로켓 화물이 작동할까요? 2024년에 수집된 데이터에 답이 있을 수 있습니다.

워싱턴 — 언젠가 우주 로켓을 통해 지구 반대편으로 장비를 발사하려는 미 공군의 노력은 2024년에 일련의 시험 비행을 거쳐 이 개념이 실제로 작동할지 여부를 밝힐 것입니다.

그리고 Wright-Patterson Air의 공군 연구소 통합 역량 부서 수석 과학자인 Greg Spanjers에 따르면 약 3년 안에 부서는 Rocket Cargo를 운용할지 아니면 다른 것으로 이동할지 결정을 내릴 수 있는 충분한 데이터를 갖게 될 것이라고 합니다. 오하이오주에 있는 강제 기지.

Rocket Cargo는 최첨단 기술을 사용하여 군대가 전장에서 사용할 수 있는 새로운 기능을 개발하고 제공하는 것을 목표로 하는 연구소의 소위 Vanguard 프로그램 중 하나입니다. 이 프로그램은 상업용 로켓 부문을 연구하여 군대가 전 세계로 물품을 신속하게 운송할 수 있는지 확인합니다. 하지만 프로그램 자체가 상업용 로켓 개발에 자금을 지원하지는 않습니다.

2022년에 연구소는 SpaceX가 SpaceX의 Starship 로켓 프로그램에서 비행 데이터를 수집할 수 있도록 102년 XNUMX억 XNUMX백만 달러 계약을 체결했습니다.

그 노력이 항상 순조롭게 진행된 것은 아닙니다.

지난 4월에는 SpaceX의 스타쉽 로켓 중 하나가 이륙 직후 폭발했습니다. Spanjers는 발사를 실패로 간주하지 않는다고 말했지만, 발사대를 청소하려는 회사의 목표를 달성했기 때문에 폭발은 너무 빨리 발생하여 사용 가능한 데이터를 수집할 수 없었습니다.

공군의 Rocket Cargo를 관리하는 Spanjers는 1월 XNUMX일 인터뷰에서 Defense News와의 인터뷰에서 데이터를 생성할 수 있는 더 많은 시험 비행이 곧 이루어지기를 희망한다고 말했습니다.

스페이스X는 지난 18월 XNUMX일 스타쉽 로켓의 두 번째 시험 발사를 실시했으나 단계 분리 단계 직후 폭발했다. AFRL은 이 로켓이 폭발하기 전에 얼마나 많은 데이터가 수집되었는지에 대한 질문에 보도 시간까지 응답하지 않았습니다.

희망과 계획

Spanjers는 로켓 화물 프로그램이 각 발사대에서 하루에 한 번 발사를 수행하고 필요에 따라 단일 로켓에 100톤의 화물을 운반할 수 있는 계획을 구상하고 있습니다. 그러나 이 전체 용량조차도 전통적인 항공 물류나 해상 운송을 대체하기에는 충분하지 않지만 상대적으로 단기간에 고급 화물을 신속하게 운송할 수 있는 방법을 제공할 수 있다고 그는 덧붙였습니다.

그는 2024년 말까지 프로그램이 궤도에 진입하는 스타쉽 로켓의 충분한 비행 데이터를 원한다고 설명했습니다.

그는 내년에 공군이 로켓에서 20피트 컨테이너를 신속하게 싣고 내리는 기술을 개선하는 데 사용할 수 있는 화물칸 모형(기본적으로 스타쉽의 상반부)도 만들 계획이라고 말했습니다. 해당 모형은 현재 오하이오주 얼라이언스에 있는 엔지니어링 회사 SES에서 최종 건설 단계에 있습니다.

그리고 2026년까지(스패저스는 2025년까지 완료될 수 있다고 말했지만) 공군은 로켓 화물 프로그램이 로켓을 빠르게 발사하고, 대량의 화물을 궤도에서 내려오고, 화물을 빠르게 싣고 내리는 능력을 보여줄 것으로 기대하고 있습니다.

SpaceX의 스타십 로켓 프로그램 첫 번째 고객 중 하나인 공군은 반복 비행을 위해 로켓을 빠르게 회전시키는 능력과 같이 국방부에 가장 중요한 것이 무엇인지 회사가 파악하도록 돕고 있다고 Spanjers는 말했습니다.

그러나 공군이 염두에 두고 있는 화물 용량은 로켓의 열 보호 시스템, 작동기 및 기타 구성 요소에 상당한 스트레스를 가할 것이며 SpaceX와 같은 로켓 생산업체가 설계할 때 이러한 요구 사항을 염두에 두는 것이 중요하다고 그는 설명했습니다. 로켓.

압력 마운트

아마도 공군 연구소가 수집하고자 하는 가장 중요한 데이터는 로켓이 우주에 도달할 때 압력이 얼마나 빨리 떨어지는지, 그리고 로켓이 대기권에 다시 진입할 때 압력의 변화에 ​​대한 정보일 것이라고 Spanjers는 말했습니다. 이는 서비스가 우주 공간에서 화물이 어떻게 반응할 수 있는지, 그리고 화물을 보호하는 방법을 배우는 데 도움이 됩니다.

