확대 / NASA의 오리온 우주선은 아르테미스 1호 임무가 끝난 2021년 12월 11일 태평양으로 하강합니다.

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NASA 관계자는 2021년 후반에 아르테미스 I 임무가 성공했다고 선언했으며, 그러한 평가에 대해 논쟁하기는 어렵습니다. 우주발사시스템(Space Launch System) 로켓과 오리온(Orion) 우주선은 달 주위를 돌았다가 지구로 돌아오는 무인 비행에서 거의 완벽하게 수행되어 프로그램의 첫 번째 유인 임무인 아르테미스 2호 임무를 위한 길을 열었습니다.

그러나 엔지니어들이 Artemis I에서 기대에 미치지 못하는 한 가지 사실은 Orion 우주선의 열 차폐 문제였습니다. 임무가 끝난 후 캡슐이 지구 대기권에 다시 진입하면서 열 차단 장치는 컴퓨터 모델이 예측한 것과는 다른 방식으로 감소하거나 소실되었습니다.

NASA 관계자는 아르테미스 1호가 돌아오는 동안 예상보다 더 많은 양의 탄화 물질이 방열판을 빠져나갔으며, 그것이 빠져나가는 방식이 다소 고르지 못했다고 말했습니다. 오리온의 열 차폐물은 AFCOT라는 소재로 만들어졌으며 우주선이 시속 40,000km(25,000mph)의 속도로 대기권에 뛰어들 때 연소되도록 설계되었습니다. 달에서 돌아온 오리온은 최대 화씨 5,000도(섭씨 2,760도)에 달하는 온도에 직면했는데, 이는 우주선이 지구 저궤도에서 대기권으로 재진입할 때 보는 것보다 더 뜨거운 것입니다.

열 차폐 문제에도 불구하고 오리온 우주선은 태평양에 안전하게 착륙했습니다. 엔지니어들은 비행 후 검사 중에 고르지 않은 탄화 현상을 발견했습니다.

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NASA 탐사부에서 아르테미스 임무 개발을 감독하는 아밋 크샤트리아(Amit Kshatriya)는 금요일 기관이 여전히 열 차폐 문제의 근본 원인을 찾고 있다고 말했습니다. 관리자들은 우주 비행사 Reed Wiseman, Victor Glover, Christina Koch 및 Jeremy Hansen을 달 반대편으로 10일간 여행하도록 보내는 Project Artemis II를 진행하기 전에 그 이유를 확실히 이해하고 싶어합니다.

1972년 마지막 아폴로 임무 이후 인간이 달 가까이 비행한 것은 이번이 처음이다. 지난 1월 NASA는 아르테미스 2호의 발사를 2024년 말에서 2025년 9월까지 연기할 것이라고 발표했는데, 이는 주로 열에 대한 미해결 조사로 인해 발생했다. 쉴드 문제. .

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Kshatriya는 금요일 NASA 자문위원회 위원회와의 회의에서 “우리는 Artemis 1 방열판의 성능에 대한 조사를 아직 진행 중입니다”라고 말했습니다.

엔지니어들은 Artemis I의 불균일한 탄화 원인을 더 잘 이해하기 위해 풍동 및 제트기 설치에서 하위 규모 열 차폐 테스트를 수행했습니다. Kshatriya는 “이 원인에 대한 최종 답변에 점점 가까워지고 있습니다”라고 말했습니다.

NASA 관계자는 이전에 Artemis II용 Orion 우주선에 이미 설치된 방열판을 변경할 필요가 없을 것 같다고 밝혔지만 이를 배제하지는 않았습니다. Artemis II의 Orion 열 차폐 장치를 재설계하거나 수정하면 임무가 최소 1년 지연될 가능성이 높습니다.

대신 엔지니어들은 아르테미스 2호 임무가 끝난 후 오리온 우주선이 대기권에 재진입할 때 비행할 수 있는 모든 가능한 경로를 분석하고 있습니다. 우주로 날아간 다음 연못을 가로질러 뛰어오르는 바위처럼 대기권으로 최종 하강했습니다. 이 프로필을 통해 Orion은 태평양의 구조팀에 더 가까이 더 정확하게 착륙할 수 있으며 우주선과 내부에 타고 있는 승무원의 중력을 줄일 수 있습니다. 또한 우주선의 열 부하를 두 단계로 나눕니다.

아폴로 임무는 직접 재진입 프로필로 비행했습니다. 우주선이 유도 없이 대기권을 통과하는 탄도 재진입이라는 재진입 모드도 있습니다.

플로리다에 있는 NASA의 케네디 우주 센터의 지상 팀은 이번 달 초 아르테미스 2호 임무를 위한 오리온 우주선을 공중 부양실로 옮겼습니다.
확대 / 플로리다에 있는 NASA의 케네디 우주 센터의 지상 팀은 이번 달 초 아르테미스 2호 임무를 위한 오리온 우주선을 공중 부양실로 옮겼습니다.

재진입 과정의 첫 번째 단계에서 탄화된 물질이 열 차폐 장치 밖으로 날아가기 시작했습니다. 엔지니어들은 재진입 건너뛰기 프로필이 Orion 열 차폐 성능에 어떤 영향을 미치는지 조사하고 있습니다. NASA는 Artemis II의 잠재적인 재진입 경로 각각에서 Orion의 열 차폐 기능이 어떻게 작동하는지 이해하고 싶어합니다.

“우리가 해야 할 일은 분석 팀에게 다음과 같이 말하는 것입니다. 제약이 무엇이든, 우리가 감당할 수 있는 것은 무엇입니까?” 크샤트리아가 말했다.

관계자들이 방열판에 탄화를 일으킨 원인을 파악하면 엔지니어는 승무원의 위험을 최소화하기 위해 Artemis II가 돌아올 때 어떤 유형의 궤적을 비행해야 하는지 결정할 것입니다. 다음으로 관리자들은 NASA가 비행 정당성이라고 부르는 것을 구축할 것입니다. 본질적으로 이것은 우주선이 비행하기에 안전하다는 것을 스스로 확신하는 과정입니다.

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Kshatriya는 “우리가 이 모든 것을 종합해 보면 비행할 정당성이 있거나 비행하지 않거나 둘 중 하나를 선택하게 됩니다.”라고 말했습니다.

NASA가 Artemis 2 비행에 대한 이론적 근거를 승인한다고 가정하면 우주비행사가 달 착륙에서 돌아올 때 고속 재진입 프로필을 갖게 될 하류 Artemis 임무에서 Orion의 방열판이 안전하게 비행할 수 있도록 하는 방법에 대한 추가 논의가 있을 것입니다.

한편, 아르테미스 II를 위한 오리온 우주선 탑승 준비는 NASA의 케네디 우주 센터에서 계속됩니다. Artemis II의 승무원 및 서비스 모듈은 올해 초 통합되었으며 전체 Orion 우주선은 이제 환경 테스트를 위해 진공 챔버 안에 있습니다.

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