스페이스 클럽 아르테미스 III, 주요 HLS 시험 처리 및 계획에 깊이 몰두하고 있습니다

[발사총책임자]

NASA는 내년에 예정된 저지구 궤도의 중요한 유인 임무인 아르테미스 III 계획을 깊이 준비하고 있으며, 이는 기관의 달 복귀를 위한 중요한 예비 연습 역할을 할 것이다.

이번 비행은 NASA가 상업 파트너의 여러 유인 등급 차량을 한 캠페인에 처음으로 통합하는 사례로, 오리온 우주선과 블루 오리진의 블루 문 마크 2 및 스페이스X의 스타쉽 인간 착륙 시스템(HLS) 무인 경로 파인더 버전 간의 랑데부, 도킹, 작전을 시험합니다.

https://youtu.be/oz7Honfl27U?si=13kHIYS0JVGfdhA_

2월에 아르테미스 시퀀스에 추가된 임무로 발표된 이 임무는 아르테미스 IV에 첫 유인 달 착륙을 앞두고 있으며, 아르테미스 III는 즉각적인 표면 작전에서 지속적인 달 탐사에 필요한 복잡한 안무를 입증하는 데 초점을 전환합니다.

지구 궤도의 상대적 안전 속에서 이러한 시연을 수행함으로써, NASA와 파트너들은 승무원을 달 남극점에 투입하기 전에 상당한 기술적 위험을 완화하는 것을 목표로 합니다.

"이번 임무는 지구 궤도 임무이지만, 아르테미스 IV와 함께 달에 성공적으로 착륙하는 중요한 디딤돌입니다,"라고 NASA 탐사 시스템 개발 임무국 달에서 화성 프로그램 부국장 대행 부국장 제레미 파슨스가 말했다.

"아르테미스 III는 NASA가 수행한 임무 중 가장 복잡한 것 중 하나입니다. NASA는 처음으로 여러 우주선을 포함한 발사 캠페인을 조정하고 새로운 기능을 아르테미스 작전에 통합할 것입니다."

이번 아르테미스 계획 추가는 블루 오리진과 스페이스X 같은 상업 파트너들에게 일정 모멘텀을 유지할 더 큰 동기를 부여하여, 주로 SLS/오리온 시스템에서 발생했던 병목 현상을 피하는 데 도움을 줍니다. 또한 최초의 유인 달 착륙을 앞두고 추가적인 신뢰를 쌓아줍니다.

"우리는 설계상 더 많은 파트너와 상호 연관된 작전을 이 임무에 통합하고 있습니다,"라고 파슨스는 덧붙였습니다. "이것은 우리가 우주비행사를 달 표면으로 보내고 결국 지속적인 달 존재감을 구축하기 전에 오리온, 승무원, 지상 팀이 하드웨어와 양측 착륙선 팀과 어떻게 상호작용하는지 배우는 데 도움이 될 것입니다."

임무 구조는 여러 핵심 면에서 이전 아르테미스 비행과 다릅니다.

SLS는 여전히 케네디 우주센터 발사 단지 39B에서 오리온과 4인 승무원을 발사할 예정입니다. 하지만 이 로켓은 아르테미스 I과 II에서 상단 단계로 사용된 임시 극저온 추진 단계(ICPS) 없이 비행할 예정입니다.

NASA를 통한 KSC 아르테미스 III SLS 코어 단계

그 자리에 엔지니어들은 ICPS의 질량 특성과 인터페이스 치수를 재현하는 비추진 구조 요소인 '스페이서'를 제작하고 있습니다.

우주선 작업은 이미 앨라배마주 헌츠빌에 위치한 NASA 마샬 우주비행센터에서 본격적으로 진행 중이다. 팀들은 배럴 섹션과 상하 링의 재료를 가공 중이며, 곧 용접 작업이 이어질 예정입니다.

스페이서는 오리온 단계 어댑터와 발사체 단계 어댑터 사이의 적절한 스택 높이와 하중 경로를 유지합니다. 이로 인해 SLS 비행 프로파일이 대표성을 유지하면서도 이번 시험 캠페인에서 활성 상단단의 복잡성을 제거합니다.

SLS가 오리온을 초기 준궤도 궤적에 투입하면, 유럽 서비스 모듈의 추진 시스템은 일련의 연소를 수행하여 저지구 궤도에서 우주선의 궤도를 상승시키고 원형화할 것입니다.

