[뉴스스페이스=김정영 기자] 일론 머스크의 민간 우주기업 스페이스X가 화성행 대형 우주선 스타십의 다섯 번째 시험 비행을 성공적으로 마쳤다. 이번에 첫 시도된 '젓가락 로봇 팔' 장비를 이용한 대형 로켓 회수에도 성공했다.

스페이스X는 13일(현지시간) 오전 7시25분(미 중부시간) 텍사스주 남부 보카치카 해변의 우주발사시설 '스타베이스'에서 5차 시험 비행을 진행했다. 발사 이후 약 3분 만에 1단 로켓 추진체인 슈퍼헤비 로켓이 스타십에서 순조롭게 분리됐다. 또 발사 약 7분 만에 슈퍼헤비가 우주에서 지구로 돌아와 수직 착륙하는 데 처음으로 성공했다.

이 과정에서 스페이스X는 발사탑의 '젓가락 팔'을 사용해 로켓을 잡는 신기술을 시도했고 곧바로 성공했다. 젓가락 팔은 영화 속 괴물 고질라에서 이름을 따 '메카질라'로 불린다

이번 시험 비행은 지난 6월 6일 이후 4개월여 만이다. 특히 이번 시험 비행에서는 스타베이스의 발사탑인 ‘메카질라’에 새로 설치한 로봇 팔을 이용해 공중에서 슈퍼 헤비 부스터를 잡았다. 스페이스X는 이 로봇 팔 시스템에 ‘젓가락(chopsticks)’이라는 이름을 붙였다. 성공 여부를 짐작하기 쉽지 않았지만 발사 7분 만에 돌아온 부스터를 성공적으로 잡아서 착륙시키는 데 성공했다.

이전 스타십 4차 시험비행까지는 1단 로켓이 멕시코만 바다로 하강해 입수했다. 메카질라를 이용한 슈퍼헤비 회수는 이날 처음으로 시도했는데, 한번에 성공해 낸 것. 앞서 스페이스X는 2016년 슈퍼헤비보다 작은 로켓 팰컨9를 해상 무인선 위에 온전히 착륙시키는 데 성공한 뒤 로켓을 여러 차례 재사용하는 방식을 채택해왔다. 스타십도 예정대로 비행을 마치고 별 파손 없이 인도양 해역의 목표 지점에 입수했다.

발사 현장을 지킨 스페이스X의 엔지니어링 매니저 케이트 티스는 “우리는 사상 처음으로 슈퍼 헤비 부스터를 발사탑에 다시 올리는 데 성공했다”며 “오늘은 엔지니어링 역사책을 다시 쓰는 날”이라고 말했다. 스페이스X의 대변인인 댄 휴오트도 “(로켓 발사가 익숙해진) 이 시대에도 방금 장면은 마법처럼 보인다”고 말했다.

스페이스X는 메카질라의 로봇 팔이 성공적으로 작동하면서 앞으로우주 사업에 새로운 지평을 열게 됐다. 비용과 시간면에서 훨씬 효율적으로 슈퍼 헤비 부스터를 재사용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 로켓을 다시 만드는 데 시간이 걸리지 않게 된 만큼, 향후 스타십의 시험비행을 훨씬 더 빨리 반복해서 시도할 수 있게 됐다.

지금은 발사대에 재착륙한 로켓을 다시 쏘려면 한 달 이상 시간이 걸리지만, 로봇 팔을 이용하면 지상 착륙을 위한 장치가 필요없기 때문에 재발사에 걸리는 시간을 크게 줄일 수 있다. 또 스타링크 위성을 한꺼번에 더 많이 쏘아 올리는 데에도 활용될 수 있다.

스페이스X는 성명을 통해 “스페이스X 엔지니어들은 수년간 부스터를 공중에서 캐치하기 위해 준비했고 몇 달에 걸쳐 테스트를 진행했다”며 “성공 가능성을 극대화하기 위해 인프라 구축에 수만 시간을 쏟아 부었다”고 밝혔다.

지난 4차 시험 비행 때는 절반의 성공을 거뒀다. 우주선이 고도 240㎞ 궤도에 진입한 뒤에 인도양에 ‘스플래시 다운’ 방식으로 떨어졌다. 스플래시 다운은 하강 속도를 줄이면서 다시 착륙하는 것처럼 자세를 잡은 뒤 물속으로 들어가는 방식이다. 이번에는 한 단계 더 나아가서 발사대에 정확하게 다시 착륙시켰다.

스타십의 2단부인 우주선은 시속 2만6234㎞로 고도 210㎞를 날아 지구로 다시 귀환해 인도양에 착륙할 예정이다. 2단부까지 성공적으로 돌아오면 이번 5차 시험 비행은 완전한 성공으로 끝나게 된다.

머스크도 사회관계망서비스(SNS) 엑스(X·옛 트위터)에 "스타십이 목표지점에 정확히 착륙했다. 두 가지 목표 중 두 번째 목표가 달성됐다"면서 "(인류가) 여러 행성에서 살 수 있게 하기 위한 큰 진전이 오늘 이뤄졌다"고 강조했다. 머스크는 앞으로 2년 동안 화성에 약 5개의 무인 스타십을 발사할 계획이다. 장기적으로 화성을 개척해 인류가 이주한다는 목표를 갖고 있다.

스타십은 인류 역사상 가장 거대한 로켓이다. 총 길이가 120m에 달하고, 추력은 7590tf(톤포스·1tf는 1t 중량을 밀어 올리는 힘)다. 스타십의 탑재 중량은 100~150t인데, 한 번에 100명의 우주인이 탈 수 있다. 스페이스X와 NASA는 스타십을 이용해 화성 탐사에 나설 계획이다. 달 남극 근처에 착륙하는 2026년 아르테미스 3호 임무에 스타십이 쓰일 예정이고, 향후 화성 탐사에도 스타십을 이용할 계획이다.

빌 넬슨 NASA 국장은 이날 엑스에 "오늘 부스터 포착과 다섯 번째 스타십 비행 테스트에 성공한 스페이스X를 축하한다"며 "아르테미스 프로젝트 하에 지속테스트를 하면서 달의 남극 지역과 화성 탐사 등 우리 앞에 놓인 담대한 임무를 준비하겠다"고 썼다.