스페이스 클럽 아르테미스 II는 수요일 저녁 발사로 인류를 달로 돌려보냅니다

[우주센터]

1972년 12월 16일 23:35 UTC, 아폴로 17호 사령선인 아메리카는 지구 횡단 주입 연소를 성공적으로 완료하여 NASA 우주비행사 진 서넌, 해리슨 슈미트, 로널드 에반스 승무원과 함께 지구로 귀환 궤적을 이끌었습니다. 이 순간은 유인 아폴로 우주선이 달 궤도에 마지막으로 진입한 순간이었으며, 그 이후로 어떤 유인 우주선도 달 근처를 탐험한 적이 없습니다.

이제 그 순간으로부터 52년 3개월 16일이 지난 지금, 인류는 달로 돌아갈 준비를 마쳤습니다.

NASA의 아르테미스 II 임무는 기관의 아르테미스 달 탐사 프로그램 중 첫 유인 임무로, 4월 1일 수요일 오후 6시 35분(동부 표준시, 22시 35분 UTC)에 플로리다 케네디 우주센터(KSC) 발사 단지 39B에서 발사되었다. 오리온 CM-003 우주선은 4명의 승무원이 '인테그리티(Integrity)'라고 명명했으며, 플로리다에서 동쪽 궤적을 따라 우주발사 시스템(SLS) 로켓 위에 실려 발사되었다.

아르테미스 II는 처음에 시스템 점검을 위해 고지구 궤도에 투입되어 달로 향하기 위한 TLI(달 횡단 주입) 연소를 수행할 예정입니다.

https://www.youtube.com/live/8c-GAkIzpGE?si=LLmEsUmoJF9jMekq

오리온의 TLI 연소는 우주선을 달 주위를 10일간 자유 귀환 궤도로 돌게 하며, 가장 근접 시 달 뒷면에서 6,513km 이내로 접근하게 됩니다. 하지만 1960년대와 1970년대 NASA의 아폴로 임무와 달리, 아르테미스 II는 달 궤도에 진입하지 않습니다; 대신 달 궤도보다 더 멀리 비행하는 플라이바이를 수행할 것입니다. 지구에서 가장 먼 지점, 즉 원지점에서 인테그리티의 승무원들은 인간이 우리 고향 행성에서 가장 먼 거리를 여행한 기록을 세울 것입니다.

아르테미스 II 승무원은 NASA 우주비행사 3명과 캐나다 우주국(CSA) 우주비행사 1명으로 구성되어 있습니다. NASA 우주비행사 리드 와이즈먼이 임무를 지휘하며, NASA 우주비행사 빅터 글로버가 조종사로 참여합니다. 아르테미스 II의 두 임무 전문가는 NASA 우주비행사 크리스티나 코흐와 CSA 우주비행사 제레미 한센입니다. 이번 임무는 글로버가 최초의 유색인종이 되고, 코흐가 최초의 여성으로, 한센이 저지구 궤도를 벗어난 최초의 비미국인이 되는 등 많은 우주비행사 최초의 기록이 될 것입니다.

아르테미스 II는 아르테미스 프로그램의 두 번째 비행, SLS 로켓의 두 번째 발사, 오리온 우주선의 세 번째 비행, 그리고 아르테미스 프로그램의 첫 유인 임무입니다. 최근 프로그램 일정 업데이트에 따라, 다음 아르테미스 임무인 아르테미스 III는 2027년 저지구 궤도에서 오리온의 도킹 시스템과 선정된 인간 착륙 시스템(HLS) 착륙선을 시험할 예정입니다.

이 시스템들이 검증되면, NASA는 2028년에 아르테미스 IV와 아르테미스 V로 달 남극에 착륙하는 것을 목표로 하고 있으며, 아르테미스 IV는 아폴로 17호 이후 처음으로 달 표면에 유인 착륙하는 임무입니다.

https://www.youtube.com/live/4JFBCbb2Ulo?si=-jUJ7KUbGjcJSm6O

아르테미스 프로그램의 역사

1970년대 초 아폴로 프로그램이 종료된 후, NASA는 1972년 우주왕복선 프로그램을 통해 저지구 궤도로 초점을 전환했습니다. 이후 39년 동안 5회의 우주왕복선 궤도선과 135회의 우주왕복선 임무가 저지구 궤도에 진입해 다양한 탑재체를 배치하고, 허블 우주망원경을 정비하며, 특히 국제우주정거장(ISS) 건설에 기여했습니다.

2003년 STS-107 임무 실패로 NASA는 2010년까지 우주왕복선을 퇴역시키고 다음 프로그램 작업을 시작할 계획이었다. 2005년 NASA 권한법은 당시 NASA 국장 션 오키프와 조지 부시 대통령이 주도한 우주 탐사 비전 계획을 바탕으로 개발된 NASA의 컨스텔레이션 프로그램을 공식화했습니다. 새 법안에 따라 NASA는 달로 돌아가 궁극적으로 태양계, 특히 화성에 대한 추가 탐사를 가능하게 하는 지속적인 존재감을 개발하도록 지시받았습니다.

