스페이스 클럽 유럽 발사체가 가동됨에 따라 ESA가 승무원 수송 및 우주정거장 추진

[스페이스클럽]

유럽우주국(ESA)은 최근 유럽 주도의 우주정거장 방안을 조사하기 시작했습니다. 이 발표는 최근 ESA 회원국들이 지지한 "유럽 우주 탐사 증진 촉구"에 이어 이루어졌습니다. 이 요청은 ESA가 저지구 궤도, 달, 화성에서 인간 및 로봇 탐사에서 경쟁력 있는 역량, 특히 승무원 수송을 포함한 능력을 강화할 것을 요청합니다.

한편, 유럽의 차세대 발사체들이 ESA의 유럽 발사체 챌린지(ELC) 하에 가동되기 시작했습니다. 이 프로그램은 9월 5일 이자르 에어로스페이스의 스펙트럼이 두 번째 비행으로 궤도에 진입하며 첫 성공을 거두었습니다. 이 신형 로켓은 2030년경 수요 정점을 맞춰 비행 주기를 높이고 있는 유럽의 현재 발사체인 아리안 6호와 베가 C를 보완합니다.

이 통화는 유럽의 독립적인 우주 접근권을 확립하는 최신 진전을 의미합니다. ESA 회원국들은 야망을 높이고 자체 역량을 구축함으로써, 유럽이 우주 접근의 자율성을 보장하고 국제 협력의 더 강력한 파트너가 되기를 원합니다.

"올해 초에 유럽이 다른 파트너들과 함께 투자한 프로젝트 및 프로그램에 대해 상당한 노출이 있었음을 보았으며, 이들 파트너들은 그 과정에서 프로그램을 변경했습니다."라고 ESA 사무총장 요제프 아슈바허는 NSF와의 인터뷰에서 말했습니다.

ISS에 접근하는 익스플로레이션 컴퍼니의 닉스 캡슐 일러스트. (출처: 더 익스플로레이션 컴퍼니)

유럽 승무원 수송

2030년에 시작될 예정인 국제우주정거장(ISS) 폐쇄를 준비하며, ESA와 다른 ISS 파트너들은 저지구 궤도에 대한 지속적인 접근을 보장하기 위해 노력하고 있습니다. 궁극적으로 ESA는 로켓과 유인 우주선뿐만 아니라 발사 비상 탈출 시스템, 우주 운영, 과학, 승무원 회수 등 유인 우주 비행에 필요한 모든 기능을 유럽 버전으로 원합니다. 이를 위해 콜은 유럽의 저지구 궤도 중심 역할을 강화하기 위한 중요한 단계로서 유럽의 유인 수송 능력을 개발하는 것을 명명한다.

"우리는 자체 로켓과 시스템으로 유럽 우주비행사를 발사하는 데 약 10년이 걸릴 것으로 추정했습니다. "약 100억 달러가 들 거야,"라고 아슈바허가 설명했다.

"하지만 우리가 하지 않는다면, 우주비행사들이 우주에 있어야 한다는 뜻이야. 우리는 현재 우리의 파트너인 미국에서 이 용량을 구매해야 합니다. 이는 비행 기회뿐 아니라 궤도, 우주에서의 정거장 기회도 포함하며, 그 비용은 약 50억 달러에 달합니다. 그래서 50억 달러만 더 들이면 우리가 직접 하고 돈을 유럽에 남겨두어 우리 역량에 투자할 수 있습니다."

ESA는 이 능력 개발을 위한 파트너십을 공개하지 않았지만, 두 개의 유럽 기업이 이미 승무원 우주선 개발 계획을 발표했습니다. 익스플로레이션 컴퍼니(TEC)는 자사의 닉스 화물 캡슐의 인간 등급 변형을 개발하고자 하며, PLD 스페이스는 곧 출시될 미우라 넥스트 로켓에 탑재될 자체 LINCE 캡슐을 개발 중이다.

LINCE 승무원 캡슐이 지구 대기권에 재진입하는 모습을 아트의 인상. (출처: PLD 스페이스)

유럽 기업 설립에 대한 상업적 관심으로 ESA는 NASA의 방식을 따라 상업 승무원 프로그램을 도입할 수 있으며, 이는 스페이스X의 크루 드래곤과 보잉의 스타라이너 개발을 지원했습니다.

"드래곤은 매우 현대적인 캡슐이며, 저는 드래곤 캡슐로 우주로 비행하는 것을 즐겼습니다,"라고 ESA 우주비행사 마티아스 마우러가 NSF와의 인터뷰에서 말했습니다. "이것이 유럽 캡슐에 제가 원하는 최소 기준이지만, 더 나은 결과가 나올 수 있다고 생각합니다. 그래서 저는 유럽 캡슐을 설계하는 동료들에게 도전하고 싶습니다. '그게 기준선이다'라고 말하고 싶습니다. 적어도 똑같이 잘하면서도, 한 걸음 더 나아갈 수 있길 바란다."

