사 올렉 아르테마예프는 ISS 임무 3회 경험이 풍부했으며, 원래 크루-12에서 임무 전문가로 비행할 예정이었다. 그러나 2025년 12월, 아르테미예프는 갑자기 승무원에서 제외되고 페럜예프가 그 자리를 대신했다. 로스코스모스는 이 제거가 "다른 직무로의 전환" 때문이라고 밝혔으나, 이후 보도에 따르면 아르테미예프가 ITAR 보호 정보를 촬영해 국제무기거래규정(ITAR)을 위반해 임무에서 제외되었다. 승무원 교체가 크루-12 발사 약 3개월 전에 이루어지면서, 페럸예프는 과거 크루 드래곤 비행 경험이 있어 훈련 시간을 단축할 수 있어 아르템예프의 후임으로 선정되었다.

크루-12는 1월 15일 크루-11이 미공개 의료 문제로 조기 귀환하면서 발사 일정이 연장될 가능성도 직면했다. Crew-11의 조기 퇴장 발표 이후, NASA는 "SpaceX 및 그 국제 파트너들과 협력하여 Crew-12 임무의 발사 기회를 진전시키기 위한 옵션을 검토하고 있다"고 발표했습니다. 결국 임무의 원래 발사일인 2월 15일은 단 3일 앞당겨져 2월 12일로 변경되었습니다. 2월 12일 발사일은 크루-12의 상승 궤도 중 악천후로 인해 2월 13일로 연기되었습니다.

정거장에 정착한 네 명의 승무원은 연구, 과학 실험, 정거장 유지보수 절차를 시작할 것입니다. 연구 및 과학 실험에는 폐렴을 유발하는 박테리아, 주문형 정맥 주사액 생성, 자동 식물 건강 모니터링, 식물과 질소 고정 미생물 간의 상호작용 등이 포함됩니다. 승무원들은 또한 미세중력 환경에서 신체적 특성이 혈류에 어떻게 영향을 미치는지와 같은 인간 건강에 대한 조사도 수행할 것입니다. 연구를 하지 않을 때는 승무원들이 27년 된 ISS에서 유지보수를 수행하며, 때로는 우주유영을 통해 진행됩니다.

더불어, 승무원들은 여러 우주선의 도착과 이륙을 직접 보게 될 것입니다. 7월에는 소유즈 MS-29 임무가 ISS와 도킹하여 로스코스모스 우주비행사 표트르 두브로프와 안나 키키나, 그리고 NASA 우주비행사 아니르 메논이 궤도 실험실로 이동할 예정입니다. 곧이어 소유즈 MS-28 임무가 출발해 지구로 돌아올 예정이며, 로스코스모스 우주비행사 세르게이 쿠드-스베르치코프와 세르게이 미카예프, NASA 우주비행사 크리스토퍼 윌리엄스가 탑승합니다. 소유즈 MS-28 승무원은 현재 ISS에 탑승 중이며, 도킹 후 크루-12를 궤도 실험실에 환영할 예정입니다. 크루-12가 머무는 동안 스페이스X 화물용 드래곤, 노스럽 그루먼 시그너스 XL, 로스코스모스 프로그레스 등 여러 무인 화물 우주선도 우주정거장으로 발사될 예정입니다.

크루-12의 차량 및 우주선

상업 승무원 프로그램(CCP) 계약에 따라 스페이스X는 ISS로 향하는 유인 임무를 위한 유인 우주선과 발사체를 공급합니다. Crew-12는 CCP 하의 14번째 유인 우주비행 임무이자, 12번째 운영 ISS 임무, 그리고 SpaceX와 Crew Dragon의 총 20번째 유인 임무가 될 것입니다.