컨스텔레이션 프로그램 하에서 NASA는 두 개의 새로운 발사 시스템과 우주왕복선을 대체할 새로운 유인 우주선, 그리고 달 착륙 시스템을 개발할 예정이었습니다. 이 두 개의 새로운 발사 시스템은 나중에 아레스 I과 아레스 V 로켓으로 밝혀졌으며, 두 로켓 모두 우주왕복선 프로그램의 하드웨어를 사용할 예정이다. 아레스 I은 오리온 우주선을 발사하고, 더 큰 아레스 V는 알타이르 달 착륙선을 포함한 화물을 발사할 예정이다.

컨스텔레이션이 심각한 자금 부족과 긴 개발 기간을 겪은 후, 오바마 대통령의 어거스틴 위원회는 2009년에 프로그램을 보류했습니다. 2010년 10월, NASA 승인법(2010년 승인법)으로 인해 프로그램이 취소되고 오리온 우주선만 유지되었으며, NASA는 달 탐사 임무를 위한 새로운 SLS 로켓 개발을 지시했습니다.

아레스 I-X는 2009년 LC-39B에서 발사되며, 이는 컨스텔레이션 프로그램의 유일한 발사였습니다. (출처: NASA)

SLS와 오리온의 개발은 이후 수년간 계속되었으며, 2014년 12월 델타 IV 헤비를 이용한 탐사 비행 시험 1(EFT-1) 임무에서 간소화된 오리온이 발사되었습니다. 3년 후인 2017년 12월, 트럼프 대통령은 우주 정책 지침 1호에 서명하여 NASA가 오리온, SLS, 상업 파트너를 활용하는 새로운 달 탐사 프로그램을 설립하도록 지시했습니다. SLS는 오리온의 주 발사체로 사용되며, 상업 파트너들은 달 착륙 임무용 HLS 착륙선을 포함한 다양한 아르테미스 탑재체를 발사할 예정이다.

2019년 5월, 2024년 착륙을 보장하기 위해 프로그램 일정이 앞당겨진다는 발표 이후, NASA는 이 프로그램의 이름을 그리스의 달의 여신이자 아폴로의 쌍둥이 자매인 아르테미스로 정할 것이라고 발표했습니다. 자금 문제와 전 세계적인 코로나 팬데믹으로 인해 프로그램의 첫 임무 일정이 더욱 지연될 것입니다.

아르테미스 I은 오리온의 무인 시험 비행이자 SLS의 첫 발사로, 2022년 11월 16일 LC-39B에서 발사되었습니다. 25일간의 임무 동안 오리온 CM-002는 달 주위를 먼 역행 궤도에 진입하고 두 차례 달 근접 비행을 완료했습니다. 이 임무는 SLS와 오리온을 이후 달 유인 임무, 특히 재진입 시 오리온의 열 차폐막에 대해 인증했습니다.

SLS와 오리온이 아르테미스 I의 LC-39B에서 발사됩니다. (출처: NSF의 마이클 베일러)

아르테미스 II 개발 및 발사 전 주요 이정표

아르테미스 I이 완성된 후 NASA는 아르테미스 II 개발을 계속했습니다. 2017년에 발행된 우주 정책 지침 1에 따르면, 아르테미스 II는 원래 탐사 임무 2(EM-2)로 지정되었으며, 현재는 취소된 SLS 블록 1B 로켓 위에 실려 달 궤도에 발사된 후 무인 소행성 재배치 임무(ARM)에 의해 방향을 변경한 소행성과 랑데보였다.

2017년 4월 ARM 취소 이후, NASA는 EM-2에 대한 두 가지 제안을 검토했습니다; 첫 번째 임무는 오리온과 4인 승무원이 달을 자유롭게 돌아오는 궤도로 이동하는 것이고, 두 번째 임무에서는 오리온과 4인 승무원이 취소된 루나 게이트웨이 우주정거장의 첫 번째 모듈을 달 궤도에 전달하는 내용이었습니다.

결국 NASA는 첫 번째 루나 게이트웨이 모듈에 상업용 발사 제공업체를 선정하기로 결정했고, EM-2는 이후 아르테미스 II로 이름이 바뀌어 2019년에 유인 오리온을 달 주위를 자유귀환 궤도로 보내는 다주 임무로 예정되었다.

2022년 12월 아르테미스 I이 완공된 후에도 아르테미스 II의 미션 구조 대부분은 아직 건설 중이었습니다. 아르테미스 II용 SLS 코어 스테이지는 2023년 초에 수평으로 회전되어 엔진 섹션과 함께 설치되었습니다. 2023년 9월까지 핵심 단계의 네 대의 RS-25 엔진 — E2047, E2059, E2062, E2063 — 가 설치되었습니다. 2025년 4월, 산소 누출로 인해 E2063이 E2061과 교체되었습니다.

코어 단계가 고체 로켓 부스터와 통합되는 동안 아르테미스 II의 주 엔진을 클로즈업한 모습. (출처: NASA)

2023년 4월 3일, 당시 NASA 국장 빌 넬슨은 텍사스 휴스턴 엘링턴 필드에서 연설하며 아르테미스 II의 4인 승무원 명단을 발표했습니다. 승무원들이 훈련을 시작하면서 코어 스테이지와 아르테미스 II 스택의 나머지 부분 개발이 계속되었고, 코어 스테이지는 2024년 7월 중순에 KSC에 인도되었습니다.

