내일부로 37년째가 되는 NASA의 대참사

철덕이 · 2023.01.27 17:35:02

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Space Shuttle Challenger

챌린저는 록웰에서 만든 NASA의 우주왕복선 중 2번째로 우주에 나간 기체로 NASA 제식 번호는 OV-099. 5대의 우주왕복선 중 유일하게 지상 시험용도로 쓰이다가 개조된 기체임.

당시 처녀비행을 한지 아직 얼마 지나지 않은 디스커버리와 아틀란티스를 제외하고서라도 1호기였던 컬럼비아보다도 발사 빈도가 높았고 그 만큼 챌린저가 가지고 있던 기록은

1. 최초의 우주공간에서의 인공위성 전개

2. 최초의 여성 승무원 탑승

3. 최초의 아프리카계 승무원 탑승

4. 최초의 야간 발사 및 야간 착륙

5. 스페이스 셔틀 프로젝트에서의 첫 우주유영

6. 최초의 무선 EVA 실행

7. 케네디 우주센터 셔틀 랜딩 시설 첫 착륙

8. 최초의 우주 공간에서의 인공위성 보수

9. 최초의 궤도 진입 중단 절차 시행

10. 우주왕복선 계획의 유일한 8인 미션 수행

등의 역사에 획을 그을 기록을 많이 만들어냈고 그 만큼 NASA에서도 가장 신뢰가 높은 기체가 챌린저였음.

STS-51-L

이 미션은 우주왕복선 프로젝트의 25번째 미션으로 챌린저의 10번째 비행이 되는 미션임. 사실 이 시점에서는 우주왕복선 프로젝트가 조금씩 휘청이고 있던 때였는데, 우주왕복선이 지금까지 발사되고 있었지만 발사 비용 대비 수행하는 미션이 인공위성 발사 정도에 그치고 있었고 대중의 관심 감소와 정부의 예산 삭감 등이 겹치면서 NASA는 이 상황을 돌파할 필요가 있었음. 그리고 전대미문의 기회가 찾아오는데..

세계 최초의 우주 공간 내에서의 원격수업

원래 STS-51-L의 주 임무는 통신 위성 TDRS-2를 전개하는 평범한 위성 전개 임무였지만 이 미션에 우주 내에서의 원격 수업이라는 초대박 이벤트를 넣어 일명 우주 교사 프로그램을 포함시킴. 이에 미국 전체가 관심을 보였고 수많은 지원 속에서

크리스타 메콜리프(Christa McAuliffe)는 고등학교 사회교사가 선발되어 미션의 7번째 승무원으로 합류하게 됨.

게다가 이 원격 수업 이벤트 말고도 중요한 이벤트가 2가지가 더 있었는데

우주 내에서의 헬리 혜성 관측과 최초의 우주 공간 내에서의 음악 녹음까지 포함되면서 NASA와 미국의 기대는 높아져감.

삐걱거리던 발사 이전 상황

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왼쪽 위부터 엘리슨 오니즈카, 크리스타 메콜리프, 그레고리 자비스, 주디스 레스닉, 마이클 스미스, 딕 스코비, 로널드 멕네어

딕 스코비가 커맨더를 맡은 STS-51-L 팀이 탑승할 챌린저는 발사 전부터 일정이 삐걱거리기 시작하는데

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연기되는 발사 일정

원래 챌린저의 발사일은 1월 22일, 하지만 이전 미션이였던 STS-61-C(컬럼비아)의 일정이 지연되면서 다음 날로 연기되었고, 또 23일은 기상정보 오류로 최적의 날씨에 어이없게 발사 연기. 24일은 비상착륙 후보지 기상 악화로 연기. 이후에도 기체 점검과 기상 악화로 발사는 예정보다 6일이나 연기된 1월 28일까지 미뤄졌고 28일 당일에도 오전 9시 37분 발사 예정이였다가 화재 감지 센서 오류로 또 다시 몇시간 가량 지체됨.

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드디어 오전 11시 28분, 챌린저는 전세계가 지켜보는 앞에서 런치패드 39B를 떠나 우주로의 여정을 시작하게 됨.

비극이 된 발사

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이때 발사 0.678초째 시점에서

우측 SRB(고체연료 추진체)에서 검은 연기가 새어 나왔는데 이는 중요한 것이니 밑에서 설명할 예정.

챌린저는 이륙 후, 궤도 조정 및 무게 중심을 맞추기 위해 회전을 실시하고 정상 궤도에 진입하였으나

발사 +61.724초 시점에서 기체가 갑작스럽게 윈드시어에 휩쓸리면서 잠시 크게 흔들리게 됨.

이후 MAX-Q(공기 저항이 최대에 이르는 지점, 이 곳에서 잠시 메인 엔진의 출력을 72%까지 낮춰야 함)를 통과하고 다시 출력을 최대로 올리기 위해 관제소는 출력을 올리라는 교신을 했고

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정확히 3.1초가 지난 후, 챌린저는 갑자기 화염에 휩싸이게 되었고 지상의 인파는 물론, NASA 역시 난데없는 상황에 당황하게 됨.

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하늘에는 소용돌이치며 떨어지는 무언가와 2개의 SRB만이 있었고 NASA는 추가적인 피해를 막기 위해 SRB를 자폭시킴.

이후 지상 관측소에서 챌린저가 폭발하였음을 정식으로 확인함으로써 전세계가 뒤집히게 됨.

