인류 최대 로켓 발사 성공으로 화성에 가까워진 인류 (feat. 스타십 99%)

인류 최대 로켓 발사 성공으로 화성에 가까워진 인류 (feat. 스타십 99%)

 

1. 인류 최대 로켓 발사 성공..."다음 단계는 달"

인류가 인공지능(AI)을 노래하고 엔비디아를 추앙하는 사이, 우주를 개척하려는 또 다른 인류는 거대한 우주에서 유영하고 있습니다. 라이브로 지켜봤던 스타십 발사. 발사가 다소 지연되고, 최종 성공을 확인하기까지 한 시간가량 걸렸지만 역사적인 순간을 라이브로 지켜봤습니다. 스타십을 태운 '슈퍼헤비'는 귀환에 성공했습니다. 이어 우주 공간에 다다른 스타십은 빠른 속도로 지구를 반 바퀴 돈 뒤 한국 시간으로 밤 11시가 되기 전, 인도양에 착륙했습니다.

 

스타십의 속도는 시속 2만6000km를 넘어섰고 고도 210km 지점을 비행했습니다. 발사 후 40여분이 지난 뒤에는 고도를 낮추며 대기권으로 진입했습니다. 고도가 낮아지던 중, 갑자기 날개 쪽에서 불꽃이 튀는 게 보였습니다.

 

대기권에 진입하면서 엄청난 마찰로 인해 날개 일부가 녹아내린 겁니다. 이를 보여주던 카메라도 이상이 생겼는지 렌즈가 깨진 것처럼 앞이 보이지 않았습니다.  3차 발사처럼 ‘이대로 실패하나’ 싶었는데, 날개에 이상이 생긴 상황에서도 스타십은 폭발하거나 균형을 잃지 않고 인도양에 ‘소프트 랜딩’ 합니다.

 

일론 머스크 스페이스X CEO를 비롯해 이를 지켜보던 많은 사람이 환호성을 질렀습니다. 날개와 카메라 때문에 ‘99% 성공’이라는 표현을 썼지만 사실상 성공입니다. 인류가 이제껏 만들었던 가장 거대한 로켓이 발사에 성공한 겁니다.

 

스페이스X가 개발한 스타십은 인류가 만든 로켓 중 가장 거대한 로켓입니다. 높이만 무려 121m에 달해요. 정확히 이야기하면 1단 로켓(슈퍼헤비)이 있고, 그 위에 ‘스타십’이라 불리는 우주선이 놓여있습니다. 이 우주선에 사람, 화물이 탈 수 있어요. 사람은 최대 100명까지 탈 수 있다고 합니다. 슈퍼헤비와 스타십 모두 재활용이 가능합니다.

 

1차 발사(2023년 4월)에서는 1단 로켓과 스타십이 분리하지도 못했습니다. 폭발해 버렸죠. 2차 발사(2023년 11월)에서는 1단 분리에 성공합니다. 하지만 1단 로켓은 지구로 재진입하지 못했고 스타십 또한 사라집니다. 3차 발사(2023년 3월)에서는 1단 분리 성공과 함께 48분 동안 스타십이 비행합니다. 하지만 대기권 재진입 과정에서 폭발하며 실패합니다.

 

스페이스X 엔지니어의 ‘힘’을 볼 수 있었습니다. 1차 발사부터 실패한 것을 하나씩, 하나씩 극복해 내며 결국 성공을 이뤄냈거든요. 아마 5차 발사에서는 스타십의 날개가 녹아버리는 일도 발생하지 않을 겁니다.

 

스타십 발사 성공의 의미는 큽니다. 현재 NASA를 중심으로 2026년 인류를 달에 보내려는 ‘아르테미스 플랜’이 진행 중인데, 여기에 쓰일 우주선이 바로 스타십이기 때문입니다. 올해 초 3차 발사에서도 ‘완벽한’ 성공하지 못한 만큼 시간이 촉박했기 때문입니다.

