요즘 한창 2차 발사 성공으로 뜨거운 스페이스X사의 스타십 발사 시스템에 이목이 집중되고 있습니다.
역대 최대 규모의 우주 발사체로 평가받는 스타십 발사 시스템은 흔히 제조사인 스페이스X로 대체되어 불리고 있습니다.
스타십은 본격적으로 사람을 다양한 행성(달, 화성 등)으로 실어나를 우주선입니다.
스타십(Starship)
일론 머스크의 말에 따르면, 스타십만으로도 SSTO( Single Stage To Orbit, 단발 궤도 진입식 )식 운용이 가능하다고 합니다. 다만 지구에서 우주로 날아갈 때 단독 사용한다면 엔진 수명이 크게 감소할 수 있어 Super Heavy 로켓을 1단으로 사용하여 발사하는 시스템으로 운영하고 있습니다.
동체에는 네 개의 날개와 6개의 랜딩 기어가 달리는데, 날개는 구동이 가능한 날개이며 대기권 재진입 시 날개를 상하로 움직여 항력을 조절해 기체를 제어합니다. 또한 200kW를 생산할 수 있는 태양 전지판을 갖추고 있으며, 화성에 도착하는 데는 80일에서 150일 가량 소요됩니다. 마치 크루즈와 같이 객실과 식당은 물론 영화 관람 장비 등 편의시설 역시 탑재할 예정이라고 합니다.
탑승 인원은 약 100여명 정도 탑승 가능한 크기로 구성되어 있습니다. NASA가 만들고 있는 오리온 다목적 유인 우주선이나 Deep Space Habitat 같은 '유인 탐사선'을 넘어 우주 여객선에 가까운 우주 비행체라고 할 수 있습니다.
지구에서 떠날 때는 1단 로켓에 실려서 발사되지만 화성에서는 낮은 중력과 대기 밀도 덕분에 부스터가 필요하지 않아 자력으로 이륙하여 지구로의 귀환 여정에 오르게 됩니다. 로봇만 실려서 편도 여행만 가능했던 이전의 화성행 로켓들과 다른 부분입니다. 지구로의 귀환에 연료로 쓰일 액체 메탄은 화성 현지에서 직접 생산하는 방식을 채택한다고 합니다(!).
스타십 탱커
사실상 스타십이 급속도의 기술 진보한 데에 있어 빼놓을 수 없는 부분이 스타십 탱커 입니다. 이 "우주 간 급유" 라는 기술을 본격적으로 현실로 도입하여 기존 로켓에 대한 관념을 깨부수고 화물 수송에 대한 새로운 지평을 열 것이라는 게 일론 머스크의 평가입니다.
기본적으로 스타십과 같지만, 사람 태울 공간까지 연료로 꽉꽉 채운 형태입니다. 일종의 지구 저궤도용 급유선이라고 보면 됩니다. 화성이나 다른 행성으로 출발 할 스타십에 연료 보급 후 지구로 귀환한다. 스페이스X에 따르면 100회 재사용 가능한 사양으로 개발되었습니다.
컨셉 비디오에서는 한 번의 급유만 나왔지만 실제로는 1,900톤의 연료를 재보급해야 하기 때문에 최소 3회~최대 5회 반복 후 화성으로 출발 준비가 된다고 합니다.
슈퍼 헤비 부스터
지구에서 지구 저궤도로 Starship과 Starship Tanker를 쏘아보내기 위한 1단 로켓. 높이는 69m입니다.
엔진은 스타십에 들어가는 액체메탄 엔진과 같은 것을 사용합니다. 스타십의 경우 공기가 존재하는 곳과 존재하지 않는 곳에서의 발사가 이루어져야 하기 때문에 같은 랩터엔진이라 해도 두 종류로 나뉘어 있으나, 슈퍼헤비 부스터는 진공상태에서 사용될 일이 없어서 현재 슈퍼 헤비 B4에는 해수면 엔진으로만 29개가 장착되어 있습니다. (발사 화면에서 좌측 하단에 있던 이미지입니다.)
그리고 슈퍼 헤비 B7이후 엔진 배치는 상하좌우로 짐벌링이 가능한 13개의 엔진이 중앙에 3, 주위에 10개가 원형으로 배치되고, 나머지 고정된 20개 엔진이 바깥쪽에 원형으로 배치됩니다.
팰컨 9의 1단로켓의 착륙 프로세스와 마찬가지로 성층권에서 분리된 로켓이 발사대 옆에 마련된 착륙장로 귀환하며, 연료 재보급 및 정비를 거치고 스타십 탱커를 장착한 후 즉시 재발사될 수 있습니다.