유럽은 인간을 보내기 전에 TEC의 닉스 캡슐을 통해 자체 상업용 화물 운송 능력을 구축할 예정입니다. 9월에 ESA와 TEC는 ESA의 자율 LEO 가속 데모 도킹 ISS 노드(ALADDIN) 프로그램(이전 명칭 레오 화물 귀환 서비스(LCRS)에 따라 ISS로의 시범 임무 계약을 체결했으며, 이 프로그램은 2023년에 처음 발표되었습니다.

닉스는 아리안 64 로켓에 실린 시범 임무를 수행할 예정이지만, 발사 날짜는 아직 발표되지 않았습니다. 2025년, TEC는 닉스의 데뷔를 2028년을 목표로 했습니다. ESA는 ALADDIN 계약의 일환으로 3억 1천만 유로, 총 7억 6천만 유로를 지원할 예정입니다. 나머지 임무는 ISS 또는 상업 후속 임무로 두 차례 더 화물 임무를 수행할 예정입니다.

잠재적인 유럽 궤도 전초기지의 아티스트 상상. (출처: ESA)

유럽 우주정거장

ISS의 퇴역이 임박함에 따라, ESA는 상업용 우주정거장에서 활동하는 기업들과 파트너십을 시작했습니다.

지난달, 이 기관은 미국에 본사를 둔 액시엄 스페이스와 미국 기업 보이저 테크놀로지스와 유럽 기업 에어버스 디펜스 앤 스페이스가 합작한 스타랩 스페이스와 별도의 계약을 체결했다. 이 협정들은 유럽이 미래 상업 방송국에 접근할 수 있는 첫걸음을 의미합니다.

기관은 이미 캘리포니아에 본사를 둔 우주정거장 회사인 Vast와 협력 중이며, Vast는 내년 초 프로토타입 정거장 Haven-1을 발사할 계획이다. 헤이븐-1로의 첫 인간 탐사에는 ESA 우주비행사 아르노 프로스트가 첫 우주 비행을 포함할 예정입니다.

또한 바스트는 ISS로 가는 민간 우주비행사 임무를 조직하고 있는데, 이 임무는 ESA 우주비행사 토마스 페스케, 알레시 스보보다, 아드리아노스 골레미스와 아직 발표되지 않은 네 번째 우주비행사를 궤도 전초기지로 수송할 예정입니다.

https://youtu.be/-qYkrpeWr-w?si=ZM_gqm34xgd3oNmb

이번 주, ESA는 유럽 주도의 우주정거장 설립 가능성을 조사하는 두 가지 연구를 시작했다고 발표했습니다. 기관은 상업 방송국과의 파트너십 모색과 병행하여 이 옵션을 검토하고 있습니다.

"우리가 논의 중인 옵션 중 하나가 바로 유럽이 건설하고, 분명히 유럽 산업이 참여하고, 아마도 민간 자금과 공동 자금을 지원하며, 우주비행사들을 태우는 우주정거장입니다,"라고 아슈바허는 말했습니다. 이런 역이 24시간 항상 사용 중일 필요는 없을 수도 있습니다. 즉, 일정 기간 동안은 사용할 수 있고, 나머지 기간에는 우리가 가진 운영을 통해 자동화된 로봇 스테이션으로 사용할 수 있다는 뜻입니다."

에어버스 디펜스 앤 스페이스와 OHB가 각각 주도하는 두 컨소시엄이 유럽 우주정거장 개발 및 운영 가능성에 관한 연구를 진행하고 있습니다. 6월에 시작된 이 프로그램들은 약 9개월간 진행됩니다. 이번 연구는 유럽이 ISS와 NASA의 오리온 우주선에 제공하는 유럽 서비스 모듈(ESM)에 대한 다양한 기여 경험을 바탕으로 진행될 것입니다.

https://youtu.be/n7HNhsNu4Xc?si=vISaDYR1POKa8BR0

달 탐사

저지구 궤도를 넘어 유럽은 달 탐사에 참여하기를 원합니다. 이전에 ESA가 아르테미스 프로그램에 기여한 주요 사업은 달 게이트웨이 우주정거장의 모듈이었으나, 프로그램 재편으로 인해 달 기지로 전환되었습니다. 이에 따라 ESA는 현재 기여 내용을 재협상하고 있으며, 궁극적으로는 유럽 우주비행사를 달 표면에 착륙시키는 것을 목표로 하고 있습니다.

"유럽이 NASA와의 파트너십에서 기여를 강화해야 한다는 것은 분명하다. 달 표면으로의 비행이 게이트웨이보다 훨씬 더 가치 있기 때문이다."라고 애쉬바허는 설명했다. "따라서 우리는 역량과 달 경제, 그리고 아르테미스 프로그램에 대한 기여를 늘려야 합니다."