크루-12 승무원은 크루 드래곤 C212 프리덤을 타고 궤도에 진입할 예정입니다. 크루-12는 2024년 9월 가장 최근 임무인 크루-9에서 출발한 후 503일간의 우주 및 ISS로의 다섯 번째 비행이 될 예정입니다. 프리덤은 이전에 크루-9, 액시엄 미션 3, 액시엄 미션 2, 크루-4 미션을 지원했으며, 이들 임무 모두 ISS로 비행했습니다.

드래곤 캡슐의 전통에 따라, 처음 탑승한 승무원들이 캡슐에 이름을 붙입니다. 프리덤은 2022년 4월 ISS로 비행한 크루-4에 의해 명명되었습니다. NASA 우주비행사이자 크루-4 지휘관인 켈 린드그렌은 승무원들이 이 이름을 "기본적인 인권"을 기념하고, 1961년 5월 우주비행사 앨런 셰퍼드를 우주로 태운 미국 최초의 유인 우주비행인 프리덤 7을 기리기 위해 선택했다고 설명했다.

크루 드래곤 프리덤이 크루-12를 위해 SLC-40에 도착합니다. (출처: 스페이스X)

다른 네 개의 활성 크루 드래곤 캡슐이 있습니다: C206 엔데버, C207 레지리던스, C210 인듀어런스, C213 그레이스.

스페이스X의 부분 재사용 가능한 주력 기체인 팔콘 9이 크루-12를 ISS로 발사할 예정입니다. 팔콘 9은 현재 블록 5 구성으로 비행 중이며, 2010년 6월 데뷔 이후 599회의 임무를 완료했습니다. Crew-12는 Falcon 9의 600번째 임무이자 2026년 17번째 임무가 될 것입니다.

팔콘 9은 2단계 중형 발사체로, 높이 69.8m, 직경 3.7m입니다. 1단 부스터는 콘크리트 착륙장이나 해상 하행 무인선 어디에도 착륙할 수 있으며, 9개의 멀린 엔진을 탑재해 이륙 시 7,600 kN의 추력을 발산합니다. 회수를 위해 1단에는 4개의 착륙 다리와 4개의 티타늄 그리드핀이 장착되어 있습니다. 2단은 진공 최적화 단일 머린 엔진을 사용하며, 934 kN의 추력을 발휘합니다. 두 Falcon 9 단계 모두 고도로 정제된 등유(RP-1)와 액체 산소(LOX) 추진제를 사용합니다.

Crew-12의 1단 부스터로 사용되는 B1101은 팔콘 함대에서 가장 젊은 현역 부스터입니다. Crew-12는 B1101의 두 번째 비행으로, 이전 1월 Starlink Group 6-88 임무를 지원한 바 있습니다. 이번 임무는 또한 스타링크 그룹 6-88이 스페이스X의 드론선 중 하나를 회수에 사용해 착륙 지점에 착륙하려는 첫 시도이기도 합니다.

NASA 국장 재러드 아이작맨이 SLC-40과 신형 LZ-40 위를 비행하며 크루-12가 발사대에 탑승하고 있습니다. (출처: NASA)

크루-12 발사 및 도킹 일정

Crew-12는 2월 13일 금요일 오전 5시 15분(동부 표준시, 10시 15분(UTC)에 플로리다 케이프커내버럴 우주군 기지의 우주 발사 단지 40(SLC-40)에서 발사될 예정입니다. 이번 임무는 2024년 9월 Crew-9가 발사대에서 이륙한 이후 SLC-40에서 두 번째로 유인 임무를 수행하는 임무가 될 것입니다. 다른 모든 크루 드래곤 임무는 케네디 우주센터의 발사 단지 39A(LC-39A)에서 비행했습니다. LC-39A에서 승무원 접근 암이 제거됨에 따라, 스페이스X는 앞으로 모든 유인 임무를 SLC-40에서 발사할 계획입니다.

