SpaceX, 스타십 15번째 비행서 우주선·부스터 모두 발사장 타워 포획 시도

SpaceX는 Starship Flight 15를 한국시간 11월 14일 오전 7시 45분부터 9시까지 발사할 계획입니다. 발사 창은 규제 승인에 달렸으며 회사는 일정이 바뀔 수 있다고 밝혔습니다. 이번 비행에서는 상단 우주선 스타십과 1단 부스터 슈퍼헤비를 발사장으로 돌려보내 타워에 포획하는 일을 모두 시도합니다.

SpaceX가 11월 7일 공개한 비행 계획에 따르면 스타십은 처음에 준궤도 경로로 발사된 뒤, 비행팀의 승인을 받으면 궤도에 진입합니다. 부스터는 분리 후 방향을 바꿔 발사장으로 돌아옵니다. 비행표에는 발사 후 약 6분 35초에 부스터 포획을, 약 22시간 32분 뒤에 스타십 포획을 시도하는 것으로 나와 있습니다. 비행표의 시각은 모두 근사치입니다.

새로 시도하는 일은 부스터 포획에 그치지 않습니다. 앞선 스타십 비행에서 상단 우주선은 임무를 마친 뒤 바다에 착수했습니다. Flight 15에서는 스타십이 처음으로 궤도에서 발사장까지 돌아와 타워에 포획되는 비행을 계획합니다. 부스터 역시 처음으로 포획을 시도하는 V3 모델입니다. 앞선 비행 시험에서는 V1 부스터 세 대가 포획됐고, 그중 두 대가 다시 비행했습니다. SpaceX는 두 기체를 모두 회수하면 궤도 발사 시스템 전체를 회수하는 첫 사례가 된다고 밝혔습니다.

궤도 진입 전 기체 상태를 평가합니다

스타십은 초기 상승 단계에서 준궤도 경로를 따릅니다. 상승 중이나 직후 문제가 생기면 인도양의 사전 지정 구역으로 재진입하도록 설계된 경로입니다. 초기 상승 뒤 비행팀은 기체 상태를 평가해 궤도 진입을 승인할지 결정합니다. 승인을 받으면 스타십은 해수면용 Raptor 엔진 하나를 점화해 속도를 높이고 궤도에 진입합니다.

SpaceX가 제시한 목표 궤도 고도는 약 275km이며, 스타십은 지구를 약 14회 돌 예정입니다. 발사 후 약 35분부터 Starlink V3 위성 26기의 배치를 시작합니다. 배치를 마치면 스타베이스와 궤도가 맞을 때까지 약 21시간 궤도에서 대기합니다. 이 시간 동안 비행팀은 기체의 상태를 계속 점검합니다.

점검 항목에는 Raptor 엔진 상태, 전력과 통신, 비행 컴퓨터와 항법 센서, 추진제 탱크와 공급관의 구조 상태, 탱크 압력 유지, 기체 자세 제어가 포함됩니다. 임무 초반과 후반에는 하와이 주변에 착수하는 선택지가 있고, 중간에는 칠레 앞바다의 사전 지정 구역으로 돌아갈 기회가 있습니다. 안전한 재진입을 어렵게 하는 조건이 생기면 발사장 귀환 대신 바다에 착수하도록 한 계획입니다.

귀환 승인을 받아야 타워 포획을 시도합니다

SpaceX는 자체 개발하고 FAA가 승인한 발사장 귀환·포획 기준을 충족할 때만 스타십을 스타베이스로 돌려보낼 계획입니다. 승인이 나면 단일 Raptor 3 엔진을 점화해 궤도를 이탈하고, 태평양 상공의 대기권 진입 지점으로 향합니다. 이후 조종 날개를 움직여 북부 멕시코와 남부 텍사스를 지나 스타베이스에 도달하도록 경로를 조정합니다. SpaceX는 인구가 적은 지역을 지나고 리오그란데 밸리의 주요 도시를 피하도록 비행 중 여러 차례 방향을 바꾼다고 설명했습니다.

스타베이스에 접근한 스타십은 기체를 배면으로 기울인 채 타워를 향해 하강합니다. 착륙 직전 Raptor 엔진 세 개를 켜 기체를 세우고, 엔진 수를 둘과 하나로 줄이며 타워에 접근합니다. 타워의 기계팔은 앞쪽 조종 날개 아래에 있는 포획 장치를 붙잡습니다. 스타십이 팔에 닿으면 마지막 엔진을 끄는 계획입니다. 대기권 재진입 중 안전한 귀환이 어려우면 기체를 회전시켜 육지에 도달하기 전에 대기권에서 파괴하는 선택지가 있습니다. 재진입 뒤 문제가 생기면 걸프 해역으로 방향을 바꾸는 방안도 제시됐습니다.

비행에는 귀환 판단에 필요한 열 차폐막 관측도 포함됩니다. Starlink V3 위성 26기 중 세 대에는 스타십의 열 차폐 타일을 촬영해 운영팀에 영상을 보내는 카메라가 설치됐습니다. SpaceX는 이 영상이 발사장 귀환 준비 상태를 판단하는 여러 자료 중 하나라고 밝혔습니다.

열 차폐막에는 이전 Flight 14에서 적용한 개선 사항도 들어갑니다. 상승 중 타일이 떨어질 위험이 큰 곳에는 고정 장치를 추가하고, 플라스마가 타일 뒤로 흐를 수 있는 경로를 손봤습니다. 타일 사이 틈에서 발생하는 가열을 줄이는 성능을 보인 곡면 타일 설계도 넓은 구역에 적용합니다.