SpaceX와 Elon Musk의 우주 정복 여정

SpaceX는 NASA 승무원을 국제 우주 정거장(ISS)으로 보내는 것을 포함하여 사람과 화물을 우주로 수송하는 민간 항공 우주 회사입니다. 창립자인 일론 머스크는 미래에 달에 착륙하고 사람들을 화성으로 수송하기 위한 스타십 시스템을 만들어 시험하기도 했습니다.

SpaceX의 탄생

SpaceX는 남아프리카 공화국 사업가인 머스크가 설립했습니다. 머스크는 30세가 되어 두 개의 성공적인 회사를 매각하여 처음으로 큰돈을 벌었는데, 1999년에 Zip2를 3억 700만 달러에 매각하고, 2002년에 eBay에 15억 달러에 인수된 PayPal을 매각한 것이 그 예입니다. 머스크는 다음 번 큰 거래는 민간 우주 기업을 인수하는 것이라고 결심했습니다.

머스크는 처음에 화성에 마스 오아시스라는 온실을 짓는다는 아이디어를 내놓았습니다. 그의 목표는 화성에 과학 연구 기지를 제공하는 동시에 우주 탐사에 대한 대중의 관심을 높이는 것입니다. 하지만 비용이 너무 많이 들었기 때문에 머스크는 대신 2002년 3월 14일 캘리포니아주 로스앤젤레스 교외 호손에 Space Exploration Technologies Corp, 즉 SpaceX라는 회사를 설립했습니다.

머스크는 이전 거래에서 얻은 수익의 3분의 1인 1억 달러를 SpaceX를 설립하고 운영하는 데 사용했습니다. SpaceX는 18개월간의 개발 끝에 2006년에 Dragon이라는 이름으로 첫 번째 프로토타입을 출시했습니다. 머스크는 1960년대 노래에서 이 이름을 따왔는데, 많은 사람들이 그의 우주 목표가 불가능하다고 생각했기 때문입니다.

팔콘 1 - SpaceX의 첫 번째 로켓

머스크는 SpaceX를 설립했을 당시 이미 노련한 사업가였으며, 더욱 빈번하고 안정적인 발사를 통해 우주 탐사 비용이 줄어들 것이라고 믿고 있습니다. 그래서 그는 로켓의 초기 개발 비용을 지불할 수 있는 고정 고객인 NASA에 의지했습니다. 머스크의 SpaceX에 대한 목표는 궤도로 발사될 수 있는 최초의 민간용 액체 연료 로켓인 팔콘 1을 개발하는 것입니다.

이 회사는 궤도에 진입하기 위해 험난한 학습 곡선을 겪었습니다. SpaceX는 Falcon 1을 성공적으로 발사하기 위해 4번의 시도를 했습니다. 이전 시도에서는 연료 누출과 로켓 단계 충돌 등의 문제가 발생했습니다. 하지만 결국 팔콘 1은 2008년 9월 28일과 2009년 7월 14일에 두 차례의 성공적인 비행을 이루었습니다. 2009년 비행에서는 말레이시아의 라작샛 위성도 궤도에 진입했습니다.

2006년에 SpaceX는 상업용 궤도 운송 서비스(COTS) 프로그램에 따라 NASA로부터 2억 7,800만 달러를 지원받았습니다. COTS는 상업용 화물을 ISS로 운송할 수 있는 시스템 개발을 촉진하는 것을 목표로 합니다. 몇 가지 추가적인 이정표를 완료하면서 총 계약 가치는 3억 9,600만 달러에 달했습니다. SpaceX는 Rocketplane Kistler(RpK)와 함께 이 프로그램에 선정되었지만, 회사가 필요한 이정표를 달성하지 못한 후 RpK의 계약은 취소되었고 일부만 지불되었습니다.

많은 회사가 자금이 조달되거나 조달되지 않은 계약으로 COTS 프로그램에 초기 단계에 참여합니다. 2008년에 NASA는 물자 재공급을 위한 상업 서비스와 관련하여 두 건의 추가 계약을 체결했습니다. SpaceX는 12회 비행 계약(16억 달러 상당)을 체결했고, Orbital Sciences Corp(현 Orbital ATK)는 8회 비행 계약(19억 달러 상당)을 체결했습니다.

팔콘 9와 팔콘 헤비

SpaceX의 로켓 함대에서 핵심 이름은 Falcon 9인데, 이 로켓의 많은 뛰어난 특징 중 하나는 재사용성입니다. 팔콘 9는 팔콘 1(670kg)보다 더 많은 화물을 지구 저궤도로 운반합니다(13,150kg).

