쏘아올린 최초의 성공보이잉 747에서 인공위성을

우주개발 역사가 반세기가 넘자 국가가 주관하는 NASA와 달리 민간회사가 운영하는 우주개발 사업체가 미국, 러시아, 중국, 영국 등에 등장하게 됐다. 대표적인 미국 민영 우주회사가 일론 머스크(Elon Reeve Musk, 1971-)의 '스페이스 X'이다. 영국의 다국적 기업 버진 그룹(Virgin Group Ltd.)에 소속된 「버진 오빗(Virgin Orbit)」은, 소형 인공위성을 쏘아 올리는 민영 우주 개발 회사의 하나이다.

 

버진오빗의 2단 로켓 2017년 설립된 버진오빗은 2021년 1월 17일 보잉-747에서 발사하는 런처원(Launhcer One)이라는 이름의 2단 로켓에 큐브샛(cubesat)이라 불리는 미니위성 10기를 싣고 저고도궤도(low EarthorbitLEO)로 동시에 발사한다.

궤도에 올려보낼 인공위성은 대형일수록 출력이 큰 로켓이 필요하기 때문에 발사 비용이 많이 든다. 인공위성 하면 일반인들은 우주발사장에서 엄청난 화염을 내뿜으며 쏘아 올릴 수 있는 대형 인공위성을 생각한다. 그러나 상업용이나 연구 목적으로 사용하는 것은 소형이어도 충분하다. 캘리포니아공대와 스탠퍼드대는 1999년부터 실용 가능한 미니 위성(miniature dsatellite) 큐브샛을 공동으로 개발하기 시작했다. 지금까지 이들이 제작한 수천 개의 미니 위성은 다른 큰 인공위성에 실어 궤도에 올려놓았다. 그러나 2021년부터는 미니 위성을 고공의 비행기에서 마치 미사일처럼 발사해 궤도에 올릴 수 있게 됐다.

사진 속 미니위성(Ncube-2)은 가로 세로 높이가 각각 10cm로 전체 무게가 1.33kg에 불과하다. 2021년 1월 1일 이전까지 우주로 보낸 큐브샛의 수는 1,350개였으며 그 중 실패한 것은 90개였다(자료 위키피디아). 이러한 미니 위성은 대학이나 개인 회사가 사용하거나 아마추어 무선용(amate urradio)으로 활용되고 있는 것이다.

사방 길이가 10cm인 큐브샛보다 작은 마이크로샛(microsat)과 나노샛(nanosat)도 개발되고 있다. 마이크로샛은 크기가 10.1㎝×7.6㎝×2.5㎝로 이보다 소형은 '나노샛'이라고 부른다. 사진은 조립하는 큐브샛의 하나다.

 

큐브샛을 쏘아 올리는 발사체 로켓 지금까지 지상에서 발사되는 위성은 모두 3단 로켓에 실려야 했다. 3단 중 1단이 가장 힘을 내야 하기 때문에 제작비가 많이 든다. 버진오빗은 2단 로켓(액체연료 사용) 구조만으로 소형 위성을 발사하도록 만들었다. 처음 등장한 2단 로켓의 이름이 런처원이다.

런처원의 개발은 2007년부터 시작됐다. 2021년 1월 17일 보잉 747을 개조한 비행기 날개 밑에서 출발한 발사체가 캘리포니아 주 모하비 우주공항에서 태평양 상공으로 날아가고 있다.

런처원은 길이가 21m이고 총 중량은 25,855kg이다. 이 로켓은 300~500kg의 짐을 500~1200km의 고공으로 운반하도록 설계됐다. New tont hree, New tonfour는 추진 로켓의 명칭이다.

흰 구름의 궤적은 로켓 엔진 분사물 속에 포함된 수증기가 고공에서 액화 또는 고체화한 것이다.

런처원을 탑재한 보잉 747-400(명칭:Cosmic Girl)이 10,700미터의 고공을 비행하고 있다. 비행기의 날개 밑에서 출발하는 런처 원은 가속 상태에서 추진력이 추가되므로 소량의 연료만으로 중력을 벗어나 궤도로 나온다.

모하비 우주공항 전경과 출발을 준비 중인 코스믹걸(Cosmic Girl, 보잉 747-400)을 볼 수 있다. 버진 오빗은 2021년 중 런처 원을 3차례 더 발사할 계획이어서 사정에 따라 케네디 우주기지에서 실시될 수도 있다.

 

 

민영 우주회사는 각국 또는 거대 기업, 연구시설, 군대 등이 필요로 하는 TV와 라디오 방송중계, 통신중계, 자원탐사, GPS, 우주실험, 정찰, 첩보 등에 사용할 인공위성을 제작하거나 궤도에 올리는 일을 한다. 앞으로 이들은 달 세계 여행, 대형 우주도시 건설, 달 및 소행성 개발에도 참여할 것이다. 민영 우주회사야말로 제4차 산업의 대표 벤처기업 중 하나라고 할 수 있다. 민영 우주 사업이 추진되면서, 지금은 「독립비행사」와 같이 「개인 우주인」이라고 하는 새로운 전문직업까지 태어나고 있다. - YS

☆네이버 과학 관련 포스트 더보기

[BY 전파과학사] 외계에 지능생명체(ET)가 존재한다고 믿는 독자들이 많다. 그... post.naver.com [BY전파과학사] 지구를 감시하는 단 하나의 기능만을 가진 파수꾼 NASA가 2018년 9월에 쏘아 올린 '아이샛-2' ... post.naver.com ★ 재미있는 과학 이야기 동영상으로 보기