스페이스 클럽 NASA는 새로운 SpaceX '궤도 이탈 차량'으로 우주 정거장의 종말을 계획합니다.

[발사대]

SpaceX의 ISS 궤도 이탈 차량이 30년 동안 운영된 실험실 단지를 은퇴하기로 공식 결정한 후 2030년 기간 내에 실험실을 통제된 재진입 및 해체로 밀어붙이는 예술가의 인상. 그래픽: SpaceX

SpaceX는 실험실이 2030 년 기간 내에 마침내 은퇴 할 때 무인 바다에서 통제 된 재진입 및 해체를 위해 국제 우주 정거장을 궤도 밖으로 몰아내기 위해화물 드래곤 우주선의 수프 업 버전을 만들고 있다고 NASA와 회사 관계자가 수요일 밝혔다.

ISS 궤도 이탈 차량(DV)은 우주 정거장이 정확한 장소와 올바른 방향으로 대기권에 재진입하여 3,000도의 재진입 열에서 살아남은 잔해가 바다에 무해하게 추락할 수 있도록 하는 데 필요한 맞춤형 우주선입니다.

지난 6월 말, NASA는 SpaceX에 최대 8억 4,300만 달러 상당의 궤도 이탈 차량 제작 계약을 체결했으며, 이 계약은 NASA가 소유하고 운영하게 됩니다. 발사에 필요한 대형 로켓은 아직 선정되지 않았지만, 빌 넬슨 NASA 국장은 궤도 이탈 작전을 수행하기 위해 총 15억 달러를 의회에 요청했다.

그리고 그것은 사소한 문제가 아닙니다. 우주 정거장의 긴 축은 방문 승무원이 거주하고 일하는 여러 개의 가압 모듈로 구성되어 있으며 길이는 218피트입니다. 긴 축에 직각으로 장착된 실험실의 태양 전지판 전력 및 냉각 트러스는 끝에서 끝까지 310피트로 미국 축구장보다 깁니다.

전체 실험실 단지의 총 질량은 925,000파운드이며 약 17,100mph 또는 초당 축구장 84개의 속도로 우주를 이동하고 있습니다.

통제된 재진입을 위해 고도를 조심스럽게 낮추기 위해 ISS DV는 46개의 Draco 로켓 엔진에 동력을 공급하는 약 35,000파운드의 추진제를 운반할 것이며, 그 중 30개는 궤도 이탈 기동의 대부분을 수행하기 위해 확장된 트렁크 섹션에 장착될 것입니다.

존슨 우주 센터의 ISS 프로그램 매니저인 다나 바이겔(Dana Weigel)은 "궤도 이탈 결정이 내려지면 최종 재진입 연소 약 1년 반 전에 미국 DV를 발사할 것"이라고 말했다.

"우리는 그것을 전방 항구에 도킹하고, 일련의 점검을 한 다음, 모든 것이 정상으로 보이고 준비가 되었다고 확신하면 ISS가 표류하기 시작할 수 있도록 할 것입니다."

Maxar 상업 이미징 위성이 포착한 국제 우주 정거장의 최근 사진. 보잉의 스타라이너(Starliner) 캡슐은 중앙, 오른쪽 하단에서 볼 수 있으며, 정거장의 전방 도킹 포트에서 뻗어 있습니다. SpaceX의 궤도 이탈 차량은 2030년경에 프로그램이 종료되면 실험실을 궤도 밖으로 안전하게 밀어내기 위해 동일한 전방 포트에 도킹할 것입니다. 이미지: Maxar

마지막 우주 정거장 승무원은 주기적인 추진기 발사와 극상층 대기에서 계속 증가하는 "항력"이 결합되어 실험실을 약 205마일 고도까지 낮출 때까지 탑승할 것입니다. 이 이정표는 최종 재입국 절차가 진행되기 약 6개월 전에 달성될 것입니다.

당시 무인 ISS가 고도 약 140마일에 도달함에 따라 미국 DV는 "최종 궤도 이탈을 준비하기 위해 일련의 연소를 수행할 것"이라고 Weigel은 말했습니다. "그리고 나흘 뒤, 마지막 재진입 소각을 할 겁니다."

우주 정거장의 크지만 상대적으로 허술한 태양 전지판은 안테나, 라디에이터 패널 및 기타 부속물과 함께 먼저 부서지고 불타버릴 것입니다.

