스페이스 클럽 노스롭 그루먼, 첫 화성 상승 차량에 견고한 로켓 모터 공급

[한국항공우주연구원]

이 그림은 바위와 토양 샘플을 포함하는 튜브를 운반하는 NASA 화성 상승 차량이 화성 시료 반환 임무의 한 단계에서 화성 표면에서 발사 될 수있는 방법의 개념을 보여줍니다. 신용: NASA/JPL-캐틀레치

NASA는 이달 초 노스롭 그루먼에게 8,450만 달러상당의 계약을 수여하여 화성에서 바위 샘플 캡슐을 발사하기 위해 최초의 발사차량에 로켓 모터를 공급하여 지구로 돌아오는 길에 로켓 시료캡슐을 발사했다.

화성 상승 차량은 2026년에 출시될 예정인 로봇 임무를 수행하여 레드 플래닛으로 날아갈 예정입니다. 임무의 목적은 지난 달 화성에 착륙 NASA의 인내 탐사로버에 의해 수집 된 바위 표본을 수집하는 것입니다.

화성 샘플 리턴 임무의 요소는 2026년에 두 개의 로켓에 발사될 예정입니다. 임무의 한 부분은 미국 로켓에 발사하고, 화성 표면에 로버를 전달하여 인세브란스가 수집한 샘플을 가져오는 로버와 임시 발사대및 화성 상승 차량과 함께 전달될 것입니다.

로버는 바위 표본을 로켓 위에 캡슐로 적재합니다. 그런 다음 화성 상승 차량은 유럽 우주국 우주선이 샘플 캐리어와 만나 레드 플래닛 주변 궤도에 샘플 캐니스터를 발사합니다.

유럽 궤도선은 샘플을 걸려 지구로 돌아가기 위해 앉을 것입니다. 모든 것이 계획에 따라 진행된다면, 화성 표본을 집으로 가져오는 전체 캠페인은 약 70억 달러의 비용이 들 것이며, 2031년까지 이 물질은 지구로 돌아올 수 있습니다.

화성 샘플 리턴 프로그램에 필요한 시도되지 않은 임무 요소 중 하나는 붉은 행성에서 바위 표본을 밀어 낼 로켓입니다.

노스롭 그루먼은 화성 시료 반환 프로그램에 대한 "추진 지원 및 제품을 제공"하는 계약을 체결, 화성 상승 추진 시스템, 또는 MAPS, 계약을 수상, NASA는 3 월 4 발표했다. NASA는 비용 플러스, 고정 수수료 계약은 6,020만 달러의 잠재적 임무 서비스 가치와 8,450만 달러의 최대 잠재적 가치를 가지고 있다고 말했다.

기술자는 NASA의 성간 경계 탐색기 임무에서 킥 스테이지로 사용되는 Star 27 솔리드 로켓 모터와 함께 작업합니다. 신용: NASA

NASA는 성명서에서 "화성 환경은 각각 여러 개의 납품을 통해 두 개의 서로 다른 고체 로켓 모터의 설계, 개발, 제조, 테스트 및 검증에 중요한 요소가 될 것"이라고 밝혔다. "지도 계약을 통해 노스롭 그루먼은 MAV의 추진 시스템과 기타 지원 장비 및 물류 서비스를 제공할 것입니다."

노스롭 그루먼의 미사일 제품 담당 부사장 레베카 토존은 "우리는 인내가 수집한 샘플을 궤도에 진입시켜 지구로 돌아갈 수 있도록 로켓을 건설하는 데 전념하고 있다"고 말했다. "우리는 수십 년 동안 NASA와 함께 인간 우주 비행 및 로봇 탐사 임무를 지원하는 핵심 추진 및 제어 하위 시스템을 제공함으로써 중요한 역할을 합니다."

예비 설계 제약 조건에 따라 화성 상승 차량은 9.2피트(2.8미터)보다 키가 크고 1.9피트(57cm)보다 넓지 않습니다. 그것의 총 리프트 오프 질량 을 초과 해서는 안 881 파운드 (400 킬로그램).

화성의 중력은 지구의 38%에 불과하며, 이는 궤도에 탑재하중을 발사하도록 설계된 로켓이 화성에서 훨씬 작을 수 있음을 의미합니다. 그리고 MAV는 화성 주변 궤도에 약 30 ~35 파운드 (14 ~ 16 킬로그램)의 페이로드를 제공해야합니다.

NASA 엔지니어에 따르면, 발사 차량 표준에 의해 작은 MAV 개념을 만들기 위해 요구 사항이 쌓여 있지만 작업을 수행하는 것만으로도 충분합니다. 처음에는 단일 단계 하이브리드 추진 로켓 설계를 살펴보고 앨라배마 주 헌츠빌에 있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터의 엔지니어들은 2단 고체 연료 로켓이 화성 상승 차량에 가장 적합한 선택이라고 판단했습니다.

작년에 NASA 관계자는 MAV의 발사장이 될 제제로 분화구에 인내 로버의 착륙장을 선정하여 엔지니어들이 고체 연료 로켓 설계를 고려할 수 있게 했다고 말했다. 화성 적도 근처에 위치한 Jezero는 말린 호수와 강의 본거지이며, 과학자들은 고대 생명의 서명을 보존할 수 있다고 믿습니다.

제제로의 기후는 인내의 착륙으로 고려된 다른 지역보다 따뜻하기 때문에 미리 포장된 추진제를 소비하는 견고한 로켓 모터에 더 적합합니다. 짐 왓진( Jim Watzin) NASA 화성 탐사 프로그램 책임자는 지난해 고체 로켓 모터가 "매우 유명하고 확립된 실체"라고 말했다.

Watzin은 "우리가 알고 이해하는 것을 선택했는데, 이는 우리가 직면하게 될 새롭고 수정된 온도 제한에 큰 도전이 될 필요는 없었습니다."

MAV는 2026년 중반에 미국에서 제작한 샘플 검색 착륙선과 유럽 페치 로버와 함께 출시될 예정입니다. 현재의 임무 계획에 따라 로켓은 2029년 중반까지 발사되어 지구로 돌아오는 여행을 시작합니다.

노스롭 그루먼은 군용 미사일과 위성 발사기를 위해 고체 연료 로켓 모터를 공급하며, 때로는 사용하기 전에 수십 년 동안 보관되기도 한다. MAV 단계는 고체 추진체가 미리 로드된 시작됩니다.

일련의 기업 인수 후 노스롭 그루먼의 일부인 티오콜 추진은 NASA의 마젤란 우주선을 위해 1990년 탐사선을 비너스 주변 궤도에 배치하기 위해 15개월 이상 우주에서 성공적으로 발사된 견고한 로켓 모터를 개발했습니다.

NASA에 따르면, 노스롭 그루먼은 화성 상승 차량에 사용할 수있는 독점적 인 고체 추진제 공식을 소유하고 있습니다.

노스롭 그루먼은 성명서에서 화성 상승 차량의 첫 번째와 두 번째 단계에 대한 스타급 고체 로켓 모터의 변형과 두 번째 단계의 스핀 안정화를 위한 첫 번째 단계의 추력 벡터 제어 스티어링 시스템과 소형 로켓을 제공할 것이라고 밝혔다.

스페이스 클럽(Space Club)