오리온의 열 차폐막 및 생명 유지 시스템에 대한 조사로 여러 차례 지연이 있었던 후, 아르테미스 II는 2024년 11월 20일 공식적으로 모바일 런처 1호(ML-1)에 쌓기 시작했습니다. 임시 극저온 추진 단계(ICPS) 상단 단계는 2025년 3월 플로리다에 인도되었고, 오리온 인테그리티는 유럽우주국(ESA)의 유럽 서비스 모듈(ESM)과 함께 2025년 5월 KSC에 인도되었습니다. 이 배송과 차량 조립 건물(VAB) 내 적재 작업 후, 아르테미스 II는 2025년 10월 20일 발사를 위해 완전히 쌓였습니다.

이후 몇 주간 VAB에서 여러 통합 시험과 점검이 이루어졌고, 마침내 2026년 1월 18일 완전한 아르테미스 II 스택이 LC-39B로 이동하여 웻 드레스 리허설(WDR)을 실시하고 최종적으로 2월 중순에 발사되었습니다.

NASA는 2월 2일 아르테미스 II의 첫 번째 WDR을 실시했고, 오리온의 느슨한 압력 밸브와 ML-1의 액체 수소(LH2) 누출을 발견했습니다. 이로 인해 발사일이 2월 창에서 미뤄져 임무가 지정한 3월 창으로 밀렸다. 필요한 수리가 완료된 후, NASA는 2월 19일 두 번째 WDR(발사 작업 실험)을 실시하여 전체 모의 발사 카운트다운을 성공적으로 완료했습니다. 이후 기관은 발사일을 3월 6일로 정했다.

아르테미스 II 승무원들은 롤아웃 중 SLS와 오리온 앞에 서 있다. 왼쪽부터 오른쪽으로: 와이즈먼, 글로버, 코흐, 한센. (출처: NASA/존 크라우스)

그러나 2월 21일, ICPS에서 헬륨 흐름 문제가 발생해 아르테미스 II 전체 스택을 VAB로 되돌려 수리해야 했다. 이 롤백은 또한 임무 발사일을 3월 창을 넘어 4월 초로 지연시켰다. 문제는 수정되었고, 3월 12일 비행 준비 검토(FRR) 후 3월 20일 SLS는 LC-39B로 되돌려졌다. FRR은 4월 1일부터 6일까지 각각 2시간씩 7회의 발사 창을 승인했다.

참고

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아르테미스 II 우주선 및 우주선

전체 아르테미스 II 스택은 전 세계 여러 기관과 기업에서 개발한 부품을 활용합니다. SLS 로켓은 에어로젯 로켓다인, 보잉, 노스럽 그루먼, 그리고 유나이티드 런치 얼라이언스(ULA)에서 제조합니다. 오리온 우주선은 록히드 마틴에서 제조하며, ESM은 ESA를 위해 에어버스 디펜스 앤 스페이스에서 제조합니다.

SLS는 LH2, 액체 산소(LOX), 고체 추진제를 사용하는 2단계 초중량 발사체입니다. 1단은 코어 스테이지라 불리며, 높이 64.6m, 직경 8.4m이며 4개의 RS-25 엔진을 탑재하고 있습니다. 이륙 시, 이 네 개의 엔진은 이전에 우주왕복선 스택의 주 엔진으로 사용되었으며, 7.4메가뉴턴의 추력을 발생시키며 비행 중 480초간 연소됩니다.

보잉은 루이지애나에 위치한 NASA 미슈드 조립 시설에서 핵심 단계를 제조하며, 에어로젯 로켓다인은 RS-25 엔진을 제공합니다.

발사 시, 핵심 단계와 RS-25 엔진은 노스럽 그루먼에서 제조한 두 개의 5세그먼트 고체 로켓 부스터(SRB)와 함께 점화됩니다. 각 부스터는 높이 54m, 폭 3.7m이며, 과염소산암모늄 복합 추진제를 사용하고, 발사 시 29.2메가뉴톤의 추력을 발휘하고 연소 시간은 126초입니다.

SLS 로켓의 구성 요소를 보여주는 인포그래픽. (출처: NASA)

SLS의 아르테미스 II용 2단 역할을 하는 것은 ULA에서 제조한 ICPS입니다. ICPS는 ULA의 델타 III 및 델타 IV 로켓 계열에 탑재된 델타 극저온 2단의 개조판입니다. 높이 13.7m ICPS는 Aerojet Rocketdyne의 단일 RL10C-2 엔진으로 구동되며, 최대 연소 시간은 1,125초에 110.1킬로뉴톤의 추력을 발휘합니다.

코어 스테이지와 ICPS 사이에는 발사체 단계 어댑터(LVSA)가 설치되어 있는데, 이는 원뿔형 인터스테이지로, 코어 스테이지의 8.4m에서 ICPS LH2 탱크의 5미터 직경으로 SLS 스택의 직경을 줄입니다. LVSA는 텔레다인 브라운 엔지니어링에서 제조합니다.

