스페이스 클럽 Intuitive Machines의 목표는 1월 중순에 달에 발사됩니다.

[발사대]

IM-1 임무를 위해 완성된 Nova-C 착륙선이 플로리다주 케이프커내버럴로 배송되기 전인 10월 중순 텍사스주 휴스턴에 있는 Intuitive Machines 시설에서 촬영되었습니다. 이미지: 직관적인 기계
달 남극 착륙을 목표로 하는 최초의 달 착륙선이 새로운 발사 날짜를 맞았습니다. Intuitive Machines는 금요일 IM-1 임무를 위한 Nova-C 착륙선을 2024년 1월 12일까지 발사하는 것을 목표로 삼고 있다고 밝혔습니다.

Intuitive Machines의 Lunar Access 부사장인 Trent Martin은 Spaceflight에 이렇게 말했습니다. 이제 마침내 이 지점에 도달하게 되어 기분이 좋습니다.

“우리는 2019년에 IM-1에서 이 여행을 시작했습니다. 조금 더 일찍 출시되기를 희망합니다. 우리는 몇 가지 기술적인 어려움에 부딪혔고 이러한 문제를 해결한다는 것은 차량이 있고 출시할 준비가 된 이 지점에 도달한다는 것을 의미합니다. 몇 가지 문제, 실제로 기술적이고 어려운 문제를 해결했다는 것을 알기 때문에 훨씬 더 흥미진진하게 됩니다.”라고 말했습니다. 앨라배마 주 헌츠빌에서 열린 폰 브라운 우주 탐사 심포지엄에 참석하고 있던 마틴.

“우리는 준비가 되었으며 차량을 테스트하고 체크아웃했습니다. 우리가 해야 할 모든 일이 마무리되어 갈 준비가 되었습니다. 케이프로 배송할 준비를 하고 있는 중이에요.”

마틴은 Nova-C 착륙선이 최종 발사 전 처리를 위해 11월 말 텍사스주 휴스턴에 있는 회사 시설에서 플로리다로 운송될 것이라고 말했습니다.

IM-1 임무는 달의 남극으로 향하며 남쪽 80.4도에 위치하고 일반적으로 평평한 지형으로 인해 선택된 Malapert A 분화구 근처의 착륙 지점을 목표로 하고 있습니다.

달 표면에 있는 Intuitive Machines의 Nova-C 착륙선 렌더링. 이미지: 직관적인 기계
마틴은 착륙 지점이 출시 날짜와 출시 기간을 모두 결정하는 데 도움이 된다고 말했습니다. 일반적으로 매달 3~6일 정도의 기간이 있다고 그는 말했습니다. 그들은 케이프에서 발사된 후 약 5~7일 후에 착륙할 것입니다.

IM-1의 경우 마틴은 1월 12일이 그 달 계획된 발사 기간의 시작이며 발사 파트너인 SpaceX와 협력하여 전체 범위를 더욱 개선하고 있다고 말했습니다. 출시 기간의 매일에는 즉각적인 출시 기회가 있습니다.

“이것은 내 GNC(유도, 항법 및 제어) 팀뿐만 아니라 내 착륙 팀도 필요로 하는 정말 어려운 궤도 역학 문제입니다. 발사할 때 지구를 관찰한 다음 달에 착륙할 때 태양과 지구의 위치가 어떤지 살펴봅니다.”라고 Martin은 말했습니다. "그래서 우리는 시스템에 전력을 공급하고 지구와 다시 통신할 수 있도록 햇빛이 있는지 확인하고 싶습니다."

마틴은 달에 대한 첫 두 번의 임무에서는 통신을 위해 지구에서 직접 전송을 사용할 것이라고 말했습니다.

NASA의 상업적 달 탐사 노력의 일부
IM-1 임무는 10년 동안 총 최대 가치가 26억 달러에 달하는 일련의 무기한 배송, 무기한 수량 계약인 NASA의 CLPS(Commercial Lunar Payload Services) 이니셔티브의 일부입니다. 이 사업은 2018년 4월에 발표되었으며, 2019년 3월 26일에 9개 회사에 첫 번째 작업 명령이 내려졌습니다.

Intuitive Machines는 현재까지 3개의 임무를 받았습니다. IM-1 임무를 위한 착륙선은 NASA를 위한 6개의 페이로드를 운반합니다.

달 노드 1 항법 실증기(LN-1)
달 기둥 표면 연구용 스테레오 카메라(SCALPSS)
광전자시스(ROLSES)의 달 표면에서 전파 관측
정확한 속도 및 범위 감지(NDL)를 위한 내비게이션 도플러 라이더
RFMG(무선 주파수 질량 게이지)
레이저 역반사체(LRA)
NASA는 자사의 페이로드 제품군이 "기둥-표면 상호 작용, 우주 날씨/달 표면 상호 작용, 전파 천문학, 정밀 착륙 기술, 미래 자율 항법 기술을 위한 통신 및 항법 노드에 중점을 두고 있다"고 설명했습니다.