팔콘 9과 프리덤은 2월 8일 SLC-40으로 출항하여 그날 저녁 정적 점화 시험을 완료했습니다. 크루-12 승무원은 2월 6일 플로리다에 도착해 발사를 준비했고, 곧 격리 구역에 들어갔다. NASA와 스페이스X 팀은 2월 9일 모든 발사일 활동의 드라이 리허설을 성공적으로 마쳤으며, 승무원들은 프리덤 우주복 착용과 탑승 연습을 했고, 발사 팀은 발사 카운트다운을 진행했습니다.

발사 당일, 카운트다운은 SLC-40에서 몇 마일 떨어진 닐 암스트롱 운영 및 점검 건물(O&C)에서 시작됩니다. 그곳에서 승무원들은 장비를 착용하고 언론 앞으로 걸어나가며, 이후 테슬라 호송대를 통해 SLC-40으로 이동할 예정입니다. 발사대에 도착하면 승무원과 지원 클로즈아웃 승무원들이 발사 타워를 올라가 승무원 접근 암을 건너 프리덤 해치에 접근합니다.

승무원들은 한 명씩 프리덤에 진입하며, 탑승은 T-2:35:00 시각까지 완료될 것으로 예상된다. 해치 폐쇄는 40분 후 T-1:55:00 시각에 이루어지며, 곧이어 누수 점검이 이어집니다. 해치가 안전하게 닫혔음이 확인되면, 클로즈아웃 팀은 화이트룸을 발사를 준비하고 발사대를 떠납니다.

크루-12는 드래곤 안에 앉아 있다. (출처: 스페이스X)

NASA와 스페이스X 팀은 이후 1시간 동안 승무원, 프리덤, 팔콘 9을 모니터링하며, 스페이스X 발사 감독이 T-45:00 시점에 팔콘 9이 추진제 주입 "완료"를 확인할 때까지 계속됩니다. 추진제 적재 '출발' 신호가 내려진 후, SLC-40의 승무원 접근 암은 T-42:00분에 수납되고, 프리덤의 발사 탈출 시스템은 T-39:00분에 무장됩니다.

발사 탈출 시스템이 작동하면 승무원 탈출이 불가능한 비상 상황이 발생하면 프리덤의 발사 탈출 시스템이 작동되어 승무원을 안전하게 발사대에서 탈출시킬 수 있었다. 프리덤은 발사 탈출 시스템 모터에 저장이 가능한 고용량 하이퍼골릭 추진제가 미리 적재되어 있어 발사 시 연료 보급이 필요 없습니다.

팔콘 9은 스페이스X가 초저온 극저온 추진제를 사용해 발사 카운트다운 후반에 추진제를 적재합니다. 팀은 카운트다운 후반에 연료를 주입하여 이 극저온 추진제가 발사 전 활동 중에 끓어나가지 않도록 합니다.

T-35:00분에 RP-1이 Falcon 9의 1단과 2단으로 유입되기 시작합니다. 또한 T-35:00분에 Falcon 9 1단에 LOX 적재를 시작합니다. T-16:00분에 2단에 LOX 적재가 시작됩니다.

크루 드래곤 프리덤과 팔콘 9이 SLC-40 위에 올라가 크루-12 발사를 진행합니다. (출처: 스페이스X)

RP-1과 LOX가 팔콘 9에 적재되는 동안, 1단 엔진 냉각은 T-07:00분에 발생한다. 엔진 냉각 중에는 소량의 극저온 추진제가 1단 엔진을 통해 흐르며, 9개의 1단 엔진이 점화 시 강한 열충격을 받지 않도록 합니다. 엔진 냉각 후 프리덤은 T-05:00 분에 내부 전력으로 전환됩니다.

팔콘 9은 T-02:00분에 RP-1과 LOX 추진제를 완전히 적재한 후 내부 전원으로 전환을 시작할 것입니다. T-01:00 시각에 비행 컴퓨터가 최종 사전 점검을 시작하라는 명령을 받고, 추진제 탱크는 비행 압력에 맞게 압력이 유지됩니다. T-00:45초에 SpaceX 발사 디렉터는 크루-12가 발사 준비가 완료되었음을 확인하며, 차량, 승무원, 날씨, 거리 문제 없이 진행 중임을 확인합니다.

