스페이스X 우주선 스타십, 5차 시험비행 성공…'젓가락 팔' 첫 활약

일론 머스크가 이끄는 스페이스X가 달과 화성에 인류와 화물을 보낸다는 목표로 개발한 초대형 로켓 '스타십'이 다섯 번째 지구궤도 시험비행을 성공했다. 스타십 발사대 겸 회수대인 '젓가락 팔' 장비, 이른바 '메카질라'를 이용한 대형 로켓 회수에 최초로 성공하는 등 주요 목표를 달성했다. 이에 현재까지 가장 성공한 스타십 비행 기록으로 남게 됐다.

미국 민간 우주기업 스페이스X는 스타십을 현지시간 13일 오전 7시25분 텍사스주 남부 보카치카 해변의 우주발사시설 '스타베이스'에서 발사했다.

스페이스X는 이 장면을 온라인으로 생중계했다. 총 2단부로 구성된 로켓인 스타십은 ‘슈퍼헤비’라는 이름을 가진 1단부 위에 ‘스타십 우주선’으로 불리는 2단부를 얹은 모양새다.

발사 이후 약 3분 만에 1단부인 슈퍼헤비이 상단 스타십 우주선에서 순조롭게 분리됐다. 뒤이어 발사 약 7분 만에 1단 로켓 추진체인 슈퍼헤비가 우주에서 지구로 돌아와 수직 착륙하는 데 처음으로 성공했다.

이날 슈퍼헤비 착륙에는 발사탑의 '젓가락 팔'을 사용해 슈퍼헤비를 지상에서 약간 떨어진 공중에서 잡는 획기적인 기술이 처음으로 시도됐고, 이날 계획대로 성공했다.

슈퍼헤비는 지상의 발사탑 쪽으로 근접하면서 엔진에서 불을 뿜어내며 역추진하는 방식으로 속도를 줄인 끝에 젓가락 모양으로 평행한 구조의 대형 로봇팔 2개에 잡혀 발사대에 안착했다. 앞서 스페이스X는 자사 엔지니어들이 추진체 포착 시도를 위해 수년간 준비하고 몇 개월간 시험을 거쳤다고 밝힌 바 있다.

슈퍼헤비가 분리돼 착지하는 동안 스타십의 2단부인 우주선도 약 75분간의 계획된 비행에 성공했다.

스타십 우주선은 시속 2만6225㎞ 안팎으로 고도 210㎞에 도달, 예정된 지구 궤도 항로를 비행했다. 발사 40여분이 지난 시점부터는 고도를 낮추며 대기권에 재진입해 바다에 착수(着水·스플래시다운)하는 데 성공했고, 폭발 없이 비행을 마쳤다.

이날 스타십의 시험비행은 우주비행사가 탑승하거나 화물이 적재되지 않은 무인 비행이었다.

스페이스X는 앞서 지난해 4월과 11월, 올해 3월과 6월 등 네 차례에 걸쳐 스타십의 지구궤도 시험비행을 시도했고, 모두 완전히 성공하지는 못한 바 있다. 지난해 두 차례 시험비행에서는 우주선이 발사 후 각각 4분, 10분 만에 폭발했고, 3차 비행에서는 스타십이 48분여간 비행하며 예정된 궤도에는 도달했으나 목표 지점에 낙하하는 데 실패한 채 실종됐다.

올해 6월 4차 비행에서는 스타십이 예정된 비행에는 성공했지만, 대기권에 재진입하는 과정에 기체가 상당한 정도로 파손됐다.

이날 5차 시험비행은 주요 목표를 달성한 만큼 가장 성공한 스타십 비행 기록이 된다. 특히 슈퍼헤비를 젓가락 팔로 잡아 파손 없이 온전히 회수한 만큼 그동안 목표한 슈퍼헤비 로켓 재활용을 실현할 수 있게 됐다.

스페이스X는 향후 2단 우주선도 온전히 회수해 재사용하는 단계까지 발전시킨다는 계획이다.

머스크 CEO는 비행이 끝난 후 엑스(트위터)에 "스타십이 목표지점에 정확히 착륙했다"며 "두 가지 목표 중 두 번째 목표가 달성됐다"고 글을 올렸다.

이어 "(인류가) 여러 행성에서 살 수 있게 하기 위한 큰 발걸음이 오늘 이뤄졌다"고 자평했다.

또한 스타십은 2026년 9월로 예정된 미국 항공우주국(NASA)의 아르테미스 3호 임무에 투입돼 달 착륙선으로 사용될 계획이다. 이 프로젝트에는 우주비행사 두 명이 탑승한다. NASA는 스타십을 달 착륙선으로 사용할 예정이다. 스페이스X의 타임라인은 2050년 이후까지 이어진다. 화성에 100만 명을 이주시키는 시점이 2050년이다. 그 이후엔 태양계를 자유롭게 이동하는 시대를 위한 준비가 이뤄질 전망이다.

오정민 한경닷컴 기자 blooming@hankyung.com