최초의 팔콘 9 로켓 부스터는 2015년 12월 21일에 착륙했습니다. SpaceX는 부스터 단계를 정기적인 작업으로 회수하려고 합니다. 그들은 일반적으로 발사장 근처의 로봇선에 착륙합니다. 여러 개의 팔콘 9 부스터 단계는 발사 비용을 줄이기 위해 수없이 재사용됩니다.

더욱 강력한 로켓인 팔콘 헤비는 2018년 2월 6일에 발사되어 거의 모든 이정표를 달성했습니다. 팔콘 헤비는 테슬라 로드스터(테슬라(머스크의 또 다른 계열사)가 만든 전기 자동차)와 스타맨이라는 별명을 가진 우주복을 입은 마네킹을 태우고 궤도에 성공적으로 진입했습니다.

로켓의 두 부스터 단계는 계획대로 케네디 우주 센터 근처에 성공적으로 착륙했지만, 핵심 단계는 시속 300마일의 너무 빠른 속도로 바다에 충돌하여 충격을 견뎌내지 못했습니다. 그런 다음 팔콘 헤비는 우주에서 엔진 연소를 수행하여 로드스터를 화성 궤도까지 보냅니다.

드래곤 우주선과 ISS로 가는 화물 임무

SpaceX의 다음 주요 이정표는 ISS에 화물을 배달하는 것입니다. 드래곤 우주선은 2012년 5월 COTS 프로그램을 위한 시험 비행 중에 팰컨 9 로켓에 실려 ISS에 첫 번째 탑재물을 운반하며 발사되었습니다. 엔진 문제로 인해 발사는 며칠 동안 지연되었지만, 로켓은 다음 시도에서 안전하게 이륙했습니다.

SpaceX는 2012년 10월에 ISS로의 최초의 상업 비행을 완료했습니다. 이 비행은 대부분의 목표를 달성했지만, 로켓은 발사 중에 부분적으로 고장이 났습니다. 이 사건은 Orbcomm-OG2 위성이 비정상적으로 낮은 궤도에 갇혀 임무 실패로 끝났습니다.

드래곤 우주선의 첫 번째 버전은 2020년에 ISS로 20회 발사되었으며, 2015년 6월에 발사된 CRS-7을 제외한 모든 발사체가 성공적으로 도착했습니다. CRS-7은 로켓 고장으로 인해 길을 잃었고, SpaceX는 2016년 4월 8일 다음 성공적인 발사를 앞두고 로켓을 재설계했습니다. 새로운 버전의 드래곤 화물선은 2020년 12월에 비행을 시작했습니다.

크루 드래곤 우주선과 ISS로 가는 유인 비행

SpaceX는 Crew Dragon을 우주로 발사하기 전에 여러 가지 프로토타입을 개발했습니다. 이 회사는 텍사스 주 맥그리거에 있는 SpaceX 로켓 개발 및 테스트 시설에서 현장 발사 중단 테스트와 고정 호버 테스트를 실시했습니다.

SpaceX는 또한 가압 모듈과 생명 지원 및 환경 제어 시스템 모듈을 사용하여 우주로 발사하기 전에 주요 시스템을 테스트합니다. 2019년 3월 2일, ISS로 향하는 무인 임무인 크루 데모-1을 완성하여 발사한 최초의 크루 드래곤 우주선은 우주에서 8일간 머문 후 성공적으로 착륙했습니다. 우주선은 발사 중단 시스템을 평가하기 위한 일련의 시험을 진행하던 중 비행 후 예상치 못하게 파괴되었습니다.

SpaceX는 2020년 3월 30일 우주인 밥 벤켄과 더그 헐리를 태우고 최초의 유인 시험 비행인 데모-2를 발사했습니다. SpaceX의 Crew Dragon Endeavour에 탑승한 우주인 두 명은 2020년 8월 2일에 지구로 귀환했습니다. 2020년 11월 15일에 최초로 성공적인 착수 비행을 한 Crew-2는 Falcon 9 로켓을 사용하여 "Resilience"라는 별명을 가진 Crew Dragon 우주선에 탑승한 우주인 4명을 ISS로 발사했습니다.

스타쉽

스타십은 머스크의 화성 여행 계획의 핵심이다. 테스트 프로그램은 Starhopper라는 소형 우주선으로 시작되었으며, 2019년과 2020년에 일련의 유선 및 비선박 테스트 비행을 수행했습니다. 그 후 SpaceX는 일련의 Starship 우주선을 고고도 비행에서 테스트하기 시작했으며, 2020년 8월에 SN5 프로토타입의 단거리 비행 테스트를 시작했습니다. 이 프로그램의 가장 큰 과제 중 하나는 공중 반전을 처리하는 것이었는데, 이로 인해 2021년 5월 5일에 SN15가 순조롭게 착륙하기 전에 여러 Starship 프로토타입이 파괴되었습니다.

