스페이스X 로켓을 젓가락으로 회수한 소식

발사대로 돌아오는 슈퍼 헤비 부스터

스페이스X는 새로운 역사적 순간을 맞이했습니다. 2024년 10월 13일, 슈퍼 헤비 부스터가 발사 후 돌아오는 과정에서 메카질라(Mechazilla)의 찹스틱스 팔에 의해 공중에서 성공적으로 회수된 것입니다. 이전까지는 해상 드론쉽에 부스터를 착륙시키는 방식이 주로 사용되었지만, 이번에는 처음으로 지상 발사대에 직접 회수하는 데 성공했습니다. 이 회수 방식은 스페이스X의 재사용 로켓 비전에서 중요한 전환점이 되었습니다.

부스터가 발사대에 가까워지면, 찹스틱스 팔이 열려 부스터를 정확하게 잡아 공중에서 착륙시키는 이 과정은 매우 정교한 기술을 필요합니다. 이번 성공은 단순한 기술적 도전이 아니라, 스페이스X가 추구하는 빠른 재사용성을 위한 중요한 단계입니다.

*메카질라(Mechazilla): 스페이스X 발사대
*찹스틱스(Chopsticks): 발사대에 붙어 있는 로켓 회수용 로봇팔... 말 그대로 젓가락
*슈퍼헤비부스터(Super Heavy Booster): 스타쉽이 우주로 나갈 때 사용하는 연료 추진기

화성으로 가는 우리의 꿈

자! 우리 테슬라 주식도 샀고, 스페이스X도 계속 발전하고, 이제 화성으로 가는 꿈에 점점 더 가까워지고 있습니다. 스페이스X의 비전은 단순한 우주 탐사를 넘어서 화성에 인류를 정착시키는 것입니다. 이 꿈은 우리의 미래 세대가 새로운 행성에서 삶을 개척할 수 있는 기회를 의미합니다. 찹스틱스 팔과 같은 혁신적인 기술들은 단순한 로켓 재사용을 넘어, 화성까지의 여정을 현실로 만드는 중요한 첫걸음입니다. 한때 공상 과학에 불과했던 이 꿈이, 이제 우리의 눈앞에 있는 가능성으로 다가오고 있습니다.

바로 발사대로 회수 한다면 무엇이 좋을까?

찹스틱스 팔을 통한 회수는 스페이스X의 비전을 실현하는 데 중요한 역할을 합니다. 일론 머스크는 슈퍼 헤비 부스터가 1시간 이내에 점검, 연료 충전, 그리고 재발사 준비까지 완료할 수 있는 시스템을 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이번 회수 성공은 그 비전을 실현하는 데 있어 중요한 이정표입니다.

기존의 해상 회수 방식은 회당 500만~1,000만 달러의 비용이 소요될 수 있으며, 해상에서 회수된 부스터를 다시 본토로 운송하는 데도 시간이 오래 걸립니다. 반면, 발사대에서 직접 회수하는 메카질라 시스템은 이러한 비용을 대폭 절감할 수 있습니다. 예를 들어, 슈퍼 헤비 부스터가 연간 50회 이상 재사용된다고 가정할 때, 해상 회수 방식과 비교해 연간 5억 달러 이상의 비용 절감이 가능할 수 있습니다. 이는 우주 탐사의 비용 효율성을 높이는 중요한 전략입니다.

슈퍼 헤비 부스터 랩터엔진

이번 회수에서 슈퍼 헤비 부스터에는 랩터엔진 33개가 달려 있습니다. 대기권 궤도에서 귀환을 위해 10개의 엔진을 사용해 착륙 지점 부근까지 왔습니다. 마지막 발사대 착륙 단계에서는 3개의 엔진만으로 각도와 위치를 정밀하게 조정하여 착륙했습니다. 찹스틱스 팔이 공중에서 부스터를 잡아 착륙이 완료되었습니다.

랩터엔진에 대해 궁금하시다면 아래 글을 추가로 보시면 좋을 거 같습니다.

2024.10.14 - [분류 전체보기] - 스페이스X 랩터엔진 전격 분석 정리

스페이스X 랩터엔진 전격 분석 정리

 

슈퍼 부스터에 설치된 랩터엔진

 

그냥 지상 착륙말고 간지나게 공중 착륙

슈퍼 헤비 부스터가 지상에 착륙하지 않고 메카질라의 팔에 의해 공중에서 낚아채는 방식은 몇 가지 이유는 몇가지 이유가 있습니다.

1. 엔진이 손상되지 않아야 하며, 지상 착륙 시 발생하는 충격으로 인한 엔진 손상을 최소화하기 위함입니다.

2. 첫번째 이유의 연장선입니다만, 엔진 손상이 없어야 부스터 재사용율을 높일 수 있습니다.

3. 지상 착륙은 강한 진동과 소음을 유발할 수 있는데, 메카질라를 통해 공중에서 회수하면 주변에 미치는 환경적 영향을 줄일 수 있습니다.

메카질라 찹스틱스 작동 원리

메카질라의 찹스틱스 팔은 발사 타워 상단에 설치되어 있습니다. 부스터가 실시간으로 위치 데이터를 발사 타워(메카질라)에 전송하여 부스터의 위치를 정확하게 추적합니다. 부스터가 접근하면 메카질라의 로봇 팔이 열려, 부스터를 공중에서 안전하게 잡습니다. 팔은 고정밀 센서와 유압 시스템을 통해 부스터의 무게와 속도를 제어하도록 설계 되었습니다. 공중 회수 방식은 발사대에서 바로 점검 및 연료 충전 후 재발사를 준비할 수 있는 첫걸음입니다.

메카질라 발사대의 찹스틱스 로봇 팔

완벽하게 착륙한 슈퍼 헤비 부스터

메카질라 시스템의 앞날은?

비록 이번에 첫 회수가 성공했지만, 메카질라 시스템은 여전히 몇 가지 도전 과제를 안고 있습니다.

먼저, 이 시스템이 지속적으로 견뎌줄 수 있을지에 대한 검증이 필요합니다. 찹스틱스 팔은 부스터를 공중에서 낚아채는 정교한 기술을 요구하기 때문에, 지속적으로 사용될 경우 구조적 내구성을 유지할 수 있을지 지켜봐야 합니다. 이는 조선해양분야에서 오랬동안 검증이 된 장비와 부품을 사용하길 원하는 것과 같습니다. 

 

또한, 메카질라는 매우 복잡한 기계 시스템이기 때문에, 만약 시스템에 고장이 발생하면 수리나 유지보수에 많은 시간이 소요될 수 있습니다. 로봇 팔과 같은 고정밀 기계는 정기적인 점검과 빠른 수리 대응력을 키워나가야 할 겁니다.

 

마지막으로, 메카질라 부스터 회수 시스템은 기상에 민감합니다. 강한 바람이나 기상 악화로 회수 작업이 위험해질 수 있으며, 예상치 못한 사고가 발생할 가능성도 있습니다. 따라서, 메카질라 시스템이 기상 변화를 얼마나 잘 견딜 수 있을지, 그리고 우발적인 사고에 대한 예방 시스템이 충분히 갖춰져 있는지도 지속적으로 검토되고 개선되어야 할 것입니다.

 

스페이스X 공식홈페이지 공중착륙 실시간 동영상 상영

https://www.spacex.com/launches/mission/?missionId=starship-flight-5