스타십, 지구 궤도 첫 진입
- 기술 / 문광주 기자 / 2026-09-29 09:21:55
4분 읽기
- 엔진 고장에도 불구하고 궤도 진입 성공
- 지구 표면에서 약 275km 고도에 도달 10시간 동안 지구를 약 6바퀴 돌 것으로 예상
- 다음 단계는 26개의 스타링크 위성을 분리하는 것, 이 과정 또한 순조롭게 진행되었다
- 발사 후 약 10시간이 지나면 스타십은 랩터 엔진 점화로 속도를 줄여 궤도를 이탈하고 제어된 방식으로 지구 대기권에 재진입
미국 스페이스X의 스타십은 세계 최대 로켓으로, 모든 면에서 최고를 지향하는 프로젝트다. 발사체, 상단부, 그리고 우주선을 모두 합친 높이는 120미터에 달하며, 전체 규모와 출력은 아폴로 임무에 사용된 전설적인 새턴 V 로켓보다 훨씬 강력하다. 하지만 기존 발사체와 달리, 스타십의 본체와 주 추진체 모두 안전하게 착륙할 수 있으며 재사용이 가능하다.
이는 더 저렴하고 빠른 우주여행 시대를 열어줄 수 있다. 단, 새로운 초대형 로켓이 안정적이고 안전하게 작동한다는 전제하에 말이다. 하지만 지금까지는 바로 이 부분에서 난항을 겪었다. 로켓과 상단 추진체의 대부분의 시험 비행은 오작동과 폭발로 이어졌다. 더욱이, 이전의 모든 스타십 시험 비행은 준궤도 비행에 그쳤다. 로켓과 상단 추진체는 지구 궤도에 진입하지 못했고, 지구를 한 바퀴도 돌지 못했다.
발사 및 부스터 분리 성공
하지만 이번 새로운 시험 비행은 모든 것을 바꿔놓았다. 오늘 오후 22시 50분경(한국시각), 스타십이 처음으로 지구 궤도에 진입하는 데 성공했다. 스페이스X는 "이번 궤도 임무에서 스타십은 지구 표면에서 약 275km 고도에 도달하여 10시간 동안 지구를 약 6바퀴 돌 것으로 예상된다"고 밝혔다. 이번 14번째 시험 비행에서 스타십은 26개의 스타링크 위성을 탑재하고 지구 궤도에 배치할 예정이다. SpaceX는 현재 진행 중인 비행 시험의 발사 및 진행 상황을 실시간으로 스트리밍하고 있다. https://www.spacex.com/launches/starship-flight-14
비행 시험의 초기 단계는 계획대로 진행되었다. 발사체의 1단인 슈퍼 헤비 부스터는 스타십을 준궤도 고도까지 추진했다. 그곳에서 부스터는 분리되어 역추진 기동을 수행한 후 멕시코만에 안전하게 착륙했다.
엔진 고장에도 불구하고 궤도 진입 성공
성공적인 분리 후, 스타십은 계획대로 6개의 엔진을 모두 점화했다. 그러나 몇 분 후, 6개의 엔진 중 하나가 조기에 고장났다. 그럼에도 불구하고 우주선은 목표했던 준궤도 고도에 도달했다. 이 고장은 SpaceX에게 중요한 질문을 던졌다. 스타십을 지구 궤도에 진입시키기 위한 엔진 점화를 감행해야 할까?
이 점화는 모든 시스템이 정상적으로 작동하고 스타십이 안전하게 지구로 귀환할 수 있다는 것이 보장된 경우에만 이루어져야 했다. "스타십은 비행 관제팀이 후속 궤도 이탈 기동에 필요한 핵심 장비의 충분한 예비 장치가 확보되었음을 확인한 후에만 궤도 진입을 위한 엔진 기동을 수행할 것이다"고 SpaceX는 사전에 공지했다.
"스타십, 궤도 진입!" 그렇다면 위험은 무엇일까?
오랜 숙고와 비행 데이터 검토 끝에 SpaceX는 위험을 감수하기로 결정했다. 세 개의 소형 랩터 엔진 중 하나가 점화되었고, 오후 23시 15분, 마침내 스타십은 지구 궤도에 진입해 현재 약 276km 고도에서 지구를 공전하고 있다. 다음 단계는 26개의 스타링크 위성을 분리하는 것이었는데, 이 과정 또한 순조롭게 진행되었다.