“우리 화물이 단단한 진공 상태에 부딪히면, 로켓 운송에서 살아남을 수 있도록 특별히 설계된 화물을 만들고 싶지 않기 때문에 이는 정말 문제가 됩니다.”라고 그는 말했습니다. “이 로켓은 험비를 태울 수 있을 만큼 큽니다. [그러나] 차량을 진공 상태에 놓으면 모든 그리스, 오일, 연료 등이 즉시 증발할 것입니다.”

연구실에서는 로켓의 어느 부분에 압력을 가할 것인지, 그리고 얼마만큼 압력을 가할 것인지에 관한 몇 가지 옵션을 고려하고 있다고 Spanjers가 말했습니다.

컨테이너 테스트 프로세스는 2024년 말까지 대규모 공군 및 NASA 진공실에서 진행될 것으로 고려되고 있습니다. Spanjers는 테스트가 작은 컨테이너로 시작하여 SpaceX가 자체 로켓 개발을 진행함에 따라 더 큰 컨테이너가 포함될 가능성이 있다고 말했습니다. 그는 공군이 외부 및 내부 센서를 모두 사용하여 모든 우주선 발사에 대한 데이터를 수집할 계획이라고 언급했습니다.

“우리는 여기서 그들과 함께 테스트할 수 있는 좋은 기회를 얻었습니다.”라고 그는 말했습니다. “우리는 납세자를 위해 아주 좋은 비용으로 많은 검사를 받을 것입니다.”

공군은 또한 로켓에 탑재된 화물이 발사 중에 얼마나 많은 난기류를 견뎌야 하는지 추적하는 "진동 및 충격" 정보를 수집하려고 합니다. 그러나 Spanjers는 진동이 큰 문제를 일으킬 것으로 예상하지 않습니다. 결국 그는 공군이 대규모 수송기 뒤쪽에서 정기적으로 화물 팔레트를 던진다고 말했습니다.

그리고 로켓이 커질수록 승차감은 더 부드러워진다고 그는 덧붙였습니다.

그럼에도 불구하고 그는 연구소 엔지니어들이 5개 회사가 개발 중인 컨테이너가 군용 화물을 운반하고 우주 발사에서 살아남을 수 있는지 확인하기 위해 진동 데이터가 필요하다고 지적했습니다. 로켓 화물 프로그램은 또한 사람들이 다음 발사에 재사용하기 위해 이러한 컨테이너에서 화물을 신속하게 내릴 수 있는지 여부를 보여줄 필요가 있다고 그는 말했습니다.

또한 연구실에서는 로켓의 열 보호 시스템이 어떻게 작동하는지, 그리고 얼마나 많은 질량이 궤도에서 안전하게 내려올 수 있는지에 대한 더 많은 데이터를 원합니다. 더 많은 무게는 더 많은 항력을 의미하며, 이는 어떻게든 소멸되어야 하는 상당한 양의 열을 생성한다고 Spanjers는 설명했습니다.

Spanjers는 "SpaceX가 우주에서 내려오려고 하는 무게의 양은 우리가 우주 왕복선 프로그램에서 수행한 모든 것보다 훨씬 더 많습니다."라고 말했습니다. "내 생각엔 우리가 이전에 궤도에서 내려온 어떤 것보다 5배 정도 더 높은 것 같아요."

Spanjers는 미국 로켓 부문이 최근 Rocket Cargo 개념의 타당성을 암시하는 몇 가지 발전을 이루었다고 말했습니다. 그는 수십 년 동안 한국이 매년 100~150번의 로켓 발사를 수행했다고 지적했습니다. 그러나 지난해에는 발사 횟수가 XNUMX회(주로 SpaceX가 수행함)로 늘어났고, 내년에는 격일로 XNUMX회씩 XNUMX회를 넘어설 것이라고 그는 말했습니다.

그리고 지난 몇 달 동안 두 번, Spanjers는 SpaceX가 로켓이 발사된 지 이틀 반 만에 발사대를 재사용할 수 있었다고 말했습니다.

또 지난 27월 우주시스템사령부는 발사 명령을 받은 지 XNUMX시간 만에 캘리포니아주 반덴버그 우주군기지에서 로켓 발사를 단행했다. 이는 전술적으로 대응하는 우주 발사의 기록을 세웠습니다.

스패저스는 “1~2년 전으로 돌아가면 로켓을 발사하는 데 4개월에서 4년이 걸렸다”고 말했다. "이것은 비행기 작전과 훨씬 더 유사한 발사 작전을 만드는 데 있어 우리가 이루고 있는 매우 중요한 성과입니다."

Spanjers는 공군 연구소가 작동하는 설계를 찾을 때까지 여러 차례의 "만들고, 부수고, 만들고, 부수는" 실험을 거칠 계획이라고 덧붙였습니다.

“우리가 여기서 이야기하고 있는 이러한 [과학 및 기술] 과제는 사소한 것이 아닙니다.”라고 그는 말했습니다. "이전에는 험비를 로켓에 장착하려고 시도한 사람이 아무도 없었습니다."

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• 출처: https://www.defensenews.com/battlefield-tech/space/2023/12/04/will-rocket-cargo-work-data-collected-in-2024-may-hold-the-answer/