스타라이너: 미국 우주 산업의 새로운 돌파구가 될 수 있을까?
보잉 스타라이너 발사 준비, 미 우주 프로그램의 미래는?
2011년 케네디 우주 센터의 활주로에서 우주 왕복선 애틀랜티스가 멈춰섰을 때, 30년간 이어진 유인 셔틀 프로그램이 종료되면서 NASA에 문제가 남겨졌습니다. 셔틀 운행 중에는 대체 우주선을 건설할 충분한 정부 자금이 없었기 때문에 미국은 우주비행사를 궤도로 발사할 수단이 없었습니다.
국제 우주 정거장(ISS)에 자체 궤도 실험실로 승무원을 보내는 유일한 방법은 협소한 러시아 소유즈 캡슐에서 좌석 하나에 8000만 달러(6400만 파운드)를 지불하는 것이었습니다.
달에 인간을 착륙시키고, 허블 우주 망원경을 건설하고 서비스하며, 거대한 우주 정거장을 조립한 나라가 이제 냉전 시대의 경쟁국가가 만든 45년 된 우주선에 의존하게 된 것은 많은 이들에게 놀라운 일이었습니다.
2014년 러시아가 크림반도를 침공하면서 관계가 악화됨에 따라, 러시아 부총리 드미트리 로고진의 트윗은 이 굴욕을 더욱 심화시켰습니다.
그는 미국 기술 수출에 대한 제한 조치에 대응하여 다음과 같이 적었습니다: "우리 우주 산업에 대한 제재를 분석한 후, 나는 미국이 우주비행사를 ISS로 트램폴린을 이용해 보낼 것을 제안한다." 메시지가 너무 미묘했다면, 그는 NASA 배지가 달린 트램폴린의 사진도 함께 게시했습니다.
NASA는 장기적인 계획인 상업 우주인 운송 프로그램(CCP)을 가지고 있었으며, 13년 후, 보잉의 스타라이너 우주선의 첫 유인 발사가 이루어지면서 마침내 이 계획이 완전히 실현되고 있습니다. CCP 모델의 실행 가능성은 물론, 이미 취약한 보잉의 명성도 성공적인 시험 비행에 달려 있습니다.
워싱턴 DC의 전략국제문제연구소 소속 항공우주보안 프로젝트 연구원 마케나 영은 "여기까지 오는 데 긴 시간이 걸렸다,"라고 말합니다. "우리의 좋은 기록에도 불구하고, 우주는 여전히 매우 어려운 영역이며 성공하기 어렵다는 것을 상기시켜 준다고 생각한다."
CCP의 기본 아이디어는 NASA가 우주선을 설계하고 건설하며 소유하는 대신, 상업 운영자로부터 좌석을 구매하는 것입니다. 이를 비행기 좌석 구매에 비유할 수 있지만, 왕복 여행 비용이 5500만 달러(4400만 파운드) 이상이며, 차량을 건설하는 데 수십억 달러의 납세자 돈이 투입된다는 점에서 차이가 있습니다.
보잉의 스타라이너 웹사이트는 마치 자동차 브로셔 같이 읽힙니다.
초기 개발에 자금을 지원한 후, NASA는 2014년에 다섯 개의 잠재적 상업 우주선을 선정을 좁혔습니다(여기에서 타임라인과 모든 비용을 볼 수 있습니다): 항공우주 거대기업인 보잉의 스타라이너와 우주 신생기업인 스페이스X의 크루 드래건입니다.
2019년 말에는 두 우주 경쟁자 사이의 발사 경쟁이 목마름 같았습니다. 그러나 2019년 12월 첫 번째 비승인 스타라이너의 거의 재앙적인 시험 비행 후, 그리고 이후 보잉 우주선의 하드웨어 고장이 연이어 발생한 후에, 스페이스X가 선두를 달렸습니다. 2020년 5월, 첫 번째 크루 드래건이 NASA 우주 비행사 Doug Hurley와 Bob Behnken을 궤도에 올렸습니다.
