스페이스 클럽 '가장 깨끗한 첫 비행', ULA 회장, 첫 Vulcan 출시 및 프로그램의 미래에 대해 회고

[스페이스클럽]

2024년 1월 8일, 블루 오리진이 제작한 BE-4 엔진 2개로 구동되는 최초의 벌컨 로켓이 케이프 커내버럴 우주군 기지의 SLC-41에서 이륙합니다. 이미지: Adam Bernstein/Spaceflight Now

유나이티드 론치 얼라이언스(United Launch Alliance)는 1월 초 벌칸(Vulcan) 로켓을 선보이며 중요한 새 시대를 열었다. 이 비행은 ULA 안팎의 사람들이 매우 기대했던 비행이었으며, 모든 지표에서 ULA의 매우 성공적인 임무였습니다.

이 첫 발사 한 달을 기념하기 위해 Spaceflight Now는 ULA 사장 겸 CEO인 Tory Bruno와 함께 첫 번째 인증 비행과 회사 및 로켓의 향후 연도에 대해 논의했습니다.

"이것은 내가 본 것 중 가장 깨끗한 첫 비행이었습니다. 저는 개인적으로 그 중 약 30개에 관여했습니다." 브루노가 말했다. ULA에서 근무하기 전에는 Lockheed Martin의 전략 및 미사일 방어 시스템 담당 부사장 겸 총괄 책임자를 역임했습니다.

브루노는 케이프 커내버럴 우주군 기지의 ASOC(Advanced Spaceflight Operations Center)에서 진행된 카운트다운 동안 콘솔의 발사 팀 중 한 명이었습니다. 그는 카운트다운 동안 문제가 없었기 때문에 때때로 루프에 빠졌다고 말했습니다.

"아주 깔끔한 카운트다운이었어요. 과장이 아니라 실화인데, 아마 25분 정도 걸렸을 텐데, 콘솔에 앉아서 침묵을 지키고 헤드셋이 고장 난 줄 알았다"고 브루노는 말했다. "저는 '매디, IT 부서를 찾아봐, 헤드셋이 고장났어.'라고 말해요. 그들은 돌아와서, '아니, 토리, 말 그대로 아무 일도 일어나지 않아. 그만큼 조용하잖아요.'"

브루노는 벌칸 부스터의 1단계 연소가 약 320초에 끝날 무렵 발생한 유일한 문제로, 약 1.2초 일찍 끝났다고 말했습니다. 그는 이를 공급 라인을 통해 이동하는 마지막 추진체가 예상보다 따뜻하여 가동 중단을 촉발한 열 모델링 문제라고 설명했습니다.

ULA의 벌컨(Vulcan) 로켓이 아스트로보틱(Astrobotic)의 송골매(Peregrine) 달 착륙선을 싣고 첫 인증 비행에 나선다. 이미지: 마이클 케인/스페이스플라이트 나우

"이는 성능에서 시그마의 7/10과 같은 시그마보다 작았으며, 이는 비행 간 변동 범위 내에 있을 것입니다. 이것은 비행 후 관찰입니다"라고 Bruno는 설명했습니다. "분명히, 우리는 그것이 실시간으로 그렇게 한다는 것을 알고 있었습니다. 나중에 우리는 그것이 열 모델링 문제라는 것을 이해했습니다."

브루노는 이를 감안해 추진제 비축량을 조정하는 것이 해결책이 될 것이라고 말했다. 그는 작업이 제 시간에 완료될 것이지만 다음 몇 번의 비행에 대한 긴급한 문제는 아니라고 말했습니다.

그는 그것이 주목할 만한 유일한 문제였지만 2월 말까지 데이터를 계속 검토할 것이라고 말했다. 그 이유는 비행 중 지상국 간에 발생하는 데이터 핸드오프의 경우 철저한 비행 후 분석을 위해 퍼즐 조각을 맞춰야 하기 때문입니다.

