유나이티드 론치 얼라이언스, 첫 운영 발사체 벌컨으로 군사 위성 발사

유나이티드 론치 얼라이언스(ULA)가 화요일에 첫 운영 발사인 벌컨 로켓을 성공적으로 발사하며 두 개의 군사 위성을 우주로 보냈다. 이는 새로운 발사체의 첫 비행으로, 향후 ULA의 아틀라스 5와 이미 퇴역한 델타 로켓을 대체할 예정이다.

198피트 높이의 벌컨 로켓은 추가 이륙 힘을 위해 네 개의 고체 연료 보조 로켓을 장착하고 있으며, 메탄 연료를 사용한 BE-4 엔진 두 개가 동력을 공급한다. 벌컨은 동부 표준시 8시 56분에 케이프 카 내버럴 우주군 기지의 발사대 41에서 발사되어 순간적으로 로켓을 발사대에서 밀어냈다.

대서양을 향해 동쪽으로 아치형 궤도를 그리며 벌컨은 거의 3백만 파운드의 추력과 함께 수 마일 떨어져서도 보이는 눈부신 배기열을 내뿜으며 하늘을 밝혀주는 멋진 장관을 연출했다.

보조 로켓은 발사 후 약 90초 후에 분리되었고, 3분 반 후에 벌컨의 109피트 높이의 1단계가 연료 소진과 분리를 겪었다. 이후 센타우르 2단계의 두 개의 수소 연료 사용 연료 엔진이 불이 붙어 비행을 이어갔지만, 군사 임무에 대한 표준 정책에 따라 ULA는 그 지점에서 발사 해설을 종료했다. 이후의 비행은 비밀리에 진행되었다.

탑재된 위성은 최소 두 개로 추정되었다. 하나는 완전히 기밀인 우주선이며, 다른 하나는 새로운 원자시계와 내비게이션 기술 업그레이드 실험을 통해 군사 및 상업 사용자에게 보다 정확하고 방해를 받지 않는 GPS 유형 데이터를 제공할 수 있는 실험 위성이다.

두 위성은 적도에서 22,300마일 떨어진 정지 궤도로 향하고 있으며, 이곳에서 우주선은 24시간에 한 바퀴를 돌며 하늘에서 정지해 있는 듯 보인다. GPS 위성은 12,500마일 높이의 궤도에서 작동하지만, 내비게이션 기술 위성 NTS-3은 고급 위상 배열 안테나를 사용하여 넓은 지역의 수신기로 전자적으로 신호를 송출하는 높은 곳에서 운영된다. 1970년대 GPS 전신 위성이 발사된 이후, NTS-3는 펜타곤의 첫 실험 내비게이션 위성이다.

NTS-3은 L3 해리스 테크놀로지스에 의해 설계되고 제작되었으며, 이 프로그램은 땅에 구축된 제어 시스템과 소프트웨어로 연결된 수신기가 포함되어 있어 필요한 경우 신속한 재프로그래밍을 통해 업그레이드되거나 다양한 신호를 사용할 수 있다.

공군 연구소의 선임 항공 우주 엔지니어 조안나 힝크스는 “GPS는 오늘날 우리의 삶에서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 아마도 당신은 아침에 당신이 인식하지 못했던 방식으로 GPS를 사용하고 있을 것이다.

NTS-3과 함께 우리는 GPS를 계속 발전시키고 보강할 수 있는 여러 가지 기술을 실험할 것이다. 우리의 전투원들이 필요로 하는 금표준을 계속 유지할 수 있도록 말이다”라고 말했다.

이번 비행의 주요 목표는 USSF-106 임무를 수행하는 것이지만, 이는 유나이티드 론치 얼라이언스에 있어 중요한 이정표가 되었다. 이번 발사는 지난 해 두 번의 시험 비행 이후 벌컨의 세 번째 비행이며, 미 우주군이 비용이 많이 드는 국가 안보 스파이 위성과 기타 비싼 군사 우주선을 운영하도록 인증한 첫 번째 발사기도 하다.

ULA 정부 및 상업 프로그램 부사장 게리 웬트스는 “이번 미션은 정지 궤도로 향하고 있으며, 지금까지 우리의 가장 긴 미션 중 하나다. 이 로켓의 목표는 바로 이러한 임무를 지원하기 위해 설계되었고, 우주군을 위해 직접 inject를 지원하는 것이다”라고 말했다.

벌컨은 ULA의 이미 퇴역한 델타 로켓 시리즈와 아틀라스 5를 대체할 예정이다. 아틀라스 5는 러시아산 RD-180 첫 단계 엔진으로 구동되며, ULA의 군사 위성과 NASA 우주선 발사에 러시아 엔진을 사용하는 것에 대한 비판은 새로운 미국산 발사체의 필요성을 증가시켰다.

현재 ULA의 재고에는 13대의 아틀라스 5가 남아 있으며, 이 모든 것은 민간 발사로 예정되어 있다. ULA는 보잉과 록히드 마틴의 파트너십을 통해 전량 벌컨으로 전환하고 있다.

그 동안 스페이스X는 부분적으로 재사용 가능한 성공적인 항유선 케로신 연료를 사용하는 팔콘 9와 삼중 핵 팔콘 헤비로 세계 발사 시장을 지배하고 있다. 올해 스페이스X는 이미 97회의 팔콘 9를 발사했다.

하지만 ULA의 사장 겸 CEO 토리 브루노는 벌컨의 첫 단계가 블루 오리진에서 제공하는 고성능 BE-4 엔진과 고출력 센타우르 상단 단계로 인해 사례로 하여 하드 투 리치 궤도로 무거운 군사 탑재물을 발사하는 데 적합하다고 말했다.

그는 “이 임무는 정부를 위한 고급 궤도를 지원하도록 설계되었다”라고 언급하면서, “이 특정 미션은 그런 전형적인 예시다. 우리는 정지 궤도로 직접 인젝션 하는 것이다. 이는 매우 긴 시간 지속되는 미션이다”라고 말했다.

브루노는 첫 단계가 사실상 센타우르를 완전 연료와 함께 우주로 보내는 것과 같으며, 저궤도에서 정지 궤도로 가는 것이 20배 높은 곳으로 상승하는 것을 의미한다고 밝혔다. 이는 상당한 질량과 정확도를 제공한다고 덧붙였다.

브루노는 스페이스X나 팔콘 헤비를 직접 언급하지 않으면서, “일반적인 세 개의 핵심 중량 발사체라면 LEO 미션에 최적화된 차량에서 세 개의 소모성 로켓을 사용해야 하며, 이는 비용과 효율성 측면에서 더 비싸게 된다”고 말했다.

“하나의 핵심이 세 개의 소모성 로켓보다 저렴하고 더 효율적인 것”이라고 강조하며, ULA는 하드 궤도로 직접 발사하여 위성이 자신의 쓰레기 통신 장비를 사용하지 않아도 되도록 한다고 덧붙였다.

ULA는 지상 인프라를 확장하고 2025년에 9차례 발사를 계획하고 있으며, 연말까지 매달 2회 발사에 도달할 것으로 예상하고 있다. 2026년에는 20회에서 25회 사이의 발사를 계획하고 있다.

이미지 출처：cbsnews