T-00:03초에 9개의 1단 머린 엔진이 점화되고, T0에 팔콘 9과 크루-12가 SLC-40에서 이륙하여 궤도 진입 여정을 시작합니다.

T+01:12분에 팔콘 9과 프리덤은 상승 중 공기역학적 및 구조적 하중이 가장 큰 순간인 최대 공기역학적 압력(Max Q)을 경험하게 됩니다. 1단이 대부분의 추진제를 소진하면 T+02:24에 9개의 엔진을 정지시키는데, 이를 메인 엔진 차단(MECO)이라 부른다. 그리고 3초 후 T+02:27분에 2단과 분리된다.

SLC-40의 크루 드래곤 프리덤. (출처: 스페이스X)

2단 엔진은 T+02:35분에 점화됩니다. 2단이 프리덤과 크루-12를 궤도에 올리면서 B1101은 지구로 귀환을 시작할 것입니다. 단계 분리 몇 초 후, B1101은 부스트백 연소를 위해 거의 180도 회전을 수행하며 부스트백 연소를 준비하고 T+02:41분에 엔진을 점화합니다. 부스트백 연소는 T+03:27분까지 지속됩니다.

부스트백 연소 후 B1101은 관성 비행과 엔진 우선 방향을 조정하여 재진입 및 착륙할 예정입니다. T+06:20분에 부스터는 진입 연소를 위해 13초간 엔진을 점화하며, 안전한 착륙을 위해 하강 속도를 낮춥니다. 마지막으로 T+07:17분에 B1101은 착륙 연소 및 착륙 지점 40(LZ-40)에서 T+07:42에 착륙 연소 및 착륙을 위해 엔진을 점화합니다. B1101의 착륙은 SLC-40 부지 내에 위치한 LZ-40에서의 첫 착륙이 될 것이며, 부스터가 발사장 귀환 착륙을 수행할 때 더 빠른 회수 작업을 가능하게 합니다.

한편, 2단은 궤도 진입을 계속하며 최종적으로 T+08:47분에 2단 엔진 차단(SECO)에 도달합니다. 궤도 진입과 우주선 상태를 점검한 후, 프리덤은 T+09:37분에 2단에서 분리되어 ISS와의 도킹 및 도킹 여정을 시작합니다. 프리덤의 노즈콘은 T+10:25분에 열릴 예정입니다.

분리 직후 프리덤은 초기 궤도 활성화와 주요 차량 시스템 점검을 수행할 예정입니다. 향후 34시간 동안 드래곤은 궤도를 올리고 ISS에 "따라잡기" 위해 여러 차례 위상 연소를 수행할 예정입니다.

크루 드래곤 프리덤이 크루-9 임무 도킹을 위해 ISS에 접근한다. (출처: NASA)

금요일, 프리덤은 ISS의 대출 구역에 접근하면서 궤도 실험실과 통신을 확립하고 마지막 위상 연소를 수행할 것입니다. 캡슐은 ISS를 도킹 축에 도달할 때까지 기동하며, 이후 크루 드래곤의 자율 도킹 접근 항법이 활성화됩니다. 프리덤은 이후 정거장에 최종 접근하여 2월 14일 금요일 오후 3시 15분(동부 표준시, 20:15 UTC)에 하모니 모듈의 천정 도킹 포트에 도킹합니다.

도킹 후, ISS와 크루-12 승무원은 도킹 현관에 압력을 가하고 해치를 열어 크루-12가 ISS에 진입해 8개월간의 임무를 시작할 수 있도록 합니다.

(선도 이미지: 팔콘 9과 프리덤이 SLC-40 정상에 탑승해 크루-12 앞에 있음. 출처: NSF의 타일러 그레이)

스페이스 클럽(Space Club)