"시간이 지남에 따라 다른 모든 데이터가 들어오고, 정리되고, 시간과 이벤트에서 동기화되는데, 이는 괌에서 수집한 데이터와 TDRSS(추적 및 데이터 중계 위성 시스템)에서 수집한 실시간 데이터가 정확히 동일한 시간 기준에 있지 않기 때문입니다. 따라서 이 모든 작업을 수동으로 수행한 다음 샅샅이 뒤져야 합니다"라고 Bruno는 설명했습니다.

"그래서, 그러니까 그때까지 시간이 걸릴 거야. 그들은 아직 아무것도 찾지 못했습니다. 말 그대로 내가 경험한 것 중 가장 깨끗한 첫 비행입니다. 첫 번째 벌컨이 아니라 90번째 아틀라스 같았어요."

드림 체이서와 Cert-2

Vulcan의 첫 번째 비행이 이제 대부분 백미러에 비춰지면서 ULA 팀은 두 번째 인증 임무를 추진하고 있습니다. 탑재체는 국제 우주 정거장에 화물 공급 임무를 수행하는 Sierra Space의 Dream Chaser 우주선입니다.

브루노는 다음 임무에 대한 추진력을 계속하기 위해 데이터 검토가 끝날 때까지 기다릴 필요가 없다고 말했다.

"우리는 계속해서 건설하고, 배송하고, 운송하고, 준비할 것입니다. 곧 마무리될 것이기 때문에 병행할 것입니다." 브루노가 말했다. "데이터 검토의 마지막 부분까지 모두 완료하려면 20일에서 25일 정도 걸릴 것입니다. 따라서 기다릴 이유가 없습니다. 우리는 병행하여 일할 것입니다."

브루노는 1월 31일 스페이스플라이트 나우(Spaceflight Now)와의 인터뷰에서 벌컨 부스터와 켄타우로스 5호의 상부 스테이지가 모두 제작됐으며, 블루오리진이 제작한 BE-4 엔진은 테스트를 위해 텍사스에서 발사됐다고 밝혔다.

브루노는 "일단 그들이 도착하면, 우리는 그것을 끝낼 수 있고, 우리는 떠날 준비가 될 것이다"라고 말했다. "그런 다음 우리는 우리가 좋아하는 방식으로 페이로드를 기다릴 것입니다."

브루노는 5일(현지시간) 소셜미디어에 글을 올려 앨라배마주 디케이터에 있는 로켓 공장 내부에 있는 Cert-2 미션을 위한 BE-4 엔진 중 하나라고 밝혔다. 며칠 후 그는 엔진 이미지도 공유했습니다.

Bruno는 Cert-1 출시 전에 이전에 언급했던 내용을 재확인하면서 Vulcan 준비 상태에 관한 한 ULA는 4월 내에 Cert-2 출시를 지원할 준비가 되어 있다고 말했습니다. 그는 로켓 통합을 위한 두 개의 준비 구역이 있기 때문에 4월 중순 이전에 발사를 목표로 하고 있는 보잉의 스타라이너 우주선의 유인 시험 비행과 충돌하지 않을 것이라고 말했다.

한편, 오하이오주 샌더스키에 있는 NASA의 글렌 리서치 센터(Glenn Research Center)에서는 테너시티(Tenacity)라고 불리는 드림 체이서(Dream Chaser) 우주선이 케이프(Cape)로 운송되어 최종 점검과 화물 적재를 거치기 전에 환경 테스트를 받고 있습니다.

테스트의 다음 단계가 시작되기 전 미디어 행사에서 Sierra Space의 CEO인 Tom Vice는 마침내 이 단계에 도달하게 되어 매우 기쁘다고 말했습니다.

Vice는 "우리는 수년간의 개발, 수년간의 노력, 우리가 일하는 방식을 혁신하는 데서 오는 정말 어려운 엔지니어링 문제를 해결한 수년간의 결과물입니다"라고 말했습니다. "올해 NASA의 궤도 운영에 들어가게 되어 정말 기쁩니다. 올해는 우리가 지구와 우주를 연결하는 방식을 바꾸는 해입니다."

국가 안보 준비 태세 및 서부 해안 발사

ULA가 NSSL(National Security Space Launch) 임무 비행을 시작하기 위해 차량을 허가하는 데 있어 이 두 번의 연속 인증 비행을 통과하는 것이 중요합니다.

