[우주산업] 스페이스 X(1) - 컨스털레이션 & 마스 다이렉트. 일론 머스크가 화성 산업을 꿈꾸게 된 이유

NASA는 이전부터 화성 탐사를 꿈꿨다
하지만 매번 바뀌는 미국회의 입장과 비용 문제로 진행이 어려웠다.

달에 대한 NASA의 연구는 꽤 의미 있다. 과학 발전에 있어서 달은 정말 다양한 역할을 한다.

 

달에는 정말 다양한 광물들이 존재하고 경제적, 과학적 가치는 상상을 초월한다.

달 표면은 토양 성분이 수소로 이루어져 있는데 인류가 달에  장기간 체류 시 연료 생산이 가능하다는 뜻이다.
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컨스털레이션 프로그램(Constellation Program)

컨스털레이션 프로그램은 미국 항공우주국(NASA)이 2004년에 시작한 유인 우주 탐사 프로젝트다.

2004년 당시 미국의 조지 W. 부시 대통령이 발표한 "우주 탐사 비전(Vision for Space Exploration)"의 일환으로, 미국의 유인 우주 탐사 능력을 재정립하고 달과 화성을 포함한 심우주 탐사를 목표로 하는 프로젝트다. 

 

이 프로젝트에서는 두 가지 버전의 로켓이 개발되었다.

• 아레스 1호
• 아레스 5호

4인 탑승의 새로운 형태 달 착륙선을 탑재했다. 아폴로 프로그램의 달 착륙선과 유사한 역할을 수행하며, 달 표면에 유인 착륙 및 이착륙을 담당하는 모듈이다.

향후 달 전초 기지에 교대로 최대 7일까지 체류가 가능하도록 계획을 세웠다.

 

하지만, 오바마 정부 때 취소되었다.

이유는 국제우주정거장에 이르는 편이 전망 있다고 판단해서...

이 때부터 민간 우주 기업과 협력을 통해 유인 우주 탐사 능력을 강화하는 방식을 제시했다.
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출처 : unsplash.com

 

마스 다이렉트

이 프로젝트는 로버트 주브린(Robert Zubrin)과 데이비드 베이커(David Baker)가 1990년에 제안한 화성 유인 탐사 계획.

 

이전까지 화성 탐사 계획에 대한 가장 큰 문제는 비용과 기술적 어려움이었다.

원래는 달의 궤도에 중간 기점으로 우주정거장을 설치해 화성에 가겠다는 아이디어가 있었다.

하지만 이는 추가적인 시간과 비용이 발생하는 문제가 있었다.

 

이에 주브린과 베이커는 달의 궤도 위에 중간 기점으로 우주정거장 설치 필요하다는 기존 생각 버리고 그냥 화성 바로 가겠다는 아이디어를 낸 것이다.

 

두 번의 발사

1. 자체 추진제 생산 설비 갖춘 지구 귀환 우주선 ERV(Earth Return Vehicle)

화성은 95%가 이산화탄소(CO2)로 이루어져 있다.

수소를 실어가서 이산화탄소와 반응 일으키면 물(H2O)이랑 메탄(CH4)을 생산할 수 있어 원료로 사용이 가능하다.

전기분해를 통해 물로 산소(O2)를 만들어 저장하고

이때 생성된 수소는 다시 메탄생성장치를 통해 물과 메탄을 생성할 수 있다.
이를 통해 이원 추진제 생산이 가능하다.

화성은 굉장히 멀다. 이동 간에 연료 소비가 많이 든다.

달보다 중력도 훨씬 세다. 움직이는 데 더 많은 연료가 든다.

필요한 연료를 다 싣고 사람 태우고 왕복선으로 가는 것은 너무 힘들다. 
따라서 화성에서 연료를 만들어 사용할 수 있도록 ERV를 보내는 것이다.

2. 우주 비행사들이 화성으로 가는 발사
이후에 우주 비행사들이 탑승한 HAB 모듈이 화성으로 간다. 

화성에 도착 후 500일 동안 화성 표면에서 탐사 활동을 수행한다.

임무가 끝나면 ERV에서 생성한 연료를 사용해 지구로 복귀한다.

 

나의 생각

일론 머스크에 의해서 화성 산업이 뜬 것이라고 생각했다.

물론 틀린 말은 아니지만 이전에 진행했던 프로젝트들의 존재를 몰랐다.

 

역사 공부는 미래를 위해 필수라고 들었다.

 

우주 산업, 특히 화성 프로젝트를 공부하기 위해서는 과거 프로젝트에 대해서 공부해야 한다고 생각했다.

 

과거 프로젝트들의 장점과 단점, 한계점까지 공부해 보니 일론 머스크가 꿈꾸는 방향이 어느 정도 그려진다.

 

이 천재 사업가가 대체 어떤 일을 위해서 로켓을 맨날 발사하고, 스타링크를 만드는지 이해가 됐다.

 

다음 글에서 스페이스 X가 어떤 성과를 이루었고 과거에는 어땠는지 더 자세하게 알아보려고 한다.

2024.06.23 - [산업별 정리] - [우주산업] 스페이스 X(2) - 우주산업 공부에 빠질 수 없다! 스페이스 X의 과거와 현재