NASA와 SpaceX는 달 임무를 위한 우주선 유인 착륙 시스템을 개발하기 위해 협력하고 있습니다. 극한 조건에서 엔진 테스트를 성공적으로 마친 후 다음 단계는 Starship 및 Super Heavy에 대한 포괄적인 비행 테스트입니다.
NASA는 SpaceX와 협력하여 달 남극 근처에 미국 우주 비행사를 착륙시키기 위한 Artemis III 및 Artemis IV 임무에 사용될 Starship Human Landing System(HLS)을 개발하고 있습니다. 스타쉽 승무원 착륙 시스템은 회사의 랩터 엔진의 두 가지 변형에 의해 구동됩니다. 하나는 해수면 대기압에서 작동하도록 최적화되어 있고 다른 하나는 우주 또는 진공(대기 없음) 환경에서 작동하도록 최적화되어 있습니다.
장기간 우주 비행 후 조건을 시뮬레이션하기 위한 Raptor 진공 엔진의 극저온 테스트. 이미지 출처: SpaceX
지난 달 SpaceX는 테스트를 통해 진공에 최적화된 Raptor 엔진의 성능을 시연했으며, 우주에서 장기간 작동한 후 발생하는 극도로 추운 조건에서도 엔진이 시동될 수 있음을 성공적으로 시연했습니다. Artemis 임무를 저궤도 임무와 다르게 만드는 한 가지 과제는 착륙선이 우주에서 오랜 시간 동안 발사하지 않아 하드웨어 온도가 더 짧은 지구 저궤도 임무의 온도 아래로 떨어질 수 있다는 것입니다.
281초 동안의 스로틀 테스트를 통해 달 표면으로의 하강 및 연소 요구 사항을 충족하는 엔진의 능력이 입증되었습니다. 이미지 출처: SpaceX
2021년 11월 Artemis III 계약에 따라 SpaceX가 완료한 첫 번째 테스트 이정표 중 하나는 랩터가 달 착륙의 중요한 단계를 수행하는 능력을 보여주는 엔진 테스트였습니다. 281초의 시험 발사 동안 랩터는 우주선 HLS가 달 표면의 궤도를 떠나 착륙을 위해 달 표면으로 하강을 시작하는 임무의 동력 하강 부분을 시연했습니다. 테스트에는 시간이 지남에 따라 엔진의 출력 수준(예: 스로틀 곡선)을 변경하는 Raptor의 능력을 입증하고 출력 감소 단계 전반에 걸쳐 엔진의 연소 능력을 입증하는 두 가지 목표가 있었습니다. 테스트의 성공으로 NASA는 회사의 엔진 개발 작업에 대한 초기 신뢰를 얻었습니다.
시뮬레이션 및 실제 비행 조건에서 핵심 기술과 하드웨어를 테스트하는 것은 Artemis 달 착륙선 개발의 핵심입니다. 이러한 테스트는 우주비행사를 달 표면으로 이동시키는 데 필요한 시스템에 대한 초기 및 유사한 임무 검증을 제공합니다. 이러한 테스트 후 데이터를 검토하면 NASA는 미국 산업이 임무를 수행할 준비가 되어 있다는 확신을 갖게 됩니다. 다음으로 SpaceX의 Raptor 엔진은 회사의 두 번째 결합된 Starship 및 Super Heavy 비행 테스트에서 테스트될 예정입니다.