즉시 미 해군과 해안경비대가 수색을 시작하였고

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잔해가 하나 둘씩 바다 속에서 발견되기 시작함.

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폭발 순간 콕핏이 떨어져 나가는 것이 관측되었긴 하지만 떨어지는 속력이 상당하였기에 승무원들의 생존 가능성은 거의 없어 보였고

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결국 콕빗은 잔해로 발견되었고 승무원 전원이 사망했음이 밝혀짐. 게다가 잔해를 조사하던 도중, 비상용 산소 마스크 7개 중에 3개가 활성화된 흔적이 있어 적어도 3명이 지상으로 떨어지기 전까지 살아있었다는 것까지 나와 안타까움은 배가 되었음.

사고의 원인은 분량 때문에 다음에 쓰겠음..

Aston Martin, Audi <<<<<<< Bykolles

- 내일부로 37년째가 되는 NASA의 대참사(2)

사고의 원인

https://www.youtube.com/watch?v=6TInWPDJhjU

그 유명한 리처드 파인만의 실험.

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샐리 라이드, 리처드 파인만 등을 비롯한 조사 위원회는 이번 사고의 원인이라는 O-Ring이라는 두께가 6.4mm에 불과한 아주 작은 부품의 결함이였는데 고무 재질로 이루어진 이 부품은 SRB에 장착되어 빈틈이 생길때마다 변형되어 내부에서 나오는 엄청난 압력과 온도를 새지 않게 막아주는 중요한 부품이였음.

하지만 고무 재질이라는 점이 그대로 단점이 되어 화씨 65도(섭씨 18.5도) 이하에서는 탄성력을 잃어 변형되어도 본래의 형태로 잘 돌아오지 못한다는 치명적인 결함을 가지고 있었고 때마침 기상 이변으로 플로리다 주에 난데없는 한파가 닥쳐 당일 기온은 섭씨 -1.1도에 달하고 있었음. 여기에 오전에 화재 감지 센서 오류로 발사가 2시간 가량 지연되며 그 동안 O-Ring은 계속해서 탄성력을 잃고 결국엔 발사 때 압력을 막지 못하고 그대로 고온에 타들어 가면서 가스를 지속적으로 누출시켰고

그런데 이 말대로 하면 발사 후에 폭발하는 것이 아니라 발사대에서 SRB을 점화시키는 동시에 폭발하는 상황이 나와야 함. 그렇다면 왜 이런 상황을 피한 것이냐?

바로 O-Ring이 타면서 만들어진 알류미늄 슬래그가 연료가 누출되는 틈을 막아주고 있었기 때문.

이 알류미늄 슬래그 덕분에 기체는 발사대에서 폭발을 면하고 정상적으로 이륙한 것이였고 이 슬래그들이 62초만 더 버텼어도 챌린저는 무사했겠지만

발사 과정에서 만난 윈드시어가 이 슬래그들을 전부 제거하였고

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연료 누출을 막아줄 슬래그가 없어진 SRB에서 가스가 누출되며 연료탱크와의 연결부위를 태워버렸고 폭발 직전 연료 탱크 하부가 폭발한 뒤, SRB 윗부분이 연료탱크를 강타하며 폭발한 것.

예고된 인재

이런 상황에서 이 사고가 충분히 막을 수 있던 사고였음이 드러나면서 충격을 더했음.

당시 O-Ring의 설계를 맡고 있던 로저 보졸리(Roger Boisjoly)를 비롯한 부스터 제작을 맡은 타이오콜(THIOKOL) 사의 기술자들은 이런 추운 날씨에 발사하는 것은 위험하다면서 발사의 연기를 간곡하게 요청하였음. 특히 보졸리는 이전에 추위 속에서 발사된 디스커버리의 국방부 기밀 임무인 STS-51-C 미션에서 회수한 SRB를 점검하는 중에 O-Ring이 거의 다 타들어가있었던 위험한 상황을 직접 본 바 있었기 때문에 더욱 강력히 주장했지만 당시 우주 수업 프로그램에 관련된 로널드 레이건 대통령의 예정된 연설 등을 과도하게 의식하고 있던 NASA는 4월까지 연기시킬 작정이냐며 이들의 요청을 가볍게 무시하고 발사를 강행하였음. 그리고 대참사라는 결과를 얻게 되었고.

이후

참사로 인해 우주왕복선 프로그램은 싹 다 중단되었고 우주 교사 프로그램 역시 백지화 되었음. 게다가 허블 우주 망원경을 전개하는 미션이던 아틀란티스의 STS-61-A 역시 공백 속에 무산되면서 소련이 막 가동을 시작한 우주정거장 미르에서 초신성 SN 1987A를 관측하는데 성공하면서 미국의 상실감은 배가 되었음.

이후 2년이 지나서야 우주왕복선 프로그램은 디스커버리의 STS-26 미션으로 재개하였고 우주 교사 프로그램도 2007년, STS-118에서 매콜리프의 친구 교사였던 바바라 모건에 의해 시행하는데 성공함.

NASA는 이 사고로 우주왕복선 1기과 소중한 7명의 생명을 잃었지만 완전히 정신을 차린건 아니였는지 결국 2003년에 또 다시 우주왕복선 1기와 7명의 생명을 또 잃는 반복된 역사를 만든건 덤이고..

[시리즈] 챌린저호 참사

· 내일부로 37년째가 되는 NASA의 대참사
· 내일부로 37년째가 되는 NASA의 대참사(2)

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출처: 군사 갤러리 [원본 보기]

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