민간 우주탐사 새역사 '크루드래곤'은 어떻게 귀환했을까

최대 7인승으로 제작···스플래시 방식 이용해 귀환

주낙하산 4개, 보조낙하산 2개 활용···고열 견뎌

다음 미션에는 일본인 포함 4명 승무원 ISS로

[이데일리 강민구 기자] 민간기업이 만든 유인우주선을 타고 우주비행사들이 무사 귀환하며 인류 우주탐사 역사를 새로 썼다. 이번 귀환 과정에서 스페이스X가 만든 유인우주선 ‘크루드래곤’이 선보인 지구궤도 재진입부터 낙하산 기술, 바다 착륙 기술 등에도 관심이 집중되고 있다.

미국항공우주국(NASA)의 우주비행사 더글러스 헐리와 로버트 벤켄은 한국시간으로 3일 오전 스페이스X가 만든 크루드래곤을 타고 2개월 간 국제우주정거장에서 과학임무를 완수했다. 이후 ‘스플래시 다운’ 방식을 활용해 성공적으로 미국 플로리다주 멕시코만 펜서콜라 연안 해상에 착수했다.

크루드래곤이 해상착륙을 시도하기 위해 낙하산을 펼친 모습.(사진=스페이스X)

유인우주선으로 제작…ISS서 분리돼 지구 궤도로 이동

크루 드래곤은 스페이스X가 2010년부터 사용하고 있는 기존 화물 수송용 우주선 ‘드래곤’을 유인 우주 비행용으로 개조한 캡슐형태의 유인 우주선이다. 크루드래곤은 크게 우주비행사가 타는 캡슐과 화물, 연료탱크, 태양광 패널이 부착된 트렁크로 구성된다. 지름은 4m, 높이는 8m 규모로 최대 7명까지 탑승 가능하도록 설계됐으나 NASA는 향후 4명을 수송할 예정이다.

지구로의 귀환은 도킹해제부터 이뤄졌다. 우주선을 붙잡고 있던 고리가 풀어진 직후 2개의 작은 엔진이 점화하면서 우주정거장에서 분리됐다. 자동항법시스템을 통해 일정 거리를 이동해 우주정거장과 떨어진 이후 다시 엔진을 점화해 지구궤도 재진입을 위한 비행을 시작했다.

유인우주선 크루드래곤은 3일 우주정거장에서의 과학임무를 마치고 해상착륙을 성공적으로 마쳤다. (사진= NASA)

지상 아닌 해상 착륙 시도…트렁크는 소멸하고 캡슐만

이번에 크루드래곤은 우주선 개발 단순화를 이유로 지상 착륙이 아닌 해상 착륙을 선택했다. 미국 우주비행사가 육지가 아닌 바다를 통해 귀환한 것은 지난 1975년 태평양에서 이뤄진 미국과 구소련의 우주협력 프로그램 ‘아폴로·소유즈 테스트 프로젝트’ 이후 45년만이다.

NASA와 스페이스X는 미국 플로리다주 멕시코만 펜서콜라 연안 해상을 비롯해 총 7개의 후보지역 중 날씨 등의 조건을 고려해 착수 지역을 선정했다.

크루드래곤은 시간당 2만 8163km(1만 7500마일)의 속도로 대기권에 진입하고, 마찰열로 1920도까지 치솟는 캡슐 외부 온도를 견뎌냈다. 트렁크는 지구 재진입 과정서 분리돼 대기권에서 불타 소멸하고, 캡슐만 남아 해상에 착수했다.

크루드래곤에는 2개의 보조낙하산과 4개의 주낙하산이 탑재돼 궤도 재진입에서 해상 착수를 도왔다. 이후 지구상공에서 2개의 보조 낙하산을 펼쳐 우주선 안정화에 활용하고, 착륙지점에 다가오면서 4개의 주낙하산을 펼쳐 25㎞까지 속도를 줄여 바다에 내려앉았다.

NASA의 우주비행사 로버트 벤켄은 임무를 마치고 무사히 귀환하며 엄지손가락을 높이 세웠다. (사진= NASA)

후속 미션에는 일본인 포함 4명 탑승…상업화 시도

이번 우주비행은 크루드래곤의 상업용 비행에 앞서 시험 비행 성격으로 이뤄졌다. 회수한 우주선은 점검을 위해 미국 플로리다주 스페이스X 창고로 이동할 예정이다. 우주선의 전체 비행과정에서 자료와 성능 결과 분석을 통해 NASA의 상업용 선원 임무와 국제우주정거장 프로그램 임무에 활용할 수 있을지에 대한 최종 인증을 받을 예정이다. 인증을 마치면 첫번째 상업용 선원 임무를 시작할 수 있게 된다.

현재 스페이스X는 새로운 유인우주선 크루 드래곤(C207)을 준비중인 상황으로, 올해 9월쯤 4명의 우주비행사가 탑승해 국제우주정거장으로 향할 예정이다. 스페이스X는 “NASA의 마이클 홉킨스, 빅터 글로버, 섀넌 워커 우주비행사를 비롯해 일본 우주항공연구개발기구의 소이치 노구치 등 4명이 탑승해 6개월 동안 국제우주정거장에 머무는 크루-1(Crew-1) 임무를 진행할 예정”이라고 밝혔다.