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우주 개발과 패러다임의 역사_35.
전편: https://gall.dcinside.com/mgallery/board/view?id=singlebungle1472&no=1239355 참조 컨스털레이션 계획의 한 축인 우주선은 오리온 우주선으로 결정되었으니, 이제 오리온을 우주로 쏘아올릴 발사체를 개발할 필요가 있었다.미국으로서는 두가지 참조점을 쓸 수 있었다. 하나는 미국인을 성공적으로 달로 보내 우주경쟁에서 미국이 승리하도록 도운 새턴-Ⅴ 로켓을, 나머지 하나는 30년간 미국의 주력 유인우주선, 우주왕복선이 바로 그것이었다.물론, 새턴 로켓은 이미 달 탐사와 스카이랩 제작에 대부분 소모되었고 너무 오래된 로켓이라 그 기술을 직접적으로 사용하지는 않았다. 그러나 새턴 로켓이 어떻게 성공했는지 그 개념만 취해서, 기계선과 착륙선을 나누어 궤도상에서 랑데부하는 기법을 사용한 것이다.다만, 아폴로가 달 궤도에서만 랑데부 한것과 달리, 컨스털레이션 계획은 그 임무상 너무 무거워져서, 달 착륙선 따로, 우주선 따로 보내는 식으로 계획이 변경되었기에 지구 궤도에서 두 우주선들이 랑데부하는 과정이 추가되었다.그리고 그 로켓을 새로 개발하는데 있어서 셔틀은 절대 빠질 수 없는 소재였다.미국이 운영한 가장 위험하고 신뢰성없고 허구한날 사고터지는 로켓이었던 오명과 달리, 셔틀은 미국이 운영한 가장 무거운 페이로드를 운반할 수 있는 유인 로켓이었고, 가장 최신예 로켓이었으며, 무엇보다 30년동안 운용하면서 여러가지 노하우들과 개량으로 얻은 데이터를 확보할 수 있었다.위 사진은 셔틀에서 사고 터지니까 셔틀을 무인화 시키려고 개발하던 셔틀-C 되시겠다. 물론, 개발 중 취소되었다.또 셔틀의 퇴역이 확실해지면서 셔틀이 수행했던 기밀 화물 (정찰위성이라던가 여러가지 민간에 알려져서는 안되는 그런것들) 을 우주에 쏴올리기 위한 공군의 국가 발사 시스템 (NLS) 와 진보된 확장 발사체 (EELV), 그리고 국가 안보 우주 발사체 (NSSL) 등이 개발되면서 셔틀의 후계기들이었으니 셔틀에 사용된 기술들이 적극적으로 사용되기도 했고.또 경제성 있는 개발을 위해 기존 시스템을 이용한 것 역시 셔틀의 기술들이 고스란히 남은 원인이 되기도 했다.어쨌든, 나사에서는 컨스털레이션 계획을 위해 두가지 로켓을 개발했다. 아레스-Ⅰ과 아레스-Ⅴ 가 그것이다.로켓 이름에 붙여진 이름은 그리스 신화에서 전쟁의 신으로 여겨지던 아레스의 그것으로, 로마 신화에서 MARS 라고 불린 그 신을 따온 것이다. 화성 탐사를 위한 우주선 이름으로 매우 적절한 이름이 아닐 수 없다.근데 왜 하필 1호 다음 5로 바로 넘어갔냐고? 아폴로 계획의 전설적인 우주발사체, 새턴 로켓을 기리기 위한 것이다.아레스-Ⅰ은 유인 우주선으로 개발되었다. 일부 매체에서는 Crew Launch Vehicle (CLV) 로도 알려져있다.눈썰미가 좋다면, 아레스-Ⅰ의 1단 로켓이 셔틀에서 사용된 고체 부스터와 굉장히 비슷하게 생겼다고 생각할 수 있겠다.맞다. 아레스-Ⅰ의 1단 로켓은 셔틀의 고체 부스터로 구성되어있고, 2단 로켓은 우주왕복선의 궤도 기동 엔진을 그대로 사용했'었'다.위는 아레스-Ⅰ의 개발 과정을 보여주는데, 잘보면 5번째까지는 부스터 부분이 짧은데, 그 이후로는 부스터가 길어지는 모습을 하는 것을 볼 수 있다.우주왕복선의 고체 부스터는 모듈식으로 설계되어있어 그 길이를 늘릴수도, 줄일수도 있었기에 원래 아레스-Ⅰ은 고체 부스터 4분할 버전을 쓰기로 계획되었다.또, 2단 로켓도 우주왕복선의 주 엔진, RS-25 SSME을 약간 개량해서 사용하기로 되어있었고.