이 LEO 목적지는 의도적인 선택입니다. 달 전속 주입 프로파일과 달리, 궤도 임무는 SLS/Orion, SpaceX의 Starship HLS 패스파인더, Blue Origin의 Blue Moon Mark 2 패스파인더와 같은 여러 차량에 훨씬 유연한 발사 기회를 제공합니다.

발사 가용성 연장은 NASA 국장 재러드 아이작먼의 아르테미스 계획을 좌절시키지 않기 위해 필요한 전체 임무 성공 확률을 획기적으로 높입니다.

https://youtu.be/TPUe47nnAqs?si=we13g5BNOoToGatj

궤도에서는 승무원들이 아르테미스 II보다 더 오래 지속될 것으로 예상되는 비행 동안 야심찬 목표를 수행하게 됩니다. 엔지니어들은 장기간 유인 상태에서 오리온의 생명 유지 시스템에 대한 추가 데이터를 얻을 수 있습니다.

아르테미스 프로그램 처음으로 우주비행사들은 능동 착륙선을 이용해 우주선의 도킹 시스템 성능을 시연할 예정입니다. NASA는 아직 운영 개념을 다듬고 있지만, 현재 계획에는 승무원들이 최소 한 개의 상업용 착륙선 시험 장비로 이동해 거주 가능성, 인터페이스, 운영 절차를 평가하는 방안이 포함되어 있습니다.

이 활동들은 달 착륙에 필요한 랑데부 및 근접 작전 기술과 향후 표면 거주 개념에 직접적인 영향을 줄 것입니다.

이 임무는 업그레이드된 오리온 열 차폐 설계를 조기 시험할 기회를 제공합니다. 승무원의 고속 귀환 중 수집된 데이터는 이후 임무에서 더 유연하고 견고한 재진입 궤적을 검증하는 데 도움을 주어 비행 계획자들이 사용할 수 있는 작전 범위를 확장할 가능성이 있습니다.

NASA 관계자들은 이 임무와 LEO 목적지의 추가가 달 착륙의 "지연"이라는 주장에 대해 방어해왔지만, KSC 직원들은 이 현장과의 대화를 포함해 운영 급증과 "큰 주황색 로켓"에 대한 새로운 목적 의식을 널리 보고했다.

이는 시각적으로 명확해졌는데, 다음 임무를 위한 고체 로켓 부스터(SRB) 구간이 이미 유타에서 기차를 통해 KSC로 '서지'로 도착하고 있습니다.

아르테미스 III SRB 구간이 NSF L2(KSC 작업자)를 통해 KSC의 "서지"에 도착하는 모습.

올여름 VAB 내 모바일 런처 1에 SRB 구간 쌓기가 순조롭게 진행될 예정이며, 이는 아르테미스 III 차량의 공식 조립을 의미한다.

이 작업은 최근 페가수스 바지선에 탑재된 핵심 단계 최대 부품 납품과 함께 계속되고 있습니다.

https://www.youtube.com/live/y7IaiY8I1rY?si=BbTK7H1rqfTz-zPT

앞으로 몇 주, 몇 달 동안 NASA는 아르테미스 III의 임무 세부 사항을 계속 다듬을 것입니다.

임무가 지구 궤도에 머물기 때문에 심우주망은 달 탐사와 같은 방식으로 이용할 수 없습니다. 따라서 기관은 신뢰할 수 있는 지상 통신을 보장하기 위해 대체 통신 아키텍처에 대해 업계의 의견을 수렴했습니다.

NASA는 또한 임무 중 오리온이나 착륙선에서 배치할 수 있는 큐브샛 등 보조 탑재체 탑재 기회를 모색하고 있습니다. 운영 개념(ConOps)이 성숙함에 따라 국내외 파트너들이 개념을 제안하도록 초대받았습니다.

전반적으로 NASA는 이번 임무가 아르테미스 프로그램에서 위험 감소에 대한 기관의 진화하는 접근 방식을 반영한다고 강조합니다.

검증되지 않은 통합 시스템으로 달 착륙에 서두르기보다는, 오리온과 함께 두 개의 경쟁 상업용 착륙선 설계를 결합하는 전용 통합 비행을 도입하고 있습니다. 이는 아르테미스 IV의 남극 착륙 준비와 달에 지속 가능한 인간 거주를 구축하는 장기 목표를 포함하고 있습니다.

(주요 사진: 아르테미스 III 코어 단계 도착, NSF의 맥스 에반스를 통해 제공).

스페이스 클럽(Space Club)