그동안 ESA 우주비행사 루카 파르미타노가 아르테미스 III의 조종사로 비행할 예정입니다. 이 비행은 저지구 궤도를 벗어나지 않지만, 인간착륙 시스템 착륙선, 스페이스X의 스타쉽, 블루 오리진의 블루 문 마크 2, 그리고 액시엄 스페이스의 액스EMU 우주복을 포함한 중요한 시험을 수행할 예정입니다.

헬리콥터 훈련 중인 마티아스 마우러. (출처: 분데스베어/J. 노이만)

ESA가 아직 달 표면에 좌석을 확보하지는 않았지만, 모어러는 일부 달 관련 훈련이 ESA 우주비행사들의 일반 훈련 프로그램에 포함되었다고 설명했다.

"우리 모두 지질학 현장 훈련을 받았어. 우리는 이미 헬리콥터 훈련의 첫걸음을 밟았습니다. 이것은 이제 국제우주정거장에는 필요하지 않은 새로운 유형의 훈련 요소가 되었습니다. 하지만 달에 갈 때는 수직으로 착지하게 됩니다. "거의 헬리콥터처럼 내려올 거야," 마우러가 말했다.

유럽의 차세대 로켓

일반적으로 콜은 경쟁력 있는 상업 우주 산업의 지원을 받아 비용 효율적인 해결책을 제공하는 보다 야심찬 유럽 우주 프로그램을 원합니다. 비록 발사 능력에 대한 명시적 언급은 없지만, ESA와 그 상업 파트너들은 차세대 발사체에 대해 큰 진전을 이루었습니다.

올여름, ESA는 유럽 발사대 챌린지를 공식적으로 시작하며 이자르 에어로스페이스, 로켓 팩토리 아우크스부르크, PLD 스페이스에 첫 계약을 수여했습니다. 프로그램의 마지막 회사는 아리안그룹 자회사인 마이아스페이스로, 아직도 에이전시와 계약을 협상 중이다.

https://www.youtube.com/live/uUc2d_NPBN0?si=T0gN80JSZgQhOkFu

그 이후로 이사르는 2028년 이전에 궤도 발사를 달성해야 한다는 프로그램의 요구사항을 달성한 최초의 기업이 되었다. 이 회사의 스펙트럼 로켓은 9월 초 두 번째 임무 발사 후 궤도에 탑재체를 성공적으로 배치했다.

참고

• ESA 발사체 부서
• 유럽 우주비행 관련 기사
• NSF 상점
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"유럽 발사선 챌린지는 유럽에 큰 성공을 거두었습니다. 차세대 발사체 준비 방식의 패러다임 전환입니다."라고 아슈바허가 말했습니다. "우리는 아리안 6호가 복무를 마칠 때, 아마도 30년대 중후반쯤 될 미래를 준비해야 합니다. 새 발사기를 준비하려면 지금 바로 시작해야 합니다."

아리안 6와 베가 C가 꾸준히 발사 속도를 높이고 있지만, 아슈바허는 향후 수요를 충족시키기에 충분하지 않을 것으로 예상한다.

"앞으로 몇 년간 필요한 발사 횟수를 추정했으며, 2030년경과 향후 몇 년간 정점을 찍을 것입니다. 즉, 유럽 우주국, 유럽연합 집행위원회, 그리고 국가 차원에서 개발 중인 모든 자체 위성을 발사할 만큼 유럽에 충분한 발사기가 없다는 뜻입니다."라고 아슈바허는 설명했습니다.

"곧 많은 발사가 예정되어 있고, 그만큼 우리가 반드시 실행할 수 있어야 합니다. 물론, 가능하면 유럽 발사체를 이용해야 하며, 바로 이 때문에 우리는 더 강화, 어쩌면 더 강화해야 합니다."

유럽 발사기 챌린지 연대표. (출처: ESA)

이러한 예상되는 속도 증가에 따라, 유럽의 기존 로켓과 차세대 발사체는 수요를 충족시키기 위해 함께 작동해야 할 것입니다. 결국 산업은 유럽이 독립적이고 비용 효율적인 우주 접근을 유지할 수 있도록 재사용을 활용하는 현대 로켓으로 완전히 전환해야 할 것입니다.

"아리안 6호와 베가 C는 재사용이 불가능하며, 이것이 오늘날 유럽에서 우리가 겪고 있는 단점입니다: 재사용 가능한 발사체가 없다는 점입니다,"라고 아슈바허는 말했습니다. 세계 시장에서 더욱 경쟁력을 갖추려면 재사용성이 필요합니다."

(선두 이미지: 잠재적 유럽 우주정거장 일러스트. 출처: ESA)

스페이스 클럽(Space Club)