그러나 개발 중 오리온 우주선의 무게가 지속적으로 증가하면서 로켓이 오리온의 무게를 버티기에는 너무나도 무거워졌고, 또 우주왕복선의 주 엔진도 꽤나 돈이 많이 들어가는 로켓이라 이에 여러가지 개량이 이루어졌다.먼저 우주왕복선의 SSME 대신, 아폴로에서 사용했던 새턴-Ⅴ의 2단 로켓이었던 로켓다인 J-2를 복제하고 개량해 J-2X 엔진을 새로 개량해 탑재시켰다. 해당 엔진은 우주왕복선 주 엔진보다 저렴하며, 현대적인 소재 사용으로 인해 원래 1,033kN 가량의 추력을 내던 엔진을 1,310kN까지 끌어올리는데 성공했다.그러나 이 개량에도 불구하고 우주왕복선의 주 엔진이 내는 추력에 비해 턱없이 부족했기에 나사의 과학자들은 고체부스터 모듈 1개를 추가시켜 5분할 버젼이 되었으며, 이 개량 이후에는 위처럼 부스터가 긴 모습이 된다.아레스-Ⅴ는 화물을 운반하는 무인 우주선으로, Cargo Launch Vehicle (CaLV) 라고 알려져있기도 하다.우주왕복선처럼 대형 우주 구조물 (거대 우주 망원경 등) 과 우주 개발을 위한 다양한 페이로드, 탐사선 등을 운반할 차세대 셔틀로 개발되었으며, 이 때문에 아레스-Ⅴ는 지구 저궤도까지 무려 188톤의 페이로드 적재량을 가지고 있었다. 그 새턴 로켓이 118톤이고 우주왕복선이 24.4톤이었던 것을 생각하면 개발 당시 로켓의 위력이 얼마일지 짐작 가능하다.만약 완성되었으면 허블을 태양 라그랑주점 L2 지점까지 옮기거나, 소행성으로 오리온을 날려버리거나 하는 심우주 탐사의 주력 로켓이 될 전망이었다.아레스-Ⅴ은 보조 로켓으로 셔틀의 SRB 5분할 혹은 5.5분할을 사용하기로 되었으며, 원래 우주왕복선의 연료탱크 개량형에 우주왕복선의 SSME 주 엔진 4개를 달아서 1단 로켓을 만들고, 아틀라스나 새턴1, 타이탄, 델타, 벌컨 등 미국의 주력 우주로켓이었던 RL-10 주 엔진을 2단 로켓으로 만들어 발사시킬 계획이었다.이렇게 하면 기존 우주왕복선 프로그램을 진행했던 수많은 시설들을 개조하지 않고 거의 그대로 사용할 수 있었기 때문이다.그러나 이후 이 계획은 일부 바뀌게 된다. 먼저, 앞서 언급한 1990년대 진행되던 국가 발사 시스템의 결과로 미 공군은 아틀라스 V 로켓과 델타 IV 로켓을 개발했는데, 아틀라스가 러시아의 RD-180 엔진을 수입한것과 달리 델타의 경우 비용 효율적인 RS-68 엔진을 자체 개발해 사용했다.RS-68엔진은 SSME보다 부품수가 80% 적고 이로 인해 가격도 합리적이었기에 엔진 교체가 이루어졌다. 다만 엔진 자체가 SSME보다 낮은 탓에 추력이 줄어들어 엔진을 1~2개 더 추가해 총 엔진갯수는 5~6개가 된다 (위 사진들의 엔진 배열 확인)2단 엔진은 앞서 말한 아레스-Ⅰ에서도 사용한 J-2X 엔진을 그대로 사용한다.다음 시간에는 컨스털레이션 계획이 어떤 식으로 운영되었는지, 그리고 어떤 비참한 최후를 맞이했는지 알아보도록 하자.
작성자 : 대한민국인디언고정닉
싱글벙글 맥그리거 지리는 명언..
가난해서 훈련장비 조차 살 돈이 없고차도 없고 집도 없이 여자친구와 어머니 집에서 얹혀 살며기초 수급비로 겨우 연명할 당시에도 가족들을 위해 기필코 성공할거라 호언장담 하던 맥구.. 아버지로부터 미친놈 이라며 당장 배관공 일로 돌아가라는 소리에도 기가 죽기는 커녕 내가 부자가 되면 한푼도 안줄테니 나중가서 빌지나 마쇼! 라며 대꾸했고여자친구에게는 나중가서 헤매지 말고 지금부터라도 빨리 돈 쓰는 훈련이나 하라고 정신 나간 소리를 했는데당시 여자친구는 그저 본인을 웃게 만들어주려 한거라 생각했다 한다..그렇게 현재내뱉었던 모든 말을 지켜내고스스로가 아닌 가족을 위해 성공해야만 했던모든걸 이뤄낸 한 남자의 이야기..
작성자 : ㅇㅇ고정닉
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