미국 보카치카 스타베이스에서 발사 준비 중인 스페이스X 스타십[AFP]

[헤럴드경제=원호연 기자]화성에 100만명의 인류가 살 수 있는 우주 기지를 세우겠다는 일론 머스크 스페이스X 최고경영책임자(CEO)의 꿈이 첫 걸음을 뗀다. 머스크가 세운 우주탐사기업 스페이스X의 화성 탐사용 대형 우주선 ‘스타십’이 드디어 지구 궤도를 향해 날아오른다.

스페이스X는 17일 미국 동부시간 오전 8시(한국시간 오후 10시) 텍사스주 보카치카에 위치한 스타십 전용 발사시설인 스타베이스에서 첫 궤도 시험 비행을 시도한다고 밝혔다.

스타십은 머스크가 2016년 선언한 ‘화성 개척’의 핵심이다. 머스크는 당시 멕시코 과달라하라에서 열린 국제우주대회 기조연설을 통해 “화성에 100만명 이상이 사는 식민지를 이번 세기 안에 건설할 것”이라고 예고했다. 스타십은 2025년 미 항공우주국(NASA)이 진행하는 유인달탐사 계획 ‘아르테미스 미션’에서 달 착륙선으로도 활용될 예정이다.

스페이스X가 스타십의 부분별 시험이나 준 궤도 시험을 통해 로켓 성능을 검증한 적은 있으나 지구 궤도 시험 비행을 하는 것은 이번이 처음이다.

미국 보카치카 스타베이스에서 발사 준비 중인 스페이스X 스타십[AFP]

스타십이 기존의 다른 로켓과 차별화되는 것은 부스터와 스타십 모두 재사용이 가능하다는 점이다. 1회용에 그치는 기존 로켓에 비해 발사 비용을 절감할 수 있다. 현재 스페이스X가 스타링크 위성 발사에 사용하고 있는 재사용 로켓 팰컨9 로켓은 지구 저궤도에 1㎏의 물체를 쏘아올리는 데 드는 비용이 2700달러(530만원)에 불과해 유럽 아리안5호(8900달러), 미국 아틀라스V(1만 3400달러)에 비해 낮다.

스타십은 ‘슈퍼헤비 부스터’로 불리는 로켓과 우주선 역할을 하는 ‘스타십’으로 구성된다. 강철로 만들어진 선체는 반짝이는 외관으로 눈길을 끈다. 당초 탄소섬유 복합체로 만들어질 예정이었지만 대기권 재진입 시 안전을 위해 녹는점이 더 높은 강철로 변경 됐다.

전체 높이는 120m로 40층 건물과 맞먹는다. 1960~1970년대 달 탐사에 나섰던 아폴로 우주선을 쏘아올린 새턴5 로켓보다 9m가 더 높아 역사상 최대 로켓으로 꼽힌다. 연료를 모두 주입했을 경우 총 중량은 4900t에 달한다.

높이 146m의 발사대는 집게 형태로 지상으로 돌아온 슈퍼 헤비 부스터를 잡아 재사용할 예정이다. 다만 스페이스X는 이번 시험 발사에서 부스터와 스타십을 회수해 재사용하지는 않는다. 이번 비행은 성능 시험에 초점이 맞춰져 있기 때문이다. 부스터는 이륙 170초 이후 분리돼 멕시코만 바다에 착수한다. 스타십은 플로리다 해협을 지나 고도 235㎞까지 상승한 뒤 1시간 이상 지구를 돌아 하와이 카우아이 섬 북서쪽 앞바다에 착수한다.

스타십 로켓 전체를 우주로 쏘아올리는 힘인 추력은 7500t에 달한다. 최대 150t의 화물을 지구 궤도에 올려 놓을 수 있는 수준으로 현재 스페이스X가 사용하고 있는 팰컨9 추력(22.8t)의 6배에 달한다.

이처럼 강력한 추력은 메탄을 새로운 연료로 사용하는 신형 랩터 엔진 33개로부터 나온다. 스페이스X가 메탄을 기존 로켓 연료인 케로신(등유) 대신 사용한 것은 그을음이 없어 재사용에 유리하고 향후 화성에 기지를 건설할 때 화성의 대지 주성분인 이산화탄소를 이용해 조달할 수 있는 장점이 있다.

스페이스X 스타십을 이용한 화성 기지 개척 상상도㈜[스페이스X]

다만 새로운 연료를 사용하는 데다 33개나 되는 랩터 로켓에 연료를 분배해야 하는 만큼 기존 로켓 보다 배관이 많고 복잡하다. 이러한 복잡성은 스타십의 발사 성공 가능성을 낮추는 요인이다. 실제로 지난해 7월 스타십 추진체가 지상 시험 발사 도중 폭발하기도 했다. 이번 발사도 지난 10일에서 연기됐다.

머스크는 지난 16일 올린 트윗에서 “성공 가능성에 대한 기대치를 낮게 잡고 싶다”면서 “제발 발사대에서 폭발하는 일만 없기를 바란다”고 말했다. 이어 “스타십이 발사대를 무사히 떠나 지상에서 멀어지기만 해도 성공작으로 평가하고 싶다”고 강조했다.