스타쉽의 중요성(우주 개척의 핵심)feat.일론머스크

분리된 1단과 2단의 가상도 (2016)
100톤 이상의 인공위성을 지구궤도에 쏘아 올리는 것이 스타쉽이다. 스타쉽은 50톤 이상의 인공위성을 지구 저궤도에 발사하는 초대형 발사체(SHLLV)이다. 우주 발사체는 소형(SLV), 중형(MLV), 대형(HLLV), 초대형(SHLLV)이 있다. 2018년 한국이 최초로 발사한 누리호 시험발사체는 소형 발사체이다. 유명한 초대형 발사체로는 새턴 5호 아폴로 11호를 달에 보냈고, 장기간 미국이 사용했던 우주 왕복선 및 나사의 아르테미스 미션 및 게이트웨이 우주정거장 구축에 사용될 우주 발사 시스템(SLS) 등이 있다.
스타쉽 발사 시스템(SpaceX Starship 또는 SLS, Starship Launch System) 또는 스페이스 X 스타쉽은 미국의 스페이스X가 개발 중인 재활용 가능한 우주 발사체이다. 한때 ITS(Interplanetary transport system), 또는 BFR(Big Falcon Rocket), ITS(Interplanetary transport system)라는 이름으로 불렸다.
2단계로 준비된 다단 액체연료 로켓이며, 1단과 2단이 발사된 후에 발사대로 다시 날아와 착륙하여, 추가로 발사가 가능하다. 2단은 필요에 따라 화물선과 유인우주선, 공중 연료 보급선으로 긴급 전환이 가능하다. 엔진은 진공 추력 200톤의 LOX/메테인의 랩터(로켓 엔진)를 사용한다. 1단 슈퍼 헤비에는 랩터 엔진 28개, 2단 스타쉽에는 해수면 랩터 엔진 3개, 진공 랩터 엔진 3개를 사용한다.
스페이스X는 이 로켓으로 화성에 식민지를 건설할 계획이며, 2020년 4월 나사의 달 유인 착륙 시스템 세 가지 중 하나로 선정되어 향후 10개월간의 디자인 기간에 아르테미스 프로그램의 재정적 지원을 약속받았다.
과거 개발 방향
2005년, 지구 저궤도 상에 최소 100t의 화물을 수송할 것으로 예정되었던 이 발사체계는 2012년 일론 머스크의 전반적인 화성 식민지화 계획과 함께 발표되었다. 2014년 4월, 전문매체에서는 2020년 초반까지 스페이스X가 랩터 엔진을 사용하여 이러한 계획을 성공시킬 수 있다고 예상했다.
2016년 9월 중순, 일론 머스크는 본인 SNS 계정을 통하여 'MCT라는 명칭이 더는 이어지지 않을 것'임을 언급했고 '스타쉽이 화성 너머로 진출 할 수 있기 때문'이라고 이야기했다. 이러한 발상에 의해 새롭게 선택된 명칭은 행성 간 이동 시스템, ITS였으나 일론 머스크는 이에 만족하지 못하여 '나는 BFR과 BFS라는 명칭이 나쁘지 않다고 생각한다. 개발 코드명은 BFR이 될 것'이라며 레딧에 2016년 10월 23일 글을 작성했다. 이러한 ITS의 개발 방향에 대한 세부 사항은 2016년 9월 27일 열린 제67회 국제 우주 총회에서 발표했다. ITS 부스터와 행성 간 우주선은 각각 130 Mn, 56Mn의 추력을 생산할 예정이었다. 같은 시기에 랩터 엔진의 첫 연소 테스트가 진행되었으며 이때 처음 구상되었던 ITS 탱커(공중 급유선)에 대한 아이디어가 지금까지 이어지고 있다. ITS부스터(ITS Booster, 현 수퍼헤비)와 행성 간 우주선(Interplanetary Spaceship, 현 스타쉽)에 대한 내용이 발표되었으며 ITS 부스터의 경우 직경 12m에 높이 77.5m, 행성 간 우주선의 경우 직경 12m에 높이 49.5m의 규격을 가질 것으로 공개했다.
2017년 9월 치러진 제68회 국제 우주 총회에서 ITS의 새로운 디자인이 발표되었고 이전 머스크가 말한 것과 같이 BFR로 확정되었다. BFR(Big Falcon Rocket)의 직경은 ITS 대비 3m 감소한 9m가 되었으며 전신 탄소 섬유 소재 채용이 예정되었다. 2단계 발사체의 구분이 정리되어 BFS(Big Falcon Ship)으로 불리게 되었고 3가지 용도로 그 명칭을 구분하게 되었다. 각각 지구 궤도상, 승무원 수송, 화성에 화물 운송, 달, 연료 보급 등의 용도에 맞추어 BFS Crew, BFS Cargo, BFS Tanker라는 이름으로 불렸다. 공기 역학을 응용한 기체 제어를 위하여 델타 윙과 플랩 장비를 탑재할 것이며 BFS의 경우 하단에 해면 추력 엔진 3기와 진공 엔진 3기를 사용할 것으로 공개되어 처음으로 이에 대한 세부 내용이 발표되었다. 텍사스, 루이지애나, 루이지애나, 콜롬비아주에 BFR 개발을 위한 시설 건축이 확정되었다.
슈퍼 헤비(Super Heavy)
스타쉽의 1단 발사체가 될 슈퍼 헤비는 72미터 높이에 9미터 직경을 가질 것으로 예정되어 있고, 3,600,000 kg의 무게를 가질 것으로 예상된다. 내부 연료 탱크와 알루미늄 외곽, 골조는 탄소 섬유로 제작될 것으로 알려졌다. 극저온에서 발사체에 뒤틀림이 생기는 것을 막기 위함이라고 언급되었다. 33개의 랩터 엔진은 72,000 킬로 뉴턴의 추력을 생산할 전망이다.
2019년 10월, 슈퍼 헤비의 디자인 변경이 언급되었으며 6개의 착륙용 다리 및 다리를 감싸는 페어링 구조, 4개의 마름모꼴 그리드핀(상승 비행할 때 로켓의 비행 안정성을 높여주는 망 형태의 장치, 다만 스페이스X 계열의 로켓에서는 일반적인 사용과는 달리 로켓의 위에 부착되어 공기저항을 유발하여 로켓의 착륙 절차에 수평을 유지하기 위해 사용된다) 등등 세부적인 디자인 요소가 공개되었다.