스페이스 클럽 스타쉽 플라이트 13, 스페이스X의 새로운 최초 기록을 세우다

[스페이스클럽]

스타쉽 플라이트 13의 세 번째 시도에서 부스터 20과 우주선 40은 7월 24일 오후 5시 51분(CDT)에 이륙했다. 이 비행은 스타쉽의 또 다른 준궤도 임무였으며, 달성해야 할 중요한 목표들이 많았다.

부스터 20은 부스트백 연소를 성공적으로 수행했으나 최종 착륙 과정에서 문제가 발생해 물과 강한 충돌을 겪었다. 하지만 40호선은 20개의 스타링크 배치, 우주 내 랩터 재점화, 목표 지점 착수 등 완벽했다.

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플라이트 13 시도

스페이스X는 스타쉽 프로그램에서 지금까지 가장 빠른 롤아웃부터 스택, 발사 기록까지 기록을 세울 것으로 보였다. 7월 16일 하루 종일 날씨는 양호했고, 추진제 보강 중에도 아무런 문제가 없었다. 하지만 T-1분에 SpaceX는 특정 압력을 마지막으로 점검하기 위해 몇 초간 카운트를 유지했습니다.

비행 13은 엔진 점화에 들어가 33개 엔진 중 29개만 점화되어 비행 중단과 그날의 중단이 촉발되었다.

스페이스X CEO 일론 머스크는 "일부 엔진이 시동이 걸리지 않아 자동 발사 중단이 촉발되었다"고 밝혔습니다. 이는 스타쉽 프로그램 최초의 전층 발화 중단이었다. 중단 후 얼마 지나지 않아 일론 머스크는 두 대의 랩터가 제거되고 교체될 것이라고 확인했다.

7월 16일 스타쉽 플라이트 13의 T-0 중단 이후, 스페이스X는 40호선과 부스터 20호를 모두 분리하고 추가 작업을 위해 각자의 베이로 다시 굴려 놓았습니다. 40호선은 7월 21일 다시 모습을 드러내고, 42호선의 이송관이 메가 베이 2 바로 밖에 설치될 때까지 기다리고 있었다.

부스터 20은 7월 21일 늦은 시간에 발사장으로 다시 이동해 밤새 2번 발사대에 배치되었다. T-0 비상탈출로 인해 스페이스X는 최소 네 개의 엔진을 교체하고 한 대를 교체한 뒤 다시 장착한 것으로 보입니다. 교체된 엔진은 E4, E5, E6, E12, E13이었습니다.

광범위한 엔진 작업 때문에 스페이스X는 7월 22일 교체된 엔진에 누출 점검을 실시해 누출이 없는지 확인하기로 결정했습니다.

이 누출 점검은 엔진의 주 추진제 밸브를 강제로 열어 엔진과 부스터 인터페이스가 누설되지 않도록 하는 작업을 포함합니다.

40호선은 부스터 테스트 직후 투입되어 T-22:19:00에 부스터 20에 배치되었다.

스페이스X는 시험이 성공적이었음을 확인했으며; 새로운 발사일은 7월 23일로 예정되어 있으며, 90분 창은 오후 5시 45분(CDT)에 시작되며, 이는 T-0 비상 탈출 후 정확히 일주일 후입니다. 하지만 스페이스X에 따르면 현재 기상 현상은 발사 시 중요한 주목 사항이며, 스페이스X는 발사 창 개방까지 몇 시간 남기고 발사를 금요일로 연기하며 실제로는 그 결과를 낳았다.

금요일 카운트다운은 날씨가 크게 좋아졌습니다.

비행 이륙 전, 스페이스X는 7월 16일 T-0 비탈출 당시 무슨 일이 있었는지 정확히 설명했는데, 이는 13편의 첫 시도였다. 부스터 20에 장착된 랩터 6대가 펌프 내 습기 문제로 인해 낮은 LOX 터보펌프 압력을 가지고 있었던 것으로 보입니다.

엔진에 왜 습기가 있었는지는 불분명하지만, 이로 인해 네 개의 엔진이 점화되지 않았다. 여섯 개의 엔진 모두 스타베이스에 이미 있던 엔진으로 교체된 후 누수 점검을 받았으며, 펌프는 작동 점검을 위해 가동되었다.

오후 5시 51분(CDT)에 13편은 2번 발사대에서 이륙했으며, 33개의 엔진 모두 가동되어 상승 중이었습니다.

