미국항공우주국(NASA)은 4일 오전 3시 17분을 목표로 미국 플로리다주 케네디 우주센터에서 아르테미스 1호 발사를 시도했다. 하지만 ‘우주발사시스템(SLS)’ 로켓 엔진 연료를 채우는 과정에서 액체 수소가 누출되는 것을 감지해 이날 발사를 취소했다. 지난달 29일 발사 시도 과정에서 연료 누출, 로켓 엔진 센서 결함 등에 따라 발사를 연기한 데 이어 두 번째다.
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액체 수소 충전과정서 문제
이번에 문제가 된 부분은 엔진 연료 탱크 부분이다. 발사팀이 연료 탱크에 액체 수소를 채우는 과정에서 연료가 새는 문제가 발생했다. 엔지니어들이 연료를 엔진에 공급하기 위한 연결을 곧바로 해제했지만, 문제는 해결하지 못했다.
국내 우주 전문가인 이복직 한국연구재단 우주기술단장(서울대 교수)은 이번 발사 연기가 우주기술의 복잡성을 보여주는 사례라고 설명했다. 1972년 예산문제 등을 이유로 아폴로 계획 종료되면서 인류 우주탐사 주역들이 은퇴했고, 수소엔진기술의 복잡성 등이 더해졌기 때문에 다시 배워나가는 과정에서 겪는 시행착오라는 것이다.
이복직 단장은 “(유인탐사까지)이미 해봤는데 왜 못하냐고 할 수도 있겠지만 아폴로 계획때 기술 명맥이 반세기 동안 잘 이어져 오지 못한 측면이 있고, 주역들의 은퇴와 인간에서 컴퓨터 계산으로의 전환 등이 맞물린 결과라고도 볼 수 있다”며 “미국이 올해 초부터 발사 전 최종 점검 단계인 ‘WDR(Wet Dress Rehearsal)’을 수차례 했는데도 수소가 샐 정도로 수소엔진 기술이 복잡하다는 특성도 있다”고 설명했다.
이 단장은 “연료 공급계에 문제가 있는 것인데 수소는 공기분자보다도 작아서 유출을 탐지하기 어렵고, 극저온 환경에서 구현한다는 점에서 특정 부분이 냉각이 이뤄지지 않는다면 밸브나 배관에서 연료가 새거나 하는 문제로 이어질 수 있다”면서도 “다만 발사가 연기되어도 미국이 엔지니어들을 격려하는 부분은 부럽기도 하고, 우리도 참고할 대목이 있다”고 강조했다.
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미국 강국도 하기 어려운 우주 탐사
아르테미스 1호는 오는 2025년 여성 우주인과 유색인종 우주인을 달에 보내기 위한 ‘아르테미스 계획’의 첫 임무다. 미국은 달에 인류를 보내고, 달에 기지를 지어 화성까지 갈 교두보를 마련할 계획이다. 아르테미스 1호는 크게 NASA의 ‘우주발사시스템(SLS)’ 로켓, 우주선 ‘오리온’으로 구성됐다. 이번 발사에서는 사람 대신 3개의 마네킹을 실어 로켓과 우주선의 내구성을 확인하고, 우주비행사를 보내는 데 필요한 환경 영향을 검증한다.
NASA는 안전성을 최우선적으로 고려하고, 엔지니어들이 수집한 자료를 분석해 발사일정을 다시 확정할 계획이다. 일정상 이달 5~6일(현지 시간)께 발사를 다시 시도할 수 있지만, 기술 문제를 짧은 시간 안에 해결하지 못하면 10월로 발사를 연기해야 할 가능성도 있다. 이 경우 발사대에서 조립동으로 로켓을 옮겨 재정비해야 한다. NASA는 “액체 수소 누출이 발생해 여러 방면으로 해결책을 찾았지만, 문제를 해결하지 못했다”며 “엔지니어들은 계속해서 추가 자료를 모으고 있다”고 설명했다.
국제우주정거장 선원 프로그램 일정 등을 고려하면 10월 중순까지 일정을 미뤄야 할 수도 있다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “이번 발사는 우주비행사를 달에 보내기 위한 시험 비행 성격으로 우주비즈니스, 우주 프로그램에서 흔히 겪는 과정이며, 발사팀이 전문적으로 역할을 하고 있다”며 “임무관리팀이 자료를 분석해 발사일을 다시 정할 예정이며, 안전성을 최우선으로 고려하겠다”고 말했다.