"[Assured Access to Space]에는 이러한 다양한 방법을 정의하는 새로운 참가자 인증서 가이드가 있습니다. 그리고 이를 살펴보면 발사 서비스 제공업체가 인증할 수 있는 다양한 방법이 있다는 것을 알 수 있습니다." 우주 발사 델타 45 벌칸 켄타우로스 물자 책임자인 미국 우주군 중령 데이비드 쉴(David Schill)은 벌칸 Cert-1 발사에 관한 사전 제작 비디오에서 말했습니다.

"ULA가 한 일은 두 번의 연속적인 성공적인 발사가 필요한 접근 방식을 선택한 것입니다. 그리고 두 번의 연속적이고 성공적인 발사 외에도 정부 팀은 시스템 설계에 대한 기술적 통찰력과 수용을 가지고 있습니다"라고 Schill은 말했습니다. "이 경우 정말 독특하고 Vulcan을 특별하게 만드는 것은 프로그램에 대한 심층적이고 기술적인 통찰력입니다."

두 개의 Northrop Grumman GEM 63XL 고체 로켓 부스터 사이에 끼워진 한 쌍의 Blue Origin BE-4 엔진이 ULA의 Vulcan 로켓에 동력을 공급합니다. 이미지: Adam Bernstein/Spaceflight Now

ULA는 5년 동안 NSSL Phase 2 Contract Launch Service Task Order를 수주하면서 약 31억 달러 상당의 48개 임무를 앞두고 있습니다. 이 중 47개는 벌칸 로켓을 이용해 발사될 예정이다.

벌컨의 첫 번째 임무는 항법 기술 위성-3(NTS-3)과 미국 우주군의 또 다른 탑재체로 구성된 다중 매니페스트 임무인 USSF-106이 될 것입니다.

이러한 임무는 캘리포니아의 로스앤젤레스 공군 기지에 본부를 둔 미국 우주 시스템 사령부를 통해 조정됩니다. SSC는 벌칸을 사용한 USSF-106 임무의 구체적인 비용은 ULA의 독점 정보라고 말했지만, 이 임무는 2억 7,870만 달러 상당의 두 번의 발사 보상의 일부라고 공개적으로 밝혔습니다. 이 번들의 또 다른 임무인 USSF-51은 빠르면 3월에 ULA의 아틀라스 5 로켓을 사용하여 발사될 예정입니다.

스페이스플라이트 나우(Spaceflight Now)에 보낸 공동 성명에서 SSC의 우주 접근 보장 프로그램 집행 책임자인 더그 펜테코스트 대령(Col. Doug Pentecost)과 벌칸 시스템 및 운영(Vulcan Systems and Operations)의 선임 자재 책임자인 마이클 산주메(Michael Sanjume)는 Cert-2 발사 이후의 일정을 설명했습니다.

이들은 성명에서 "ULA가 두 번째 인증 비행('Cert-2')을 마치면 정부는 몇 달에 걸쳐 인증을 위한 최종 분석을 수행할 것"이라며 "USSF-106은 올 여름 발사될 수 있다"고 밝혔다.

ULA의 로켓 3개 중 오순절과 산주메는 2024년 명단에 5개의 NSSL 임무가 있다고 말했다.

• USSF-106 – 발칸
• GPS 3-SV07 – 발칸
• USSF-87 – 벌컨
• USSF-51 – 아틀라스 5
• NROL-70 – 델타 4 헤비

USSF-51과 NROL-70은 ULA의 레거시 로켓을 사용하는 마지막 NSSL 임무가 될 예정이라고 Pentecost와 Sanjume은 밝혔습니다. 둘 중 후자는 해당 라인이 공식적으로 은퇴하기 전에 발사되는 마지막 델타 로켓으로 기록될 것입니다.

브루노는 델타 4 헤비를 퇴역시켜야 하는 중요한 이유가 있으며, 그 중 가장 중요한 것은 벌칸을 사용한 발사당 비용 절감이라고 말했다. 그러나 그는 그것이 마지막 비행을 보는 것은 다소 슬플 것이라고 말했다.