마틴은 "어떤 경우에는 NASA 페이로드에 착륙 중에 작동하는 두 개의 페이로드가 있습니다"라고 말했습니다. "그리고 그 페이로드에 대해 우리는 데이터를 수집하고 있으며 달에 착륙하면 다시 보낼 것입니다."

NASA의 CLPS(Commercial Lunar Payload Services) 이니셔티브 내 다양한 임무의 목적지에 대한 그래픽 개요입니다. 이미지: NASA
또한 착륙선에는 마틴이 가장 좋아하는 것 중 하나인 플로리다 데이토나 비치에 있는 Embry-Riddle Aeronautical University의 학생들이 개발한 "EagleCam"이라는 카메라 시스템을 포함하여 일련의 상용 탑재체가 탑재되어 있습니다. Intuitive Machines의 창립자인 Steve Altemus는 2019년 캠퍼스 방문 중 카메라를 제작하라는 도전 과제를 발표했습니다.

Embry Riddle Aeronautical University의 EagleCam Payload Flat Sat 테스트는 Intuitive Machines의 휴스턴 본사에서 수행되었습니다. 이미지: 직관적인 기계
카메라는 Nova-C 착륙선이 달 표면에 착륙하는 모습을 3인칭 시점으로 포착하도록 설계되었습니다.

“우리가 내려갈 때 표면 위 약 30미터 높이에 있을 것입니다. CubeSat 배치기로 EagleCam을 발사하고 카메라 자체는 실제로 여러 대의 카메라, 4대의 카메라입니다. 따라서 이 1U CubeSat가 넘어지면서 달 표면에 떨어지면서 비디오 이미지를 찍는 것입니다.”라고 Martin은 말했습니다. “그럼 하루 이틀 안에 우리가 달에 착륙하는 영상을 찍게 될 거예요. 그래서 저는 그 점이 매우 기대됩니다.”

달로 가는 길
마틴은 착륙선이 달에 도착하는 데는 발사 후 대략 5~7일이 걸릴 것이며, 표면에 착륙하기까지는 하루 정도 걸릴 것이라고 말했습니다. 그러나 발사일이 다가옴에 따라 일정은 계속 조정될 것입니다.

운영은 휴스턴에 있는 회사 본사에 있는 Intuitive Machine의 "Nova Control" 센터에서 실행됩니다.

텍사스주 휴스턴에 있는 Intuitive Machines 본사의 Nova Control 센터 내부 모습. 이미지: 직관적인 기계
우주선이 Falcon 9의 두 번째 단계에서 분리된 후 약 90초 후에 착륙선의 전원이 켜지고 우주선 상태에 대한 원격 측정 및 기타 데이터를 수집하기 시작합니다. 마틴은 그로부터 몇 시간 내에 시험 발사를 통해 엔진의 초기 점검도 실시할 것이라고 말했습니다.

마틴은 "그런 다음 달로 가는 길에 궤도를 약간 업데이트하기 위해 여러 번의 궤도 화상을 수행합니다"라고 말했습니다.

최종 궤도 연소를 통해 달 표면에서 약 100km 떨어진 궤도에 진입하게 되며 약 15분 동안 지상으로 동력 하강을 계획하는 동안 약 24시간 동안 머물게 됩니다.

착륙선은 극저온 시스템을 갖추고 있기 때문에 약 24시간 동안 달 주위의 궤도를 돌도록 설계되었습니다. 궤도에 오래 머무를수록 추진제는 더 따뜻해집니다.

달 표면으로 동력 하강하는 IM-1 임무를 위한 Nova-C 착륙선의 렌더링. 이미지: 직관적인 기계
“일단 연소를 시작하면 로켓 엔진을 끄지 않습니다. 표면까지 내내 빛이 유지됩니다. 우리는 차량의 추력을 조정할 수 있으므로 실제로 100% 연소에서 전체 추력의 거의 20~25%까지 속도를 줄일 수 있습니다.”라고 Martin은 말했습니다.

그들은 목표 착륙 지점을 염두에 두고 있지만 백업이 있으며 착륙선에게 가장 안전한 지점을 목표로 할 것입니다. 착륙 후 다른 작업을 시작하기 전에 남은 연료를 배출합니다.

임무 기간은 착륙 위치에 따라 6일에서 14일 사이이며 달의 밤 동안 어두워질 때까지 하루 24시간 작동됩니다.

마틴은 “어두워지면 첫 번째 임무에서 우주선의 전원이 확실히 꺼질 것이므로 우주선이 다시 켜지지 않을 가능성이 매우 높다”고 말했다. "우리는 첫날 밤 이후에 다시 켜려고 시도할 것입니다. 하지만 다시 켜지지 않으면 우리의 목표는 첫 번째 [달] 하루 동안 모든 과학 목표를 완료하는 것입니다."

달의 역사는 반복된다

SpaceX는 ispace의 달 착륙선을 위해 Cape Canaveral Space Force Station의 Space Launch Complex 40(SLC-40)에서 발사대를 사용할 수 있었지만 Intuitive Machine의 Nova-C 착륙선은 Launch Complex 39A(LC-39A)에서 발사해야 합니다. NASA의 케네디 우주 센터에서.