오리온 우주선 스택은 ESM, 오리온, 발사 중단 타워를 포함해 ICPS 상단에 위치해 있습니다. ESM은 오리온에 동력 및 추진 능력을 제공하며, 2008년부터 2014년까지 ISS로 비행한 ESA의 자동 전송 차량을 기반으로 합니다. 에어버스 디펜스 앤 스페이스에서 제조한 ESM은 높이 4미터, 폭 5.2m입니다.

ESM은 9개의 에어로젯 로켓다인 엔진을 탑재하고 있으며; 모듈의 주 엔진은 26.6킬로뉴턴의 추력을 내는 단일 AJ10이며, 8기의 R-4D 엔진(각각 490 N 추력을 발휘)이 보조 엔진으로 사용된다. AJ10 주 엔진은 이전에 우주왕복선의 궤도 기동 시스템에 사용되었습니다. 각 ESM은 또한 오리온에 11.2킬로와트의 전력을 생산하는 길이 7.4m 태양광 패널 날개 4개를 갖추고 있습니다.

오리온 캡슐은 오리온 우주선 스택의 승무원 모듈을 구성합니다. 록히드 마틴이 설계 및 제조한 오리온은 높이 3.3m, 너비 5.03m, 압력 부피 19.56 입방미터, 거주 가능 부피 8.9 입방미터를 가지고 있습니다.

오리온은 도킹하지 않은 상태에서 최대 21일, 다른 우주선에 도킹 중일 때 최대 6개월간 저지구 궤도 내외에서 4인 승무원을 태울 수 있습니다. 아르테미스 II를 지원하는 오리온은 아르테미스 II 승무원이 명명한 오리온 CM-003 인테그리티입니다. 인테그리티는 완전히 조립된 두 번째 오리온 우주선이며, 유인 비행을 지원하는 첫 번째 우주선이 될 것입니다.

확장된 오리온 우주선을 보여주는 인포그래픽. (출처: NASA)

아르테미스 1호 이후 오리온 CM-002의 비행 후 점검에서 고속 재진입으로 인한 캡슐의 열 차폐막에 예상치 못한 침식이 발생한 것이 드러났다. 열 차폐막에 사용되는 소모 재료는 AVCOAT라고 불리며, 2024년 아르테미스 I 열 차폐막 침식에 대한 독립 검토에서 NASA 팀은 재진입 시 AVCOAT 내에 가스가 갇혀 침식이 가속화되는 것을 발견했습니다.

검토 종료 후, NASA는 오리온 세트가 아르테미스 II에 탑재될 때 동일한 열 차폐 설계를 사용할 것이라고 발표했으며, 열 차폐판을 교체하는 대신 캡슐의 재진입 궤적을 수정하기로 결정했다. 이 수정된 궤적은 인테그리티가 재진입 시 아르테미스 I의 오리온 CM-002보다 더 가파른 하강 각도를 가지게 되어, 아르테미스 I에서 관찰된 침식을 일으킨 열 차폐막의 노출을 제한할 것입니다. 특히 NASA는 아르테미스 I 임무 중 오리온 승무원 구획 내 온도가 허용 가능한 범위 내에 머물렀다고 보고했습니다.

마지막으로, 발사 탈출탑이 SLS 스택을 완성하며, 발사 초기 단계에서 오리온 우주선에 직접 통합됩니다. 상승 중 이상 현상이 발생해 발사 중단이 필요할 경우, 타워 상단 근처에 위치한 탈출 모터가 점화되어 오리온과 승무원을 고장 난 SLS에서 안전하게 분리하고 대서양에 착수할 수 있게 합니다. 이 발사 중단 시스템 설계는 종종 '트랙터' 시스템이라고 불립니다.

총 SLS 스택은 높이 98m, 무게는 2,600,000kg이 넘습니다. 초중량 발사 시스템으로 지정된 SLS는 저지구 궤도에 95,000kg, TLI로 27,000kg을 발사할 수 있습니다.

아르테미스 II를 위한 완성된 오리온 우주선, 인테그리티, 스택 전. (출처: 록히드 마틴)

아르테미스 II와 SLS는 플로리다 케이프 커내버럴의 KSC에서 LC-39B에서 발사됩니다. LC-39B는 KSC의 세 개의 발사대 중 하나로, 현재 스페이스X가 운영 중인 발사 단지 39A(LC-39A)와 사용되지 않는 발사 단지 39C(LC-39C)와 함께 있습니다.

이 발사 단지는 1960년대 초 아폴로 프로그램을 위해 개발되었으며, LC-39B는 지금까지 새턴 V, 새턴 IB, 우주왕복선, 아레스 I-X, SLS 로켓에서 60회의 발사를 수행했습니다. SLS는 연료 및 통신 연결망과 승무원이 오리온에 진입할 수 있도록 하는 승무원 접근 암을 갖춘 ML-1 탑에서 발사됩니다.