이는 SpaceX 로켓의 최초 시도일 뿐만 아니라, 궤도 진입 자체가 새로운 위험을 수반한다. SpaceX가 스타십이나 상단 추진체의 제어권을 잃더라도, 로켓은 준궤도 시험 때처럼 단순히 지구로 추락하여 바다에 떨어지는 것이 아니다. 일단 궤도에 진입하면, 스타십은 추진 시스템에 문제가 생기거나 오작동이 발생하더라도 계속해서 선회할 수 있을 만큼 빠른 속도를 유지하고 있다. 그렇게 되면 거대한 우주 쓰레기가 될 뿐이다.
따라서 인공위성과 유인 우주 정거장에 미치는 위험을 최소화하기 위해 스타십은 초저궤도를 돌고 있다. 계획된 궤도는 고도 275~280km로, 약 400km 고도에서 공전하는 국제 우주 정거장(ISS)이나 약 340km 고도에서 공전하는 중국 우주 정거장 톈궁보다 훨씬 낮다. 하지만 통제 불능 상태에 빠진 스타십이 인공위성이나 다른 우주 쓰레기와 충돌할 가능성을 완전히 배제할 수는 없다.
그다음에는 어떤 일이 벌어질까?
지구 궤도를 몇 바퀴 돈 후, 발사 후 약 10시간이 지나면 스타십은 랩터 엔진 점화로 속도를 줄여 궤도를 이탈하고 제어된 방식으로 지구 대기권에 재진입한다. 이 재진입 과정에서 로켓은 섭씨 1,300도가 넘는 고온을 견뎌야 한다.
스타십이 이러한 고온을 견딜 수 있도록 기체 표면은 특수 열 차폐 타일로 덮여 있다. 그러나 준궤도 비행 시험 중 일부 타일이 떨어져 나가거나 낮은 온도에서 손상되는 문제가 발생했다. 이번 시험에서 이러한 문제가 재발하지 않도록 SpaceX는 열 차폐 타일 장착 방식을 재설계하고 일부 영역에서는 타일의 모양도 변경했다. 이번 비행 시험에서는 스타십에 탑재된 스타링크 위성 3개가 카메라를 이용해 열 차폐 타일의 상태를 모니터링할 예정이다.
출처: SpaceX
- 엔진 고장에도 불구하고 궤도 진입 성공
- 지구 표면에서 약 275km 고도에 도달 10시간 동안 지구를 약 6바퀴 돌 것으로 예상
- 다음 단계는 26개의 스타링크 위성을 분리하는 것, 이 과정 또한 순조롭게 진행되었다
- 발사 후 약 10시간이 지나면 스타십은 랩터 엔진 점화로 속도를 줄여 궤도를 이탈하고 제어된 방식으로 지구 대기권에 재진입
스타십, 지구 궤도 첫 진입
스페이스X의 스타십이 세계 최대 로켓으로서 최초로 지구 궤도 진입에 성공했다. 이는 스타십 역사상 최초의 기록이다. 오후 한국시각 22시 50분경 발사 후 부스터 분리에 성공했지만, 스타십의 6개 엔진 중 하나가 고장 나는 아찔한 순간이었다. 스페이스X는 심사숙고 끝에 지구 궤도 진입을 위한 연소 분사를 감행했다. 그리고 마침내 오후 23시 15분, 모두가 기다리던 발표가 나왔다. "스타십, 궤도 진입!“
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| ▲ 오늘의 비행 시험은 스타십이 처음으로 지구 궤도에 진입하는 것이 목표다. · 사진: © SpaceX |
미국 스페이스X의 스타십은 세계 최대 로켓으로, 모든 면에서 최고를 지향하는 프로젝트다. 발사체, 상단부, 그리고 우주선을 모두 합친 높이는 120미터에 달하며, 전체 규모와 출력은 아폴로 임무에 사용된 전설적인 새턴 V 로켓보다 훨씬 강력하다. 하지만 기존 발사체와 달리, 스타십의 본체와 주 추진체 모두 안전하게 착륙할 수 있으며 재사용이 가능하다.
이는 더 저렴하고 빠른 우주여행 시대를 열어줄 수 있다. 단, 새로운 초대형 로켓이 안정적이고 안전하게 작동한다는 전제하에 말이다. 하지만 지금까지는 바로 이 부분에서 난항을 겪었다. 로켓과 상단 추진체의 대부분의 시험 비행은 오작동과 폭발로 이어졌다. 더욱이, 이전의 모든 스타십 시험 비행은 준궤도 비행에 그쳤다. 로켓과 상단 추진체는 지구 궤도에 진입하지 못했고, 지구를 한 바퀴도 돌지 못했다.