"아름다운 로켓입니다. 놀라운 임무가 시작되었습니다. 제가 말하고 싶은 것처럼 모든 로켓 중에서 가장 금속이 많은 로켓입니다. 우주로 가기 전에 스스로 불을 붙인다"고 브루노는 말했다. "나는 그것을 사랑하고 그래서 우리 모두는 그것을 그리워할 것입니다. 달콤 씁쓸할 거야."

NROL-68 임무에서 ULA의 Delta 4-Heavy 로켓 이륙. 사진 제공: 마이클 케인(Michael Cain) / 스페이스플라이트 나우(Spaceflight Now) / 콜드라이프 포토그래피(Coldlife Photography)

지난해 NSSL 2단계 임무의 최종 수주는 ULA와 다른 발사 제공업체가 3단계 임무를 위해 경쟁하는 가운데 이루어졌습니다. 이 두 차선은 두 개의 차선으로 나뉘는데, 1번 차선은 새로운 발사 회사와 소형 로켓에 기회를 열어주고, 2번 차선은 모든 궤도에 탑재체를 발사할 수 있는 능력을 필요로 합니다.

두 번째 공격로에는 60-40 작업 지시서가 나뉘어 총 3개의 제공자에 대해 7개의 임무에 대한 분할이 있습니다. 브루노는 ULA가 페이즈 2에서 그랬던 것처럼 파이의 60%를 차지하기 위해 경쟁할 것이라고 말했지만, 40%의 파이 조각도 괜찮다고 말했다.

"모두 흥미로운 임무입니다. 페이즈 3에는 페이즈 2보다 총 미션이 훨씬 더 많습니다. 따라서 비즈니스 측면에서는 둘 중 하나에 속하는 것이 좋습니다"라고 Bruno는 말했습니다. "우리는 1번 레인을 위한 입찰에 입찰할 것이며, 우리가 경쟁력이 있고 우리가 잘할 수 있다고 생각되는 모든 것에 입찰할 것입니다."

브루노는 1번 레인이 발사 업체를 위한 이른바 "샌드박스"로 의도되었지만, 1번 레인에 있을 임무의 수 때문에 정부는 ULA와 같은 더 큰 업체가 이러한 임무 중 일부에 입찰하기를 원한다고 말했습니다.

브루노는 "긴급한 필요가 있고 우리가 특히 잘 맞고 다른 선수들이 할 수 없을 때 이 중 일부를 퍼낼 것이라고 생각한다"고 말했다. "그들은 편안하고 능력이 있는 모든 임무에 한 번에 하나씩 입찰할 수 있으며, 이는 입찰을 위해 모든 것을 비행할 수 있어야 하는 레인 2에 있는 것과는 다릅니다."

ULA는 NSSL 임무를 지원하는 벌칸 발사를 앞두고 반덴버그 우주군 기지의 우주 발사 단지 3(SLC-3)을 아틀라스 5 패드에서 벌칸 발사대로 전환하는 작업을 계속하고 있습니다.

그는 3단계 계약으로 2단계에서 요구되는 것 이상으로 벌칸의 서부 해안 발사 필요성이 더욱 증가할 것이라고 말했다.

"그 기간 동안 반덴버그에서 나가는 임무는 지금보다 더 많습니다. 그래서 우리는 이 정지 기간을 이용하여 벌칸의 패드를 재구성하고 있는데, 이는 아틀라스 발사 사이에 패드를 재구성하고 로켓을 앞뒤로 비행할 수 있도록 구성했던 케이프 커내버럴에서 보셨던 것과는 다릅니다"라고 Bruno는 말했습니다.

"하지만 반덴버그에서는 정말 힘든 일이죠. 마지막 아틀라스 로켓은 이미 거기서 나갔다"고 덧붙였다. "그래서, 패드가 내려졌고 우리는 그것을 Vulcan을 위해 독특하게 만들고 있습니다. 우리는 그곳에서 비행기를 타고 떠날 것이고, 반덴버그에서 출발하는 그 시간대에는 요즘보다 더 많은 항공편이 있을 것입니다.