아르테미스 II 승무원

아르테미스 II에는 네 명의 우주비행사가 탑승하며, 그중 세 명은 NASA 소속, 한 명은 CSA 소속입니다. 국제 승무원들은 우주 비행의 여러 최초를 대표하며, 여기에는 최초의 유색인종, 최초의 여성, 그리고 저지구 궤도를 넘어 여행한 최초의 비미국인 등이 포함됩니다. 4인 승무원은 또한 한 번에 심우주에 가장 많은 인원이 탑승한 기록을 세우며, 1968년 12월 아폴로 8호가 처음 세운 기록을 경신할 것입니다.

아르테미스 II의 지휘관은 NASA 우주비행사 리드 와이즈먼이다. 메릴랜드주 볼티모어에서 태어난 와이즈먼은 렌슬러 폴리테크닉 인스티튜트(RPI)에서 학부 과정을 밟으며 컴퓨터 및 시스템 공학 학위를 취득했습니다. 이후 존스 홉킨스 대학교에 진학하여 2006년에 시스템 공학 석사 학위를 취득했습니다.

아르테미스 II의 지휘관, NASA 우주비행사 리드 와이즈먼. (출처: NASA)

1997년 RPI를 졸업한 후, 와이즈먼은 미 해군에 입대하여 전투비행대 101의 해군 항공사로 지정되어 F-14 톰캣 전투기를 조종했습니다. 전투비행대 31의 일원으로서 그는 남부 감시 작전, 지속적 자유 작전, 이라크 자유 작전 동안 중동에 배치되었습니다. 와이즈먼은 미 해군 시험 조종사 학교 졸업 후 시험 조종사로 배치되었고, F/A-18F 슈퍼 호넷 전투기를 조종하며 남미와 중동 지역에서 타격 작전 장교로 추가 배치를 수행했습니다.

2009년 6월, 와이즈먼은 NASA 우주비행사 그룹 20의 우주비행사 후보로 발표되었습니다. 선발 당시 와이즈먼은 중동에서 스트라이크 파이터 비행대 103의 일원으로 중위 지휘관으로 복무 중이었다. 우주비행사 훈련을 마친 후, 와이즈먼은 ISS의 40/41 원정대에 배정되어 2014년 5월 28일 소유즈 TMA-13M을 타고 궤도 실험실로 발사되었습니다. 그의 기지 근무는 165일간 지속되었다. 와이즈먼은 2020년 12월부터 2022년 11월까지 우주비행사실 책임자로 근무했습니다. 아르테미스 II는 와이즈먼의 두 번째 우주 비행이다.

아르테미스 II의 조종사는 NASA 우주비행사 빅터 글로버입니다. 캘리포니아주 포모나에서 태어난 글로버는 캘리포니아 폴리테크닉 주립대학교(Cal Poly)에 다녔으며, 1999년에 일반 공학 학위를 받고 졸업했습니다. 글로버는 2007년 공군대학교에서 비행시험공학 석사 학위를, 2009년 해군대학원에서 시스템 공학 석사 학위를, 2010년 공군대학교에서 군사 작전 예술 및 과학 석사 학위를 취득했습니다.

아르테미스 II의 조종사, NASA 우주비행사 빅터 글로버. (출처: NASA)

와이즈먼과 마찬가지로 글로버도 캘리포니아 폴리크 졸업 후 미 해군에 입대했으며, 2001년에 해군 항공사 자격을 취득했다. F/A-18C 호넷 전투기를 조종하며 2003년 이라크 자유 작전을 지원하기 위해 중동에 배치되었습니다. 이후 미 공군 시험 조종사 학교에 진학하여 2007년 6월 시험 조종사 자격을 취득했습니다. 2011년에는 서태평양에 배치되어 해상 작전을 지원하는 부서장으로 근무했습니다.

서태평양 파병 후 2012년 입법 펠로우십에 선정되어 존 매케인 상원의원 밑에서 입법 펠로우로 활동했습니다. 펠로우십 기간 동안 글로버는 조지타운 대학교에서 입법학 수료증을 취득했습니다.

2013년 6월, NASA는 글로버를 NASA 우주비행사 그룹 21의 일원으로 선정했습니다. 글로버는 2015년에 우주비행사 훈련을 마쳤고, 2018년 상업 승무원 프로그램 하 최초의 유인 운영 임무인 스페이스X 크루-1 임무의 조종사로 임명되었습니다. Crew-1은 2020년 11월 15일 ISS로 발사되었으며, 글로버는 원정 64/65의 비행 엔지니어로 복무했습니다.

167일간의 임무 동안 글로버는 네 차례의 우주유영(EVA)과 여러 과학 실험을 수행했다. 지구로 돌아온 후 아르테미스 II에 배치되기 전, 글로버는 HLS 승무원 대표로 복무했다. 아르테미스 II는 글로버의 두 번째 우주 비행이다.

아르테미스 II의 두 임무 전문가 중 첫 번째는 NASA 우주비행사 크리스티나 코흐입니다. 미시간주 그랜드래피즈에서 태어난 코흐는 노스캐롤라이나주 잭슨빌에서 자랐습니다. 노스캐롤라이나 과학수학대학을 졸업한 코흐는 2001년 노스캐롤라이나 주립대학교(NCSU)에서 전기공학과 물리학 학사 학위를 받았습니다. 그녀는 NCSU로 돌아와 2002년에 전기공학 석사 학위를 취득했습니다. 코흐는 이후 NCSU로부터 명예 박사 학위를 받았다.