한편, 스타라이너의 선두 비행사인 Barry "Butch" Wilmore와 Suni Williams는 보잉이 "차세대 우주 우주선"이 될 것이라고 약속한 ISS로의 일주일 임무를 위해 추가로 4년을 기다리고 있습니다.
보잉의 스타라이너 웹사이트는 상업 제안을 반영하여 자동차 브로셔처럼 읽힙니다. 재사용 가능한 우주선은 고객에게 정밀한 소프트웨어, 고급 "크루즈 컨트롤" 및 넓은 실내를 약속합니다. 실제로, 이 캡슐은 (해양 여객선과 닮은 것보다는) 최대 7명의 선원을 수송할 수 있지만, 일반적으로 NASA와의 계약에 따라 ISS로 4명을 운송할 것입니다.
또한 보잉은 새로운 파란색 우주복을 디자인했는데, 드래곤의 단색 디자인과는 명확히 구별됩니다. 다양한 사이즈로 제공되는 이 슈트는 우주 비행사들에게 더 큰 편안함과 유연성을 약속합니다.
Young은 "이를 끝내기 위해 많은 시간과 NASA의 자금 뿐만 아니라 자사 자금도 많이 들였습니다. 이 크루를 성공적으로 안전하게 ISS로 운송하는 것은 정말 큰 성과가 될 것이며, 그 모든 시간, 자금 및 노력이 가치가 있었음을 보여줄 것입니다"라고 말했습니다.
보잉과 스페이스X의 주요 고객인 NASA는 낮은 궤도 시장을 확립하고 싶어합니다.
두 개의 상업 우주선을 운영하는 것은 NASA에게 우주로의 주권적 접근을 거의 보장합니다. 하나의 우주선이 어떤 이유로 인해 지상에 있더라도, 다른 우주선은 사용 가능할 것으로 예상됩니다.
"NASA는 항상 두 개의 공급업체를 원했지만, [CCP가 고안된] 그 당시에는 이러한 회사들이 실제로 제공할 수 있는지 여부가 매우 큰 미지수였습니다,"라고 행성학회의 고위 편집인 제이슨 데이비스가 말했습니다. "NASA에게 이것은 거의 20년 전에 그들이 시작한 전략을 검증하는 큰 의미를 갖습니다."
경쟁은 기관뿐만 아니라 다른 잠재 고객들에게도 가격을 낮추는데 기여할 것으로 예상되며, 이는 인간의 우주 비행을 점차 증가하는 상업 운영자들에게 개방할 것입니다.
"NASA는 낮은 지구 궤도를 위한 시장을 확립하길 간절히 원합니다,"라고 데이비스는 말합니다. "그래서 선원 및 화물 운송이 그들로부터 독립적이 되도록 합니다."
이제 역사상 처음으로, 회사가 우주선의 좌석을 구매하거나 심지어 전체 캡슐을 임대하려는 경우, 공급업체를 선택할 수 있습니다. 텍사스 소재의 Axiom Space는 이미 Crew Dragon 우주선으로 ISS로의 세 개의 사적 비행을 계약했으며, 영국 전체 영국 승무원이 비행하는 영국 임무를 포함한 여러 차례를 계획하고 있습니다. 앞으로는 드래곤과 스타라이너가 사설 운영 우주 정거장과의 우주 비행도 수송할 수 있기를 희망합니다.
"ISS는 이 십년대 말쯤 은퇴할 것이며, 그것은 여러 [사설] 우주 정거장들로 대체될 것입니다,"라고 영국 우주국의 우주 탐사 책임자인 리비 잭슨이 말합니다. "이러한 정거장들은 여전히 NASA나 유럽 우주국(Esa)과 같은 앵커 고객을 가질 것이지만, 우주에서만 생산할 수 있는 새로운 소재, 새로운 약물을 개발할 수 있는 기회가 있습니다. 자유 시장 사고가 어떤 기회를 가져올지 정말로 기대됩니다."
중국은 점점 세계의 두 번째 우주 초강대국으로 인식되고 있습니다.