단계 분리와 플립은 완벽했으며, 부스트백 연소가 조기 종료되고 부스터는 걸프 지역의 착륙 지점으로 향했다.

부스터 20의 착륙 연소에서는 랩터 10대가 점화되었다가 8대, 5대로 줄었고, 부스터가 착륙할 때 속도가 너무 빨랐습니다.

40호선은 완벽한 비행을 펼치며 모든 목표를 달성했고, 일반적으로 기대되는 것처럼 바다로 떨어진 후 폭발하지 않아 열 차폐 상태를 확장해 보여주기도 했다.

플라이트 12 요약

부스터 19와 함선 39를 탑재한 12편은 5월 22일 이륙하여 상승 중 즉시 33개 엔진 전원을 가동시켰습니다. 그러다 상승 연소 시작 거의 2분 만에 한 대의 랩터 3 엔진이 원인을 알 수 없이 꺼졌다. 엔진 한 대가 꺼졌음에도 부스터는 상승 연소를 완료했습니다.

그 후 핫 스테이징과 단계 분리 중에 부스터 19가 90도 반대 방향으로 뒤집혀 랩터 엔진의 플립 및 재점화 과정에서 여러 문제가 발생했습니다. 이로 인해 여러 랩터가 에너지 이벤트를 겪었고, 부스트 백 번이 매우 초기에 종료되었습니다. 부스터 19는 활공하여 착륙 연소를 시도했으나 결국 물에 닿기 전에 폭발했다.

12편 이륙 (출처: NSF의 맥스 에반스)

39호선은 상승 연소를 계속했고, 단계 분리 약 40초 후 단일 랩터 진공 엔진이 꺼졌다. 이후 우주선은 엔진 꺼짐 능력을 시연하고 상승 연소를 완료하여 계획된 준궤도 궤도 궤도에 도달할 예정이다.

함선 39는 이후 22개의 위성을 배치할 예정이었는데, 이 중에는 페즈에 맞게 개조된 스타링크 V2 미니 도저 독 2대가 포함되어 있었으며, 카메라와 손전등이 부착되었다. 이 두 위성은 재진입 시 우주선 뒤에서 불타기 전에 우주선의 열 차폐막 사진을 촬영했습니다. 상승 중 엔진이 고장 난 탓으로 보이는 SpaceX는 랩터 3 해수면 엔진 중 하나의 우주 연소를 수행하지 않기로 결정했습니다.

그 후 거의 완벽한 재진입과 동적 기울기 기동을 수행한 후 인도양에 목표에 정확히 착수했다. 부스터 19와 우주선 39는 문제가 있었지만, 이 차량들은 스타쉽 블록 3의 첫 비행으로서 매우 우수한 성능을 보였다. 또한 12편 이륙 후 거의 손대지 않은 2번 발사대에서의 첫 비행으로, 새로운 설계가 검증되었다.

부스터 20

이번 비행에 사용된 차량은 부스터 20과 우주선 40으로, 두 기체 모두 추가 시험 및 비행 데이터를 바탕으로 변경 및 업그레이드를 거쳤다.

우선, 부스터 20은 외관에 몇 가지 눈에 띄는 변화가 있었습니다. 부스터의 전방 돔에는 핫스테이징 시 추가로 사용된 강철 열 차폐막이 설치되어 있었습니다. 또 다른 눈에 띄는 변화는 부스터의 퀵 디스커넥트 쪽 공통 돔 바로 아래 이음새 용접 위에 더블러가 추가된 점입니다. 이 더블러는 2026년 1월 20일 첫 캔 크러셔 테스트 중 B18.3이 구겨진 바로 그 자리에 있었습니다.

부스트 백 연소 실패를 해결하기 위한 다른 업그레이드도 있었으며, 이로 인해 사고 조사가 이루어졌다. 이 사고 조사는 이후 종결되었으며, 고장의 가장 유력한 원인은 상승 중 엔진 부품의 열 영향과 잘못된 엔진 경보 시스템 설정이라고 밝혔습니다.

이 문제를 해결하기 위해 재조명 신뢰성을 높이기 위한 하드웨어 개조가 이루어졌으며, 다중 엔진 비행 환경에서 관찰된 조건에 맞춘 엔진 경보 및 중단 장치가 추가되었습니다.