아르테미스 II 임무 전문가, NASA 우주비행사 크리스티나 코흐. (출처: NASA)

NCSU를 졸업한 후, 코흐는 NASA 고다드 우주비행센터의 고에너지 천체물리학 연구소에서 전기공학자로 근무하며 여러 NASA 과학 임무를 위한 기기를 개발했습니다. 이후 2004년부터 2007년까지 미국 남극 프로그램의 연구원으로 근무하며 북극과 남극의 여러 연구소에서 한 달간 체류했습니다.

그 후 메릴랜드로 돌아와 존스 홉킨스 대학교 응용물리학 연구소에서 전기공학자로 근무하며 2007년부터 2009년까지 NASA의 주노 및 밴 앨런 탐사선 임무용 기기 개발에 참여했습니다. 코흐는 그린란드와 남극에서 현장 연구 임무를 마친 후 미국 해양대기청(NOAA)에 알래스카 현장 엔지니어와 아메리칸 사모아 천문대 관측소장으로 합류했습니다.

2013년 6월, 빅터 글로버 등 7명과 함께 NASA는 코흐를 NASA 우주비행사 그룹 21의 우주비행사 후보로 선발했다고 발표했다. 2015년 우주비행사 훈련을 마친 후, 코흐는 2019년 소유즈 MS-12를 타고 ISS로 비행하여 원정 59/60/61의 비행 엔지니어로 복무했습니다.

2019년 4월, 코흐의 임무는 세 차례의 원정으로 확대되었고, 그녀는 328일간의 우주 체류 후 2020년 2월 지구로 귀환했다. 이는 여성 단일 우주 비행 중 최장 기록을 세웠으며, 이 기록은 그녀가 여전히 보유하고 있다. 코흐는 또한 2019년 10월 NASA 우주비행사 제시카 메이어와 함께 최초의 전원 여성 우주유영에 참여했으며, 그녀는 현재 ISS에서 근무 중이다. 아르테미스 II는 코흐의 두 번째 우주 비행이다.

아르테미스 II의 네 번째이자 마지막 승무원은 임무 전문가이자 CSA 우주비행사인 제레미 한센입니다. 온타리오주 런던에서 태어난 한센은 1999년 캐나다 왕립군사대학에서 우주과학 우등 학위를 받았습니다. 그는 왕립군사대학으로 돌아와 2000년에 물리학 석사 학위를 취득했으며, 연구는 위성 추적 기법에 중점을 두었다.

아르테미스 II 임무 전문가이자 CSA 우주비행사 제레미 한센. (출처: NASA)

한센은 1994년에 캐나다 왕립 공군에 입대했으며, 왕립 군사 대학을 졸업한 후 2003년에 CF-18 전투기 조종사 훈련을 마쳤습니다. 2004년부터 2009년까지 한센은 441 및 409 전술 전투 비행대에서 CF-18을 조종하는 전투기 조종사로 복무했습니다. 또한 4비행단 작전에서 전투 작전장교로 근무하며 NORAD와 북극 비행 작전을 지원했습니다. 한센은 현재 캐나다 왕립공군에서 대령 계급을 보유하고 있습니다.

2009년, CSA는 한센과 데이비드 생자크가 제3차 캐나다 우주비행사 모집 캠페인의 일환으로 우주비행사 후보로 선정되었다고 발표했습니다. 2011년 우주비행사 훈련을 마친 후, 한센은 ESA의 CAVES 프로그램에 참여하여 이탈리아 사르데냐에서 6일간 지하에서 생활했고, NEEMO 19 해저 탐사 임무에서는 7일간 수중 생활을 했습니다. 2023년에는 아르테미스 II에 배정되어 그의 첫 우주 비행이 될 예정이다.

아르테미스 II 예비 승무원은 NASA 우주비행사 앙드레 더글라스와 CSA 우주비행사 제니 기번스로 구성되어 있습니다. 만약 세 명의 NASA 우주비행사 중 누군가가 발사에 참여하지 못할 경우, 더글라스가 대신 임무를 수행할 수 있습니다. 한센이 발사하지 못하면 기번스도 마찬가지다.

아르테미스 II 발사 및 임무 일정

아르테미스 II는 4월 1일 수요일 오후 6시 35분 EDT(22:35 UTC) LC-39B에서 발사되었습니다. 승무원들은 3월 18일 수요일 저녁 휴스턴에서 격리되었고, 3월 27일 금요일 케이프에 도착해 발사를 준비했습니다. 이들은 발사될 때까지 케이프에서 격리 상태를 유지했다.

델타 45 우주 발사 45 기상 중대는 아르테미스 II의 발사 기상 예보를 제공합니다. 3월 31일 화요일 기준으로, 4월 1일 발사 창의 날씨는 발사 가능 80%로 예보되었으며, 주요 기상 우려는 적운 구름 규칙과 지상 풍향입니다. 발사가 48시간 지연되었다면, 4월 3일 발사 창의 기상 조건은 75% '진행' 상태일 것으로 예보되었으며, 4월 1일 창과 동일한 주요 기상 우려가 유지된다. 수요일 발사 창이 열릴 때쯤에는 날씨가 90%까지 호전되어 있었다.