스타십은 약 3.6톤의 액체 산소와 메탄을 연료 탱크에 실은 70m 높이의 초중량 로켓에 실려 궤도와 깊은 우주로 발사되도록 설계되었습니다. 슈퍼 헤비에는 로켓의 하강을 제어하는 ​​데 도움이 되는 격자 모양의 날개가 4개 있습니다. 스타십과 슈퍼 헤비 듀오는 2021년 8월 처음으로 함께 쌓이면 높이 120m의 완전 재사용 가능 발사 시스템을 형성합니다.

스타십은 2023년 4월에 처음 발사되었습니다. 계획에 따르면, 약 3분 후에 스타십이 분리되어 자체 엔진으로 비행을 계속한 후, 1.5시간 후에 하와이 해안에 착륙할 예정입니다. 그러나 로켓에서 분리된 직후 폭발이 일어났습니다. 이 임무 이후 SpaceX는 로켓 설계에 1,000개 이상의 변경을 가했는데, 여기에는 단계 분리 시스템의 변경도 포함됩니다.

두 번째 발사는 2023년 11월에 이루어질 예정입니다. 이번에는 분리 과정이 완벽하게 진행되어 스타십은 고도 150km까지 비행했습니다. 스타십은 2단계 엔진을 점화하는 동안 너무 많은 액체 산소를 방출했고, 이로 인해 폭발이 일어났습니다. 3월 14일 세 번째 비행에서 SpaceX의 Starship은 먼저 1시간 동안 궤도에서 여러 가지 기동을 시험했지만 재진입 중에 파괴되었습니다. 6월 6일 네 번째 비행에서 스타십은 시험 비행에서 몇 가지 중요한 이정표를 통과했습니다. 여기에는 지구 대기의 극한 온도를 겪은 후에도 스타십 캡슐이 온전한 상태를 유지했고, 캡슐과 부스터가 모두 안전하게 착륙했습니다.

10월 13일 오전 5번째 시험 비행 중, 슈퍼 헤비 로켓은 우주로 향하던 스타십을 분리한 후 다시 지구로 떨어졌습니다. 최초로, SpaceX의 텍사스 발사대에 있는 거대한 기계 지팡이 한 쌍이 떨어지는 로켓 부스터를 잡았는데, 이는 로켓 기술 분야에서 전례 없는 성과입니다. 그 결과, SpaceX는 역사상 최초의 완전 재사용 가능 로켓 시스템을 구축한다는 목표에 한 걸음 더 다가갈 수 있었고, 우주 여행 비용을 획기적으로 줄이고 궁극적으로 인류를 여러 행성에 사는 종으로 만들 수 있었습니다. 스타십과 슈퍼 헤비 로켓이 모두 우주로 발사되어 무사히 지구로 돌아올 수 있음을 증명한 이후, 이 회사는 로켓 발사 비용을 약 10배 더 저렴하게 만들 계획입니다.

SpaceX의 미래 계획

SpaceX는 민간 부문, 군대부터 화물을 궤도로 운송하기 위해 회사를 고용하는 데 비용을 지불할 의향이 있는 비정부 기구에 이르기까지 다양한 고객 기반을 보유하고 있습니다. 이 회사는 발사 서비스로 수익을 창출하는 한편, 미래의 우주 탐사 기술 개발에도 주력하고 있습니다.

머스크는 2016년에 화성으로 가는 기술 계획을 발표했는데, 그 목표는 앞으로 50~100년 내에 붉은 행성에 자급자족이 가능한 식민지를 만드는 것입니다. 행성간 운송 시스템은 기본적으로 팔콘 9의 대형 버전입니다. 그러나 이 우주선은 드래곤 우주선보다 크고, 한 번 비행할 때마다 최소 100명의 승객을 태울 것으로 예상됩니다.

스타십은 머스크의 화성 정복 계획에 계속해서 포함되어 있다. 2022년 2월, 머스크는 SpaceX가 6~8시간마다 스타십 차량 1대를 발사하고, 1시간마다 초중량 로켓 1대를 발사하여 최대 150톤의 화물을 궤도에 진입시킬 수 있는 임무를 달성할 수 있다고 밝혔습니다. 이렇게 높은 발사율은 비용을 획기적으로 절감할 수 있고, 화성 정착을 경제적으로 실현 가능하게 만들 것입니다.

지적 재산권 및 혁신에 따르면

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943