 

스페이스X는, 결국 이를 해냅니다. 아마 머스크가 테슬라 전기차 개발, 생산에서 보여줬듯이 스페이스X의 사무실에 텐트를 치고 직원들을 독려했을 겁니다.

 

스페이스X는 올해 6번의 발사를 더 할 수 있다고 장담합니다. 물론 미국 정부와의 조사, 협업이 있어야 하는 만큼 이렇게 많이 쏠 수는 없을 겁니다. 지난해 11월 2차 발사에 실패한 뒤 머스크는 “한 달 뒤에 3차 발사하겠다”했지만 다음 발사까지는 4개월이 걸렸기 때문입니다. 하지만 아마도 다음 목표를 향해 한 발짝 나아갈 것으로 보입니다. 다음 단계는, 바로 '달'입니다. 그리고 달에 안착한다면, 화성을 향해 날아갈 겁니다.

 

스페이스X의 성적은 압도적입니다. 스페이스X는 1분기 525개의 우주선(위성 포함)을 우주로 날려 보냈습니다. 스페이스X를 제외한 나머지 기업, 연구소가 보낸 것을 합해도 비교가 되지 않는 수준입니다.

 

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2. 독보적인 스페이스X, 뒤쫓는 중국

스페이스X는 명실상부 지구에서 로켓을 가장 많이 발사하는 기업으로 자리 잡은 지 꽤 됐습니다. 올해 1분기 스페이스X는 31회나 로켓을 발사했습니다.

 

이는 미국의 다른 기업과 중국, 유럽 등의 우주 관련 연구소나 기업이 발사한 횟수를 압도합니다. 스페이스X가 로켓 발사를 통해 우주로 실어 나른 물자를 kg으로 환산하면 429t이나 됩니다. 분기에 400t을 넘는 물자를 우주로 보낸 것도 이번이 처음이라고 합니다.

 

아시다시피 스페이스X는 재활용 로켓을 이용, 발사에 들어가는 비용을 빠르게 낮추고 있습니다. 그만큼 인공위성을 우주에 쏘아 올리고 싶은 정부나 기업은 스페이스X를 찾을 수밖에 없고요. 스페이스X는 이 기술을 기반으로 현재 6000개의 위성을 쏘아 올린 뒤 이를 기반으로 지구 전역에 인터넷을 제공하는 ‘스타링크’ 프로젝트를 통해 돈을 벌고 있기도 합니다.

 

지난해 미국에서 로켓 발사에 성공한 사례는 총 103회인데요, 이 중 96회가 스페이스X입니다. 마치 전기차 시장 초기, 테슬라가 압도적인 점유율을 자랑했던 것처럼 우주 산업에서도 스페이스X기 독보적인 성과를 보여주고 있습니다.

 

3. 머스크의 반칙?

그런데 지난주 ‘의혹’이 터져 나옵니다. 스페이스X가 경쟁자들을 따돌리기 위해 ‘반칙’을 일삼았다는 겁니다. 요점은 이렇습니다. 로켓 개발 스타트업인 렐러티버티 스페이스의 설립자 팀 엘리스는 “자금 조달하던 중 스페이스X 관계자들이 우리의 자금 조달을 막으려 한다는 얘기를 들었다”라고 언론에 이야기합니다. 또한 스페이스X가 자신의 기업이 성장하기 직전, 로켓 발사 고객과의 계약을 대량으로 전환하면서 후발 주자의 발전을 막았다고 주장합니다.

 

제2의 스페이스X로 불리는 로켓랩의 피터 벡은 2019년, 스페이스X의 CEO인 일론 머스크와 만나 이야기를 나눈 뒤, 스페이스X가 소형 탑재체를 발사하는 로켓의 비용을 낮췄다고 주장합니다.