NASA는 SLS 발사 카운트다운을 설명할 때 "L--"와 "T--" 시간을 사용합니다. L-시간은 발사까지 남은 시간을 나타내며, T--시간은 카운트다운 중 '홀드'라 불리는 일시정지를 반영하여 팀원들이 문제를 바로잡고 적절한 작전을 확보할 충분한 시간을 제공합니다. 제공된 L-시간은 멈추지 않고 발사 카운트다운을 계속하지만, T--시간은 의도된 간격으로 정기적으로 멈춥니다.

아르테미스 II의 궤적과 임무 이정표를 강조하는 인포그래픽. (출처: NASA)

아르테미스 II 발사 카운트다운은 3월 30일 월요일 L-49:50:00 시각에 시작되었으며, 발사팀들은 전국 NASA 센터의 각 스테이션으로 호출되었습니다. 발사 카운트다운은 10분 후 공식적으로 시작되었고, 케이프 팀들은 인테그리티, 코어 스테이지, ICPS를 L-45:30:00시에서 L-40:30:00시까지 가동했습니다. 팀은 이후 4시간 동안 코어 스테이지의 네 대의 RS-25 주 엔진에 대한 최종 준비를 마무리했다. ICPS는 이후 전원이 차단되었습니다.

3월 31일 화요일, L-33:30:00 시각부터 L-29:30:00 시까지 팀은 오리온 비행 배터리를 발사를 위해 최대 전력으로 충전했고, 이어 코어 스테이지의 비행 배터리도 같은 방식으로 충전했습니다. 코어 스테이지 배터리 충전 종료 시점에 아르테미스 II는 발사 약 24시간 전이었습니다. 화요일 저녁, 발사팀은 ICPS에 마지막으로 동력을 공급해 발사를 준비했습니다.

L-15:30:00에 모든 비필수 인원은 LC-39B를 떠나 최종 발사 준비와 SLS 급유 작업을 위해 해당 지역을 정리하라는 명령을 받았습니다. L-13:15:00 시각에 중요한 카운트다운 작업을 처리하는 자동 발사 카운트다운 소프트웨어인 지상 발사 시퀀서(GLS)가 가동되었습니다. 두 시간 조금 넘은 후, L-10:50:00 시각에 발사팀은 주유 작업을 시작하기 위해 '진행 가능'을 폴링했습니다.

LC-39B 위에서 달이 뜨고 있으며, 아르테미스 II의 SLS가 발사를 기다리고 있습니다. (출처: NSF의 맥스 에반스)

"출발" 후 코어 스테이지의 추진제 장전 시스템이 냉각되었다. L-09:55:00 시에 코어 단계 LH2 느린 채움이 시작되었고, LOX 느린 채움은 15분 후에 시작되었다. 코어 단계는 L-09:30:00 시각에 LOX 고속 충전 과정을 거쳐 3시간 동안 계속되었습니다. 핵심 단계의 LH2 고속 채움은 L-09:25:00 시각에 시작되어 다음 한 시간 반 동안 계속되었다. 핵심 단계 LH2 탱크는 L-07:55:00 시각에 가득 차고 터미널 카운트 시작 전까지 지속적으로 보급되었다.

L-09:00:00 시경, ICPS는 추진제 주입 준비를 위해 냉각되었고, 30분 후 ICPS에 LH2 고속 보온이 시작되었다. ICPS LH2 탱크는 L-07:10:00 시각에 가득 채워졌으며, 코어 스테이지와 마찬가지로 터미널 카운트 시작 시점까지 보충되었다. ICPS LOX 고속 보급은 L-06:30:00 시에 시작되었습니다. 동시에 인테그리티의 통신 시스템이 가동되었고, L-06:00:00 시까지 코어 스테이지의 LOX 탱크가 완전히 채워져 터미널 카운트까지 보충되었다.

L-06:00:00 시각, 아르테미스 II 승무원들은 깨어나 닐 암스트롱 운영 및 점검 건물(O&C)에서 비행 준비를 하며 최신 발사 기상 예보를 받았다. L-05:10:00 시각에 ICPS 액체 산소 탱크가 가득 채워지고 보급이 시작되었다.

승무원들은 L-04:40:00에 O&C를 떠나 LC-39B로 이동했고, 승무원 접근 암 끝의 화이트룸에서 클로스아웃 승무원을 만난 후 L-04:00:00에 Integrity에 탑승했다. 승무원 탑승 후 2시간 동안 클로즈아웃 팀은 오리온 해치를 닫고 압력 점검을 준비했으며, L-01:30:00에 발사 중단 시스템 해치를 닫았습니다.

오리온 모형 캡슐 안에 앉아 있는 아르테미스 II 승무원들. (출처: NASA)

아르테미스 II 발사 책임자 찰리 블랙웰-톰슨은 L-01:10:00 시각에 로켓과 승무원 상태에 대해 브리핑을 받았다. 클로즈아웃 팀은 L-40:00분에 LC-39B를 출발했고, 이때 T-마이너스 시계는 T-10분에서 30분 대기 상태에 들어갔다.

