힘찬도약앞둔누리호,심우주탐사초석닦는다
더미·실제위성도탑재…궤도투입고도700km안착…성능검증목표성공땐차세대발사체개발도탄력
오는 15일 누리호 발사를 앞두고 탑재된위성의 궤도 안착 성공 여부에 관심이 쏠린다. 이번 실험에 성공하면 지구궤도뿐만 아니라달 착륙, 심우주탐사를위한 차세대발사체개발도탄력을받을 전망이다.
한국항공우주연구원에따르면 한국형발사체개발 사업으로 완성된 누리호(KSLV-2)는 1.5톤(t)급 실용위성을 지구 저궤도(600~800㎞)에 투입하기 위해 개발된 로켓이다. 우리가 제작한 인공위성을 우리 힘으로 만든 로켓에실어우주에쏘아 올리는 것이이번사업의목표다.
누리호 2차 발사 실험에는 실제 기능을갖춘 위성이 실린다. 무게를 맞추기 위해1.5t가량인 위성 모사체(더미 위성)만을 탑재한 지난해1차 발사와 달리이번 2차 발사에서는 1.3t인 위성 모사체 외에도 162.5㎏짜리 성능검증위성과 큐브위성을 탑재해 궤도에 투입한다. 성능검증위성은 향후 2년간우주공간에서탑재체성능을 검증한다.
이미 지난 1차 발사에서 누리호는 목표한고도(700㎞)까지 도달하면서성능을 입증했다. 다만 3단 엔진 연소가 조기에 종료되면서 위성 모사체를 궤도에 안착시키는 데는실패했다. 따라서이번 2차 발사에서관건은탑재된위성을 궤도에안착시키느냐 여부다.
◆위성 제작·운용 기술은 수준급… 자체우주수송능력확보필수
한국은 그간 우리별(KITSAT), 무궁화(KOREASAT), 아리랑(KOMPSAT), 천리안(COMS), 과학기술위성(STSAT) 등 다수 위성을 개발했으나 이를 유럽, 인도, 미국, 일본, 러시아 등 외국에서 개발한 발사체에 실어 보냈다. 오는 8월 발사될 달 궤도선 다누리 역시 미국 민간기업 스페이스X의 팰컨9에실어발사한다.
2013년 이뤄진나로호 3차 발사에서도 나로과학위성을 지구 저궤도에 투입했지만 당시 임무 고도는 현재 목표 대비 절반 수준(300×1500㎞ 타원형 궤도)이다. 본격적인우주시대를 열기 위해 우리 위성을 안전하게궤도에 올려놓을 수 있는 발사체 기술 확보가 필수다.
정부는 이번 발사 이후 2027년까지 발사체 고도화 사업에 착수한다. 누리호를 향후4차례 반복 발사하면서 신뢰성을 높이고 우주 수송 능력을 확보한다. 발사체 기술은 민간기업으로 이전해 체계종합기업을 육성한다는 계획이다. 또 고도화 사업반복 발사에서도 차세대 소형 위성 2호(2023년), 초소형위성 1호(2024년), 초소형 위성 2~6호(2026년), 초소형 위성 7~11호(2027년) 등을 탑재한다.
이와 함께 2030년 첫 발사를 목표로우주 수송 능력을 강화한 차세대 발사체(KSLV-3) 개발 사업역시예비타당성조사에들어갔다. 현재개발된 누리호는 1.5t급 저궤도 위성과 700㎏급 달 착륙선을 투입할 수있는 수준이다. 이러한 우주 수송 능력만으로는 달 착륙선, 3t급 대형 위성 자력 발사등 제3차 우주개발진흥기본계획을 수행하는데한계가 있다.
차세대 발사체는 3단으로 구성된 누리호와달리 100t급 액체엔진 5기와 10t급 2기로구성된 2단 로켓이며, 재점화, 추력 조절 등재사용 발사체를 위한 기반 기술을 탑재하는 것이 목표다. 예정대로 개발된다면 태양동기궤도에 7t급 위성을, 달에는 1.8t급 착륙선을, 화성에는 1t급 탐사선을 보낼 수 있다.사업규모는 1조9330억원이다.
차세대발사체개발이완료되면 우리나라는 지구궤도 위성뿐만 아니라 달, 화성등에대한독자적인우주탐사능력을확보할수있다. 정부는 개발된 차세대 발사체를 활용해2030년 달 착륙 검증을 위한 첫발사에나서고, 성능확인후 2031년에 실제달 착륙선을발사할계획이다.