모듈과 실험실의 거대한 파워 트러스와 같은 더 큰 구성 요소도 지옥 같은 고속 하강에서 부서지겠지만 소형차만큼 큰 덩어리는 1,200마일 길이의 좁은 "발자국"을 따라 바다에 떠 있는 곳까지 살아남을 것으로 예상됩니다.

남태평양의 외딴 지역은 아직 최종 목표가 지정되지 않았지만 사람이 살지 않는 스플래쉬 다운 구역을 제공합니다.

"궤도를 이탈하는 비행체는 오늘날의 드래곤 우주선보다 6배의 가용 추진제와 3-4배의 발전 및 저장이 필요하다"고 스페이스X의 드래곤 임무 관리 책임자인 사라 워커(Sarah Walker)는 말했다.

"주요 임무를 완수할 뿐만 아니라 약 18개월 동안 우주 정거장과 협력하여 궤도에서 작동하기 위해 충분한 연료가 필요합니다. 그런 다음 적절한 시기에 국제 우주 정거장의 궤도를 이탈하기 위해 며칠에 걸쳐 복잡한 일련의 작업을 수행할 것입니다."

우주 정거장의 현재 고도 260마일에서도 미량의 대기가 여전히 존재하기 때문에 일종의 궤도 이탈 우주선이 필요합니다. 우주정거장이 초속 5마일에 가까운 속도로 그 미약한 물질을 통과할 때, 그 입자들과의 충돌은 대기 항력으로 알려진 현상으로 우주선의 속도를 아주 조금씩 늦추는 역할을 합니다.

프로그램 기간 동안 러시아 모듈의 엔진이나 부착된 프로그레스 화물선에 의해 주기적인 추진기 발사가 수행되어 항력의 영향을 상쇄하기 위해 필요에 따라 실험실의 고도를 높였습니다. 최근에는 노스롭 그루먼(Northrop Grumman)의 시그너스(Cygnus) 화물선에 약간의 재부스트 기능이 추가되었습니다.

신중하게 계획된 발사가 없었다면, 우주정거장은 결국 저절로 낮은 대기권으로 추락했을 것이다.

이 기지는 북위 51.6도에서 남위 51.6도 사이의 지구상의 모든 지점을 비행하며 런던과 남아메리카 끝 사이의 행성 전체를 커버합니다. 통제되지 않은 재진입의 경우, 진입 가열에서 살아남은 스테이션 파편이 해당 지역의 어느 곳에서나 표면에 부딪힐 수 있습니다.

인구 밀집 지역에 충돌할 확률은 상대적으로 적지만, 우주 정거장이 지구에 재진입했다가 떨어진 것만큼 거대한 것은 없었으며, NASA는 그 어떤 기회도 놓치지 않고 있습니다.

NASA와 우주정거장 파트너인 유럽, 캐나다, 일본, 러시아의 로스코스모스 우주국은 처음부터 수명이 다한 실험실을 의도적으로 대기권으로 밀어 넣어 무인도가 펼쳐진 바다에서 해체되도록 계획했습니다.

원래 계획은 여러 대의 러시아 프로그레스 화물선에 추진기를 사용하여 실험실의 고도를 낮추고 지구로 추락하는 것을 목표로 하는 것이었습니다.

Weigel은 "정거장 계획 초기에 우리는 3대의 Progress 차량을 사용하여 궤도를 이탈하는 것을 고려했습니다"라고 말했습니다. "하지만 로스코스모스 세그먼트는 한 번에 3대의 프로그레스 차량을 제어하도록 설계되지 않았습니다. 그래서 그것은 약간의 도전을 제시했습니다.

"또한 이 기능은 스테이션의 크기에 비해 실제로 필요한 것이 아니었습니다. 그래서 우리는 미국 산업계가 궤도 이탈을 위해 우리 쪽에서 무엇을 할 수 있는지 살펴보도록 하는 데 함께 동의했습니다."

지난해 NASA는 업계 제안을 구했고, 스페이스X와 노스롭 그루먼이라는 두 회사가 응답했다. 이 기관은 지난주 SpaceX가 계약을 따냈다고 발표했습니다.

스페이스 클럽(Space Club)