이러한 업그레이드 덕분에 부스터 20은 부스트 역소를 통과할 가능성이 훨씬 높아졌고, 실제로 그렇게 되었습니다. 그러나 성공적인 착륙 연소는 수행하지 못했다.

40호선(Ship 40)

Ship 40의 주요 시각적 차이점은 일부 열 차폐와 액체 산소(LOX) 탱크 측면에 새로 설치된 두 개의 방향성 통풍구였다. 그 외에는 단계 분리 및 상승 시 문제를 해결하기 위해 업그레이드가 이루어졌습니다.

참고

• 스페이스X 스타쉽 프로그램
• L2 스페이스X 섹션
• NSF 스토어
• L2에 참여하려면 여기를 클릭하세요

부스터 플립 시 문제를 방지하기 위해 엔진 시동 순서가 변경되어 타이밍 변동성을 높이 조정하여 부스터를 원하는 방향으로 더 신뢰성 있게 전환했습니다.

또한 비행 12편 상승 중 발생한 랩터 진공 엔진 고장을 방지하기 위해 여러 소프트웨어 및 하드웨어 변경이 이루어졌습니다.

열 차폐막에는 탱크 벽과 후방 플랩에 바람이 불어가는 쪽 타일 패치를 설치해 다양한 부착 방식을 시험하는 실험도 포함되었다. 선미 스커트에는 개조된 타일과 부착 메커니즘도 적용되었다. 열 차폐막 전역에는 하중 감지 타일이 설치되어 있어 상승 시 데이터를 수집하는 데 도움이 될 것이며, 이번 비행은 이전 비행보다 더 높은 동적 압력을 경험할 것입니다.

마지막으로, 타일은 누락된 타일을 흉내 내기 위해 흰색으로 칠해져 스타링크 V3 위성이 촬영할 수 있도록 했습니다.

임무 목표, 궤적, 일정, 발사 창

13편의 임무 목표는 대체로 12편과 동일했습니다. 하지만 몇 가지 변경과 추가 사항이 있었다; 부스터는 Max Q 이후 더 공격적인 상승 연소를 수행했으며, 이 임무는 함선의 하중 감지 열 차폐 타일을 시험했으며, 함선은 질량 시뮬레이터와 플라이트 12의 두 도저독 대신 실제 V3 스타링크 위성을 배치했다.

궤적은 지난 비행과 같았으며, 굴뚝은 쿠바 남쪽을 향해 인도양에 착륙했다. 하지만 사전 비행과 비행 중 몇 가지 일정이 변경되었습니다.

비행 13 사전 발사 일정 (출처: 스페이스X)

12편에서는 SpaceX가 T-00:38:53에 스택에 추진제 적재를 시작했고, 13편의 LOX 적재는 T-00:37:30부터 시작되어 전체 연료 주입 속도가 1분 23초 빨라졌습니다. 따라서 총 연료 주입 시간은 이제 35분 20초로 줄어들었습니다; 이는 연료 보급 속도를 높이기 위해 다른 시간들도 그에 맞게 조정되었다는 뜻입니다.

비행 중 Max Q는 13초 후에 발생했지만, SpaceX가 Max Q 이후 스태크가 얼마나 잘 유지되는지 확인하기 위해 스로틀을 줄이지 않기로 하여 대부분의 엔진 차단(MECO)이 4초 더 빨리 발생했습니다.

13편 비행 일정 (출처: 스페이스X)

T+00:16:40에 20개의 스타링크 V3 위성에 탑재체 배치 시간이 도착했습니다. 이 버전의 스타링크가 처음 비행한 순간이었다.

이 스타링크 6개에는 재진입 전 40호선의 열 차폐막을 관찰할 수 있는 조명과 카메라가 장착되었다. 모든 스타링크는 최신 하드웨어를 테스트하기 위해 태양광 패널과 안테나를 배치했으며, 고용량 레이저를 통해 더 큰 스타링크 별자리와 연결하려 시도할 예정입니다.

플라이트 13은 오랫동안 마지막 준궤도 비행이 될 수 있으며, 스페이스X는 플라이트 14를 궤도 진입으로 밀어붙일 가능성이 큽니다. 하지만 부스터 잡는 것은 잠시 미뤄야 할 수도 있습니다.

(주요 이미지 출처: NSF Colleen).

스페이스 클럽(Space Club)