 

언론에 불만을 토로한 이들 모두 우주개발에 있어서 스페이스X의 기여는 인정하면서도 현재 상황은 ‘반경쟁적’이라고 지적하고 있습니다. 물론 스페이스X는 “응, 우린 그런 적 없어”라고 하고 있습니다. 스페이스X가 보유한 대형 로켓인 ‘팰컨9’의 발사 비용은 현재 kg당 5000달러, 우리 돈 680만원 수준입니다. 이는 타 업체와 비교했을 때 약 3분의 1~4분의 1 수준이라고 합니다.

 

스페이스X의 성적은 압도적입니다. 스페이스X는 1분기 525개의 우주선(위성 포함)을 우주로 날려 보냈습니다. 스페이스X를 제외한 나머지 기업, 연구소가 보낸 것을 합한 숫자보다 많습니다.

 

인류 최대 로켓 발사 성공으로 화성에 가까워진 인류 (feat. 스타십 99%)

 

4. "달 뒷면은 내가 먼저" 중국 창어6호의 도전

지난 4일, 중국의 창어6호가 인류 역사상 최초로 달의 뒷면에서 암석 샘플을 수집하는 데 성공했다는 소식이 들려왔습니다. 암석을 캤으니 지구로 돌아와야겠죠. 귀환 날짜는 이달 25일이라고 합니다.

 

지구에서는 달의 ‘앞면’만 보입니다. 달이 지구를 도는 공전주기와 스스로 도는 자전주기가 같기 때문인데요, 따라서 달의 뒷면은 ‘미지’의 영역이었습니다. 이러한 이유로 과거 “미항공우주국(NASA)이 달의 뒷면 사진을 숨기고 있다. 외계인의 흔적이 있기 때문이다”라는 음모론이 있기도 했습니다.

 

달의 뒷면은 접근이 어렵습니다. 달의 앞면이 항상 지구와 마주하고 있기 때문인데요, 달의 뒷면으로 가려면 달의 중력을 거슬러 달 뒷면으로 향하는 일정이 추가되어야 합니다.

 

또한 달의 뒷면에 들어서는 순간, 지구와의 통신이 끊어집니다(영화 아마겟돈에서도 이러한 장면이 등장하는데 기억나시나요. 지구로 향하는 소행성 뒷부분으로 우주선이 진입하는 순간 지구와 통신이 끊깁니다). 즉 원격으로 조종이 불가능하다는 겁니다.

 

이를 해결하기 위해서는 달 주변을 도는 인공위성이 필요했습니다. 즉 달 궤도에 통신이 가능한 인공위성을 먼저 안착시키고, 이후 탐사선을 보내야 지구에서 제어가 가능합니다. 아폴로 프로젝트 이후 달 탐사에 생각보다 너무 큰 비용이 필요하다는 비판과 함께 중단된 상황에서, 달의 뒷면을 탐사하는 일을 추진하는 것은 쉽지 않은 일이었습니다.

 

하지만 중국은 해냅니다. 우주개발이라는 게 경제성이 있다기보다는 국민의 자긍심을 북돋고, 애국심 고취에 큰 도움이 되는 만큼 공산주의 국가인 중국 정부 입장에서 우주개발은 국민을 하나로 모으는데 좋은 수단이었거든요. 그렇게 중국은 다른 나라들이 주춤하는 사이 달 뒷면을 향한 창어 프로젝트를 무려 2000년대 초반에 가동하게 됩니다.

 

이후 여러 국가가 갑자기 달 탐사에 뛰어들고 있습니다. 생각보다 많은 자원이 있을 것이라는 분석이 나오고 있을 뿐 아니라 달의 지표 아래 ‘물’이 있다는 연구 결과가 나오면서 인류의 마음을 설레게 하고 있습니다.

 

특히 ‘물’이 중요합니다. 지구에서 발사한 로켓은 두꺼운 대기권을 뚫는데 연료의 90% 이상을 사용합니다. 지구에서 발사한 로켓이 달에 다다를 때쯤이면 연료는 다 떨어지고 없습니다. 스페이스X가 화성으로 보내려 하는 ‘스타십’의 경우 그 어떤 로켓보다도 높이와 중량이 큽니다. 이유는 역시 연료 때문입니다.