하지만 우주 접근에 있어서는 기업 간의 경쟁이 더 많이 중요해지고 있지만, 인간 우주 비행에 관해서는 여전히 지정학과 국가적 자존심이 중요합니다. 우크라이나 전쟁에도 불구하고 미국은 여전히 ISS에서 러시아와 협력하고 있으며, 미국 우주 비행사는 여전히 소유즈 우주선으로 비행하고 러시아인은 크루 드래건으로 비행하고 있습니다. 그 합의가 종료되면, 그리고 몇몇 주요한 정치적 변화가 모스크바에서 일어나지 않는다면, 미국과 러시아는 다시 한 번 경쟁자가 될 것입니다.
그때에는 소유즈는 60년이 넘은 나이가 될 것이므로 미국이 걱정할 대상은 러시아가 아닙니다. 자체 우주 정거장, 새로운 우주선 및 달 탐사를 위한 승무원 미션 계획과 함께 중국은 점점 세계의 두 번째 우주 초강대국으로 인식되고 있습니다.
"중국은 우주에서 강력한 국가로 나타났습니다," 라고 영은 말합니다. "우리는 매년의 전략적 평가에서 그들을 미국 뒤의 두 번째로 보고 있습니다."
"미국이 낮은 지구 궤도로 진입할 수 있는 이러한 견고하고 신뢰할 만한 방법을 갖는 것은 그 전략적 우위를 유지하는 데 극히 중요하며, 우리가 우주로 가는 데 하나 이상의 방법이 있다는 것을 세계에 보여줄 수 있는 것입니다," 그녀는 말합니다.
미국은 2011년에는 우주선이 없었던 상황에서 2024년에는 오라이언 캡슐을 포함해 세 종류의 우주선을 보유하게 되었습니다. 앞으로 아르테미스 달 탐사를 위한 준비가 진행됨에 따라 이러한 발전이 이뤄졌습니다.
우주 비행사들의 우주 체류 기간은 얼마나 될까?
우주 비행사들의 우주 체류 기간은 여러 요인에 따라 결정됩니다. 일반적으로 국제 우주 정거장 (ISS)에 파견되는 임무의 경우, 이러한 임무는 대부분 6개월에서 1년 사이에 이루어집니다. 그러나 실제로 임무 기간은 여러 가지 요인에 따라 조정될 수 있습니다.
- 임무 목적: 임무의 목적과 목표에 따라 우주 비행사의 체류 기간이 달라질 수 있습니다. 어떤 임무는 단기간의 실험을 위한 것일 수도 있고, 다른 임무는 장기적인 우주 연구나 우주 정거장 유지 보수를 위한 것일 수 있습니다.
- 우주 비행사의 건강 상태: 우주 비행사들의 건강 상태와 신체적인 적응 상태는 임무 기간을 결정하는 중요한 요소입니다. 우주 비행사들은 우주에서 발생하는 물리적인 변화와 심리적인 스트레스에 대비하기 위해 장기간의 훈련과 준비를 거칩니다. 이러한 훈련과 준비를 통해 우주 비행사들은 우주에서의 생활에 대비하고 건강을 유지하기 위한 방법을 익힙니다.
- 임무 계획 및 로봇 항공기 운행: 임무 기간은 임무 계획과 우주 정거장에서 로봇 항공기의 운행과 관련이 있습니다. 때로는 로봇 항공기가 우주 정거장으로 물자나 장비를 운반하거나 정비를 수행하는 동안 우주 비행사들은 정거장에서 벗어나야 할 수도 있습니다.
- 우주 비행의 안전성과 안정성: 우주 비행의 안전성과 안정성을 고려하여 임무 기간이 결정됩니다. 우주 비행사들의 건강과 안전을 보장하기 위해 임무 기간은 정밀하게 계획되고 조정됩니다.
따라서 우주 비행사들의 체류 기간은 다양한 요인에 따라 달라질 수 있으며, 임무의 목적과 목표, 우주 비행사의 건강 상태, 임무 계획 및 로봇 항공기 운행, 그리고 우주 비행의 안전성과 안정성을 고려하여 결정됩니다.