마지막 아틀라스 5 로켓은 2022년 11월 10일 반덴버그 우주군 기지에서 JPSS-2 위성을 탑재한 채 발사됩니다. 파일 사진 : Alex Polimeni / Spaceflight Now

Bruno는 Vulcan을 불러들일 이 새로운 출시의 물결은 비즈니스의 상업적 측면을 강화하기 시작하는 방정식의 절반에 불과하다고 말했습니다.

"우리는 매우 바쁠 것이고 우리의 가장 큰 도전은 이러한 계약을 따내는 것에 대해 걱정하지 않는 것입니다. 모든 인프라를 구축하고 공장을 확장하여 출시 속도에 발맞추는 것입니다"라고 Bruno는 말했습니다.

상업적 축적

ULA의 발사 함대에 Vulcan이 등장하면서 회사의 중요한 변화가 시작되었습니다. 주로 정부 탑재체에 초점을 맞춘 것에서 상업 비행과 약 50 대 50으로 분할되는 것으로 이동합니다. 브루노는 요즘 이 방정식이 상업적인 쪽으로 약간 더 기울고 있다고 말했다.

그는 상업 사업의 약 70%가 카이퍼 위성군을 발사하기 위해 아마존과 맺은 47번의 발사 계약에 의해 주도되고 있다고 말했다. 이 기술 대기업은 사용 가능한 마지막 9개의 Atlas 5 항공편과 38개의 Vulcan 항공편을 구매했습니다.

"오늘 제게 묻는다면, 저는 48년이라고 말하고 싶은데, 왜냐하면 우리는 원래 우리 계약의 일부가 아니었던 프로토타입 1과 2 임무도 수행했기 때문입니다. 하지만 그들은 우리를 필요로 했고, 그 우주선들이 궤도에 올라가 그들을 위해 특정 핵심 기술을 시연하기 때문에 서둘러 우리를 필요로 했다"고 브루노는 말했다. "그리고 그것은 그들이 고속 생산에 들어갈 때 그들이 가고 있는 설계 경로를 확인하기 위한 것입니다. 그러니까 시급한 일이었죠."

원래 두 위성은 ABL RS1 로켓에 실려 비행할 예정이었으나 나중에 첫 번째 벌컨 비행의 일부로 전환되었습니다. 벌컨의 데뷔 발표가 2023년 5월 4일로 미뤄지자 아마존은 9월에 발사한 아틀라스 5 로켓으로 방향을 틀었다.

"5개월간의 비행 통합이었는데, 꽤 짧은 기간이었습니다. 표준은 2년 후 우주로 가는 차량을 주문하는 것입니다. 그리고 5개월 만에 해내는 것은 꽤 어려운 일이었다"고 브루노는 말했다. "그래서 우리는 좋은 파트너처럼 고객을 위해 나섰고, 다시 한 번 아름다운 임무였기 때문에 기쁩니다. 하지만 그들의 임무 또한 훌륭했습니다."

아틀라스 5호는 케이프 커내버럴에서 최초의 아마존 프로젝트 카이퍼 위성을 쏘아 올립니다. 이미지: 마이클 케인/스페이스플라이트 나우.

브루노는 벌컨이 카이퍼 미션 비행을 시작하면, 비행할 때마다 45개의 위성을 발사할 것이라고 말했다. 아틀라스 5호 로켓은 각각 27개의 위성을 탑재할 예정이다. 브루노는 이러한 초대형 위성군의 경우 가능한 한 빨리 많은 위성을 궤도에 올리는 것이 중요하다고 말했다.

"첫 번째 포탄의 60-70%가 궤도에 진입하기 전까지는 유용하지 않습니다. 따라서 많은 위성을 구축하고, 많은 돈을 지출하고, 가입자를 등록하지만, 그 문턱을 넘을 때까지 어떤 서비스도 제공하지 않습니다"라고 Bruno는 말했습니다. "따라서 Kuiper, OneWeb, Starlink와 같은 상용 애플리케이션의 프론트 엔드는 신속하게 도달하여 이를 달성하기를 원합니다."