 

달에 물이 있는 만큼 이를 전기분해 해 연료로 활용할 수 있습니다. 달에 기지를 건설하는 것은 여전히 어려운 일이지만 ‘물’이 해결된 만큼 ‘맨땅에 헤딩은 아니다’라는 생각을 하게 됩니다. 물을 전기분해 하면 수소와 산소가 발생하는 만큼 산소는 기지에 공급하고, 수소는 로켓에 넣을 수 있습니다.

 

달에 만든 기지에서 로켓을 발사하게 되면 스타십과 같은 거대한 로켓이 아니더라도 화성으로 더 많은 물자를 실어 나를 수 있습니다. 달에는 대기가 희박한 만큼 연료를 태우면서 발생하는 추진력을 로켓의 속도로 온전히 전환할 수 있습니다.

 

미국을 비롯한 중국, 인도, 러시아 등 많은 우주개발 강국이 달에 도전하고 있습니다. 물도 있겠다, 자원도 있을 것 같고. 개발만 할 수 있다면 ‘부’를 거머쥘 수 있다는 확신이 섰기 때문입니다. 이러한 점에서 달의 뒷면 샘플을 확보한 중국은 달 탐사에 있어서 유리한 고지에 올라가 있다고 볼 수 있습니다. 여기서 얻은 데이터를 기반으로 남들보다 앞선 전략을 세울 수 있습니다.

 

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5. "우린 달에서 걷는 연습도 했다"

달 탐사가 본격화되는 상황에서 ‘아르테미스 플랜’을 준비하고 있는 NASA가 우주인을 대상으로 본격적인 훈련을 시작했다는 소식도 전해드립니다. ‘아직 우주개발은 먼 미래의 일이야’라고 생각하실 수 있지만 NASA는 2026년, 즉 2년 뒤 달에 사람을 보낼 계획을 진행하고 있습니다.

 

그 일환으로 달과 비슷한 곳에서 ‘달에서 걷기 위한’ 훈련이 이어지고 있다고 합니다. 계획대로 진행된다면 1972년 아폴로 프로젝트 이후 50여 년 만에 인류의 발자국이 달 표면에 찍히게 됩니다.

 

NASA는 애리조나 북쪽에 있는 샌프란시스코 화산지대에서 리허설을 진행했습니다. 이 지역은 달과 표면이 비슷하다고 하는데요, 1972년 마지막 아폴로 우주선이 발사된 이후 달 표면에 발을 내디뎠던 사람이 없는 만큼 NASA는 아주 작은 것도 놓치지 않고 꼼꼼한 훈련을 진행했다고 합니다.

 

훈련을 참관한 네이처는 이번 훈련을 보고 이렇게 표현했습니다. “NASA가 인간을 달로 보내려는 아르테미스 프로그팸을 공식적으로 시작한 지 6년, 달 착륙이 실제처럼 느껴졌다.”

 

NASA는 우주인들이 달에 도달했을 때, 어떤 암석을 채취할지 결정하고, 탐사 과정이 경제적으로 진행될 수 있도록 수많은 과학자들을 훈련에 참여시켰습니다.

 

NASA의 우주인은 달의 남극으로 향할 예정입니다. 물이 많이 있을 것으로 추정되는 지역인데요, 문제는 높은 위도 때문에 태양이 강하게 내리쬈다가, 급격하게 어두워지는 등 환경의 변화가 큽니다. NASA는 커다란 조명을 이용해 태양이 비추는 달의 남극 환경을 재현했습니다.

 

또한 어두운 상황에서는 개인 조명을 이용해 탐사를 이어가는 훈련도 했고요. 암석을 찾고, 사진을 찍고, 수집하고, 이 과정에서 확보한 데이터를 전송하는 등 일련의 테스트가 모두 이뤄졌어요. 4시간 동안 진행된 훈련에서 우주인들은 38kg의 돌과 흙을 모았고 이 외에도 여러 임무를 성공적으로 완료했습니다.

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