발사 및 부스터 분리 성공
하지만 이번 새로운 시험 비행은 모든 것을 바꿔놓았다. 오늘 오후 22시 50분경(한국시각), 스타십이 처음으로 지구 궤도에 진입하는 데 성공했다. 스페이스X는 "이번 궤도 임무에서 스타십은 지구 표면에서 약 275km 고도에 도달하여 10시간 동안 지구를 약 6바퀴 돌 것으로 예상된다"고 밝혔다. 이번 14번째 시험 비행에서 스타십은 26개의 스타링크 위성을 탑재하고 지구 궤도에 배치할 예정이다. SpaceX는 현재 진행 중인 비행 시험의 발사 및 진행 상황을 실시간으로 스트리밍하고 있다. https://www.spacex.com/launches/starship-flight-14
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| ▲ 14번째 시험 비행을 위해 발사되기 전의 스타십과 발사체. © SpaceX |
비행 시험의 초기 단계는 계획대로 진행되었다. 발사체의 1단인 슈퍼 헤비 부스터는 스타십을 준궤도 고도까지 추진했다. 그곳에서 부스터는 분리되어 역추진 기동을 수행한 후 멕시코만에 안전하게 착륙했다.
엔진 고장에도 불구하고 궤도 진입 성공
성공적인 분리 후, 스타십은 계획대로 6개의 엔진을 모두 점화했다. 그러나 몇 분 후, 6개의 엔진 중 하나가 조기에 고장났다. 그럼에도 불구하고 우주선은 목표했던 준궤도 고도에 도달했다. 이 고장은 SpaceX에게 중요한 질문을 던졌다. 스타십을 지구 궤도에 진입시키기 위한 엔진 점화를 감행해야 할까?
이 점화는 모든 시스템이 정상적으로 작동하고 스타십이 안전하게 지구로 귀환할 수 있다는 것이 보장된 경우에만 이루어져야 했다. "스타십은 비행 관제팀이 후속 궤도 이탈 기동에 필요한 핵심 장비의 충분한 예비 장치가 확보되었음을 확인한 후에만 궤도 진입을 위한 엔진 기동을 수행할 것이다"고 SpaceX는 사전에 공지했다.
"스타십, 궤도 진입!" 그렇다면 위험은 무엇일까?
오랜 숙고와 비행 데이터 검토 끝에 SpaceX는 위험을 감수하기로 결정했다. 세 개의 소형 랩터 엔진 중 하나가 점화되었고, 오후 23시 15분, 마침내 스타십은 지구 궤도에 진입해 현재 약 276km 고도에서 지구를 공전하고 있다. 다음 단계는 26개의 스타링크 위성을 분리하는 것이었는데, 이 과정 또한 순조롭게 진행되었다.
이는 SpaceX 로켓의 최초 시도일 뿐만 아니라, 궤도 진입 자체가 새로운 위험을 수반한다. SpaceX가 스타십이나 상단 추진체의 제어권을 잃더라도, 로켓은 준궤도 시험 때처럼 단순히 지구로 추락하여 바다에 떨어지는 것이 아니다. 일단 궤도에 진입하면, 스타십은 추진 시스템에 문제가 생기거나 오작동이 발생하더라도 계속해서 선회할 수 있을 만큼 빠른 속도를 유지하고 있다. 그렇게 되면 거대한 우주 쓰레기가 될 뿐이다.
따라서 인공위성과 유인 우주 정거장에 미치는 위험을 최소화하기 위해 스타십은 초저궤도를 돌고 있다. 계획된 궤도는 고도 275~280km로, 약 400km 고도에서 공전하는 국제 우주 정거장(ISS)이나 약 340km 고도에서 공전하는 중국 우주 정거장 톈궁보다 훨씬 낮다. 하지만 통제 불능 상태에 빠진 스타십이 인공위성이나 다른 우주 쓰레기와 충돌할 가능성을 완전히 배제할 수는 없다.
그다음에는 어떤 일이 벌어질까?
지구 궤도를 몇 바퀴 돈 후, 발사 후 약 10시간이 지나면 스타십은 랩터 엔진 점화로 속도를 줄여 궤도를 이탈하고 제어된 방식으로 지구 대기권에 재진입한다. 이 재진입 과정에서 로켓은 섭씨 1,300도가 넘는 고온을 견뎌야 한다.
스타십이 이러한 고온을 견딜 수 있도록 기체 표면은 특수 열 차폐 타일로 덮여 있다. 그러나 준궤도 비행 시험 중 일부 타일이 떨어져 나가거나 낮은 온도에서 손상되는 문제가 발생했다. 이번 시험에서 이러한 문제가 재발하지 않도록 SpaceX는 열 차폐 타일 장착 방식을 재설계하고 일부 영역에서는 타일의 모양도 변경했다. 이번 비행 시험에서는 스타십에 탑재된 스타링크 위성 3개가 카메라를 이용해 열 차폐 타일의 상태를 모니터링할 예정이다.
출처: SpaceX
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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