우주왕복선(Space Shuttles)

cpt.kikr의 sci-fi 전문 서재 

 

미국 우주왕복선의 구성
 
1 궤도선
 
2 연료 탱크
 
3 SRB(고체 로켓 부스터)
 
 

1 궤도선
 
궤도선은 승무원들이 탑승하는 공간으로, 연료탱크의 등 쪽에 장착되어 있다. 지구에 귀환할 때는 무동력 비행으로 활공하므로 너비가 23.7m나 되는 삼각 날개를 지니고 있다.
 
 
 
2 연료 탱크
 
우주 왕복선에서 가장 큰 부분으로서, 유일하게 재사용이 불가능하다. 연료로 액체수소, 산화제로 액체산소를 사용한다. 연료 탱크의 분사 및 연소는 궤도선의 메인 엔진에서 이루어지며, 분사구는 3개이다. 연료 탱크의 폭발력은 엄청나기 때문에, 궤도선은 그야말로 날아가는 폭탄 위에 업힌 셈이다.

대기권 탈출 이후 LEO(지구 저궤도)에서 분리되어 떨어지며, 대기와의 마찰로 모두 연소한다.
 
 
 
3 SRB
 
SRB는 고체 연료 로켓이다. 발사 후 약 2분이 지나면 분리되어 떨어지며, 20회 가량 재사용 할 수 있다. 지구 대기권 탈출의 핵심부로, 우주왕복선을 시속 4800km까지 가속시켜 초음속에 도달시킨다.
 
 
 
잡담
 
인류가 기존까지 쏘아 보낸 우주선들은 모두 일회용 다단 로켓이었다. 즉, 1,2,3단 로켓이 층층이 쌓인 모양새였다. 하지만 이런 로켓의 경우 재활용 할 수 있는 부분이 단 한 군데도 없어(맨 꼭대기의 탑재체 제외) 경제적 부담이 상당했다. 그리하여 논의된 것이 반영구적 재사용이 가능한 우주 왕복선이다.
 
원래 우주 왕복선의 초기 계획은 지구 대기권 탈출에 쓰이는 추진부와 우주로 나아가는 궤도선 2개로 이루어져 있었다. 이러한 초기 계획에 따르면 우주 왕복선은 버리는 부분이 전혀 없이 반영구적으로 재사용 가능한 우주 비행기 같은 모양새였다. 하지만 우주왕복선이 논의되던 70년대나 지금이나 이런 우주선의 개발은 낮은 비추력(추진체 단위 무게당 추력) 문제로 인해 제작이 불가능하다. 따라서 우주왕복선 계획은 커다란 연료탱크를 탑재하여 궤도선의 추력을 충당하는 방식으로 진행되었다.
 
하지만 이 연료탱크는 대기권 밖에서 분리되기 때문에 모두 연소하여 재활용이 불가능했다. 게다가 연료탱크는 우주선에서 가장 큰 부분이기 때문에 별로 효율적인 방식이 아니었다.
 
게다가 1986년 챌린저 호 사고 이후로 우주왕복선 재사용 점검이 강화되어 우주왕복선 1회 발사에 소요되는 시간과 비용이 급증하게 되었고, 결국 2011년 7월 8일, 아틀란티스 STS-135, 즉 135번째 발사를 끝으로 폐기되었다.
 
이후 미국은 기존의 일회용 다단 로켓 방식을 채택한 아레스(Ares)와 오라이언(Orion) 우주선을 바탕으로 영구 달 거주기지 건설을 추진 중에 있다. (사담이지만, 돈이 없어서 가능할런지 모르겠다.)

 

 

결론

우주선은 아폴로 11호 쏠 때나 지금이나 별 차이가 없다.

[강림주의]

오오 캡틴 커크! 저는 스폭이나 데이타 씨가 더 좋습니다.