대기 기간 동안 팀은 발사를 위해 지구-오리온 통신 루프로 전환했다. 팀은 마지막 문제와 점검을 위해 초기 오후 6시 24분(동부 표준시, 22시 24분) 발사 시간을 생략하기로 결정했다. 모든 문제가 해결된 후, 발사 책임자는 '진행 가능'/'진행 불가' 투표를 실시했고, 팀들은 발사 승인을 받았다. 아르테미스 II 승무원들은 발사 시 바이저를 닫으라는 지시를 받았다.

GLS는 L-10분에 터미널 카운트를 시작했고, 그 시점에서 T--클럭이 발사 카운트다운을 시작했다. T-08:00분에 승무원 접근 암이 Integrity에서 철수되었고, T-06:00분에 내부 전원으로 전환되었다.

오리온의 발사 중단 시스템은 T-05:20분에 활성 및 작동 가능함이 확인되었고, SLS 비행 종료 시스템은 T-04:30분에 가동되었다. T-04:00분에 코어 단계의 보조 동력 장치(APU)가 전원이 켜졌고, T-02:00분에 ICPS와 SRB가 내부 전원으로 전환되었다. 코어 단계는 T-01:30분에 내부 전원으로 전환되었고, T-01:20분에 ICPS는 최종 카운트다운 모드에 들어갔다.

T-33초에 GLS가 자동 발사 시퀀서를 가동했고, T-30초에 코어 스테이지의 비행 컴퓨터가 자동 발사 시퀀서에 제어권을 넘겼다. T-12초에 LC-39B 수분 억제 시스템이 가동되고, 코어 스테이지 하단에서 수소 연소 점화기가 점화되었다. T-6.36초에 코어 스테이지의 RS-25 엔진이 점화되었다.

SLS는 2022년 11월 아르테미스 I 발사 시 타워를 정리합니다. (출처: NSF의 네이선 바커)

마침내 T0에서 SRB가 점화되고 ML-1 엄빌리컬이 수축되었으며, 인류가 52년 만에 처음으로 달에 발사한 아르테미스 II가 LC-39B에서 발사되었습니다.

관제탑을 통과한 직후, SLS는 적절한 비행 경로에 배치하기 위해 피치 앤 롤 기동을 수행했다. SLS, 인테그리티, 아르테미스 II 승무원들은 최대 공기역학적 압력, 즉 공기역학적 하중이 가장 큰 상승 시기인 T+01:10분을 경험했습니다.

SRB는 T+02:08분에 분리되었고, 발사 중단 시스템 타워는 T+03:18분에 분리되었습니다. 코어 단계는 이후 몇 분간 계속 연소하다가 T+08:06에 종료되었고, 10초 후 ICPS에서 분리되었습니다. 오리온의 태양광 패널은 T+20:00분에 전개되었습니다.

이 시점에서 인테그리티와 승무원은 매우 타원형인 지구 궤도에 있었으며, 근지점 상승 기동이 필요했다; 이는 비상사태 시 승무원들이 즉시 지구로 복귀할 수 있도록 하기 위함이었다. 모든 시스템과 승무원이 건강하면, ICPS는 T+49:00분에 근지점 상승 기동을 수행하고, T+01:47:57 시각에 원지점 상승 기동을 수행합니다. 이 연소가 끝나면 아르테미스 II는 고지구 궤도에 머물며 TLI까지 머무를 것입니다.

무인 오리온이 아르테미스 I 임무에서 달의 뒷면을 지나간다. (출처: NASA)

T+03:24:15 시각에 오리온은 ICPS에서 분리되어 그 주변에서 근접 작전 시연을 수행할 예정입니다. ICPS는 이후 지구 대기권에 재진입하기 위해 연소한 뒤, 재진입 전에 큐브샛을 배치합니다. 아르테미스 II 승무원들은 이후 몇 시간 동안 고지구 궤도에 머물며 발사 후 및 TLI 전 점검과 실험을 수행할 것입니다.

마지막으로, T+01:01:27일에 인테그리티가 ESM의 AJ10 주 엔진을 점화하여 TLI 연소를 진행하며, 달을 자유롭게 돌게 합니다. 향후 9일 동안 승무원들은 다양한 과학 및 공학 실험을 수행하며, T+05:01:23일 달의 가장 근접 시 달의 뒷면을 관측할 예정입니다.

승무원들은 T+05:01:26일에 지구에서 최대 거리에 도달할 예정입니다. 인테그리티는 T+09:01:33일에 지구 대기권 재진입을 시작할 예정이며, 13분 후 남부 캘리포니아 해안 태평양에서 착수할 예정입니다.

NSF는 각 선교일마다 그날의 활동과 계획을 강조하는 일일 기사를 게재할 예정입니다. NSF의 소셜 미디어 계정, 특히 X에서는 임무에 대한 정기적인 업데이트를 제공할 예정입니다.

(주요 이미지: 아르테미스 II가 LC-39B에서 달 탐사 임무를 수행 중입니다. 출처: NSF의 소여 로젠스타인)

https://youtu.be/TPUe47nnAqs?si=JPGCZGbmYNdpg9BC

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