브루노는 아마존이나 이 거대 별자리의 다른 소유자들에게 방정식의 다른 측면은 그가 "궤도에 있는 우주선 한 대당 달러"라고 묘사한 것이라고 말했다.

"옛날 사람들이 리프트에 대해 이야기하는 방식은 킬로그램당 달러였는데, 그건 그렇고, 지금까지 결코 의미가 없었습니다. 왜 의미가 없었을까요? 왜냐하면, 로켓은 로켓이고, 비행하는 모든 임무는 로켓의 질량 능력을 최대로 발휘하지 못하잖아요, 그렇죠?" 브루노가 말했다.

"하지만 이 거대한 별자리에 소형 위성을 탑재하면 한 번의 발사로 전체 페이로드 페어링을 채우고 질량 용량을 채울 수 있습니다. 그리고 더 많이 비행할수록 내가 위성당 달러라고 말한 것을 기억하십시오."라고 그는 덧붙였습니다. "따라서 방정식의 리프트 부분의 경제적 매력에 매우 강력한 영향을 미칩니다."

Amazon 및 미래의 상업 파트너의 수요를 충족하기 위해 ULA는 앨라배마주 디케이터에 있는 공장과 공급망을 따라 지원 인프라를 대대적으로 확장하고 있습니다.

공장 측에서 브루노는 켄타우로스 5 상부 스테이지를 제조하기 위해 두 번째 생산 라인을 구축하여 완제품 창고에 배치하고 있다고 말했습니다. 그들은 또한 로켓십과 함께 사용될 두 번째 수송 바지선을 건조하는 과정에 있습니다.

"우리는 선박 건조사인 볼린저(Bollinger)에 하청을 맡겼습니다. 그들은 지금 디자인 작업을 하고 있습니다. 용골은 내년에 배치될 예정입니다. 그래서 로켓함 한 척으로 이루어진 우리의 막강한 함대가 로켓함 두 척이 될 것이고, 그래서 우리는 함대를 두 배로 늘릴 것입니다." 브루노가 말했다. "더 큰 배이기 때문에 실제로 두 배 이상입니다."

브루노는 이미 두 번째 함선의 이름을 정했지만 나중에 공개할 때까지 기다릴 것이라고 예고했다.

그는 케이프에서 벌칸 발사 플랫폼(VLP)이 건설된 우주 비행 처리 운영 센터(SPOC)가 두 번째 수직 통합 시설(VIF)로 전환되고 있다고 덧붙였습니다. 이를 통해 아틀라스와 벌칸 또는 벌칸 두 개의 로켓을 동시에 발사할 수 있습니다. 브루노는 그것이 2024년 말 이전에 운영될 것이라고 말했다.

공급망 측면에서 Bruno는 Northrop Grumman이 "본질적으로 우리를 위해 완전히 다른 로켓 모터 제조 시설을 건설하고 있다"고 말했습니다. 그는 또한 블루 오리진이 앨라배마주 헌츠빌에 있는 로켓 엔진 공장에 200,000평방피트 규모의 확장을 거의 완료했다고 언급했다.

2023년 5월 25일 헌츠빌 시의회 회의에서 현재 엔진 공장 부지 근처의 커밍스 연구 공원에 14.83에이커의 토지를 매입하는 제안이 승인되었습니다. 블루 오리진은 헌츠빌의 도시 및 경제 개발 책임자인 셰인 데이비스(Shane Davis)에 따르면 1,427,378.50달러에 토지를 구입했습니다.

RL10 상위 단계 엔진 공급업체인 Aerojet Rocketdyne과 Vulcan에 항공 전자 기기를 제공하는 L3Harris는 Vulcan을 연간 25회 발사한다는 목표를 지원하기 위해 인프라를 늘리고 있습니다.

브루노는 "2025년 하반기까지 2주에 한 번씩 1년에 25회씩 템포를 맞추지 않는다"고 말했다. "그러니까 우리 시설에 들어와서 우리 직원들과 얘기를 나눠보면 25명 중 25명이라는 얘기를 듣게 될 겁니다."

스페이스 클럽(Space Club)