IM-1 착륙선은 액체 산소와 액체 메탄의 혼합 추진제를 사용하고 발사 준비 과정에서 발사대에서 연료를 공급해야 하기 때문에 특별한 편의 시설이 마련되어 있습니다.

하지만 그러기 위해서는 승무원과 화물 접근 타워가 작동하는 페이로드에 접근할 수 있어야 합니다. 또 다른 타워가 SLC-40에서 작업 중이지만 이 임무에 맞춰 완전히 작동하지는 않습니다.

“실제로 출시 며칠 전에 웨트 드레스 리허설을 해요. 따라서 우리는 일정을 단축하기 위해 실제로 차량에 연료를 완전히 공급할 것입니다.”라고 Martin은 말했습니다. “우리는 가능한 한 늦게 연료를 공급하고 싶습니다. SpaceX는 매우 협조적이며 우리에게 액체 산소, 액체 메탄을 제공하는 서비스를 제공하고 있습니다. 마지막 순간까지 채워질 것이기 때문에 우리는 최대한 배를 채우고 달 착륙 성공 확률이 가장 높습니다.”

아폴로 시대에 사용된 것과 동일한 패드에서 달 탐사 임무를 시작하는 것의 중요성도 마틴과 그의 팀에게 잊지 않았습니다.

“39A는 Apollo 11입니다. 어서, 당신은 그것을 이길 수 없습니다! 아폴로가 있고 우주 왕복선이 있습니다. 나는 우주 왕복선을 타고 날아간 탑재체를 발사했습니다. 마치 집에 온 것 같은 느낌이에요.” 마틴이 말했습니다. "Artemis와 CLPS의 미래는 Apollo의 과거입니다. 모두 SpaceX와 Intuitive Machines가 Apollo 패드를 출시하는 두 개의 새로운 우주 회사의 정점에 있습니다."

정부와 민간 우주 부문 모두에서 수십 년간의 경험을 쌓은 Martin은 수많은 탑재체가 우주로 향하는 것을 목격했습니다. 그러나 그는 출시 시간이 다가올 때마다 느끼는 느낌이 줄어들지는 않는다고 말했습니다.

"그것이 도착해서 실제로 패드에 있고 말아서 볼 수 있으면 마치 'The Right Stuff'를 보는 것과 같습니다. 마치 우주 영화를 보는 것과 같습니다."라고 Martin은 말했습니다. “당신은 헐리우드에서 연주하는 것과 같은 음악을 거의 느낄 수 있습니다. 당신은 다음 목적지, 이 경우 다음 목적지가 달이라는 것을 알고 발사체에 탑재된 우주선을 보면서 영혼으로 느끼는 것을 좋아합니다. 우리의 경우에는 달의 남극에 착륙하는 것입니다.”

역사적 유사점이 매력적이기는 하지만, 마틴은 달에 안전하게 착륙하는 데 따르는 어려운 과제도 놓치지 않을 것이라고 말했습니다. 그는 이러한 과제를 극복하는 것이 성공적인 지구-달 경제를 여는 열쇠가 될 것이라고 말했습니다.

“수년에 걸쳐 계획을 세우고 하드웨어를 수년 동안 개발하며, 자신에게 꼭 필요한 것이라고 생각했던 소프트웨어도 수년에 걸쳐 개발했지만, 그것이 꼭 필요한 것이 아니라는 사실을 알게 되었습니다. 따라서 이 첫 번째 임무에서 우리가 배우게 될 교훈은 IM-2와 IM-3에 적용될 것입니다.”라고 Martin은 말했습니다. "저는 우리가 다음 차량을 작동하는 방식을 바꾸고, 다음 차량에서 우리가 가지고 있는 기술을 구축하는 방식을 바꿀 무언가를 배울 것이라고 확신합니다."

“재앙적인 실패로 이어지는 일이 없기를 바라지만, 그럴 수도 있죠? 우리가 하고 있는 일은 위험한 사업입니다. 우리는 가능한 한 위험을 최소화하기 위해 최선을 다했지만 주권 국가에서도 달 탐사 임무의 절반이 실패했습니다.”라고 Martin은 덧붙였습니다. "러시아인들이 불과 몇 달 전에 시도했지만 실패했다는 사실은 그것이 어렵다는 것을 말해줍니다."

마틴은 그동안 달 착륙에 성공한 임무뿐만 아니라 특히 실패한 임무도 살펴봤다고 말했습니다. 그는 왜 그들이 실패했는지 이해하고 이전 사람들의 실수로부터 배우는 것이 중요하다고 말했습니다.

"우리는 골문을 향해 이 슛을 시도하게 되어 매우 기쁩니다. 우리의 희망은 우리가 마이클 조던이 되는 것입니다. 우리는 모든 것을 쳤습니다. 하지만 우주 사업에는 위험이 따릅니다."

스페이스 클럽(Space Club)