팰컨(Falcon) 9 로켓 엔진의 스타트 분사 모습

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-05-16 12:34:30
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* 액체 수소 대신 탄화수소 혼합물 사용, 4명 우주인 ISS로 실어 날아
* NASA 우주인 2명, ESA 우주인 Thomas Pesquet와 일본 우주인 Akihiko Hoshide가 탑승

불타는 추진 에너지, 발사 중 Falcon 9 로켓 엔진의 방출

이 불타는 광선은 2021년 4월 23일에 4명의 승무원을 국제 우주 정거장으로 실어 보냈다.
그들은 SpaceX Falcon 발사기로 궤도로 발사된 드래곤 캡슐을 타고 비행했다. 여기에서 로켓의 멀린 엔진에서 액체 산소와 로켓 연료 RP-1의 연소에 의해 생성되는 빛나는 가스를 볼 수 있다. 

▲ 이 불타는 배출 가스는 발사 직후 팔콘(Falcon) 9 로켓에서 나온다. ©SpaceX

중력을 극복하고 큰 하중을 우주로 운반하기 위해 로켓 엔진은 엄청난 추력을 생성해야 한다.
러시아 소유즈 로켓과 NASA가 2011년까지 사용했던 우주 왕복선의 경우, 여러 고체 연료 로켓이 액체 수소와 산소로 구동되는 주 엔진에 추가 추력을 제공한다.

액체 수소 대신 탄화수소 혼합물

여기서 밝게 빛나는 배기가스 제트는 미국 우주 회사 SpaceX의 Falcon 9 로켓에서 나왔다. 이 출발은 SpaceX가 자체 개발한 9개의 Merlin 엔진에서 추진력을 얻는다. 액체 수소를 연료로 사용하는 대신 RP-1 로켓 연료를 사용한다. 이 액체 탄화수소 혼합물은 등유의 유도체다. 액체 물과 달리 RP-1은 냉각할 필요가 없으며 밀도가 훨씬 높다.

로켓 연료와 산소의 혼합물이 질량에 비해 추력이 약간 적더라도 RP-1의 밀도가 높을수록 이를 보완한다. 결과적으로 Falcon 9의 Merlin 엔진은 고체 연료 부스터 없이도 500톤 이상의 부하를 궤도에 올릴 수 있을만큼 강력하다. 이 9개의 Merlin 엔진 외에도 더 크고 실행 가능한 SpaceX Falcon Heavy 로켓은 3개의 추가 개별 Merlin을 "부스터"로 사용한다.

우주 비행사 4명을 ISS로 데리고 왔다

이 이미지는 2021년 4월 23일에 Falcon 9 로켓이 SpaceX가 설계한 Dragon 캡슐을 4명의 우주인과 함께 국제 우주 정거장으로 가져 왔을 때 찍은 것이다.
2020년 5월 30일 두 명의 미국 우주 비행사와 함께 우주 캡슐의 첫 번째 유인 시험 비행 이후, 이것은 시스템의 두 번째 비행이고 4명이 비행하는 것은 처음이다.
우주선에는 NASA 우주 비행사 두 명, ESA 우주 비행사 Thomas Pesquet와 일본 우주 비행사 Akihiko Hoshide가 탑승했다.

궤도에 도착한 후 드래곤 캡슐과 승무원은 23시간 동안 지구를 선회하고 계속해서 ISS에 접근했다. 그런 다음 캡슐이 도킹되고 우주 비행사는 우주 정거장으로 이동할 수 있었다.
Falcon 9 발사기는 부분적으로 재사용할 수 있다. 발사하고 탑재 하중을 궤도에 배치한 후 9개의 Merlin 엔진이 있는 주 연소 단계가 발사 지점에 다시 착륙한다.
출처 : ESA

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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