스페이스X가 지난 9월 폭발 사고 이후 다시 화물을 우주로 실어 나를 준비가 됐다고 밝혔다. 이르면 로켓은 이번 주 일요일 발사될 예정이다.

스페이스 X는 성명에서 지난 사고의 원인을 밝혀 냈다고 밝혔다고 3일 뉴욕타임스(NYT)가 전했다. 매우 차가운 헬륨과 산소, 탄소 섬유와 알루미늄의 상호 작용 때문에 폭발이 일어났다는 것이다. 문제가 된 부분에 대한 자세한 기술적 내용을 발표했으며, 재발을 막기 위한 제2의 해결책을 마련했다고 밝혔다.

플로리다 발사장에서 지난해 9월 1일 발생한 팰콘9 로켓의 폭발은 당혹스럽고 걱정스러운 소식이었다. 왜냐하면 로켓 추진체 주입이라는 안전한 작업 중에 벌어졌기 때문이다. 팰컨9 로켓은 사고 8분 후 테스트를 위한 엔진 점화가 예정돼 있었고, 2일후 발사될 예정이었다. 폭발로 인해 로켓과 함께 페이스북이 아프리카에서 인터넷 서비스를 시행하는데 쓰기 위한 2억 달러 짜리 통신 위성 등이 모두 부서졌다. 팰컨9 로켓은 NASA의 화물을 국제우주정거장(ISS)에 실어 나르는 역할을 했고, 2018년부터는 우주인을 실어 나를 예정이었다. 최근에는 미 국방부 스파이 위성을 발사하는 계약을 따내기도 했다.


연방 법률에 따라, 정부 기관이 아니라 로켓을 제조한 회사가 조사를 진행했다. 미 항공우주국(NASA)과 국가교통안전위원회 대표단을 포함해서 조사팀이 꾸려졌다. 사고 조사팀은 결함수해석(缺陷樹解析)을 체계적이고 광범위하게 수행했다. 문제는 2단 로켓 중 2단에 위치한 액체산소 탱크에서 발생한 것처럼 보였다. 조사팀은 액체 산소 탱크에 있는 3개의 헬륨 용기에 초점을 맞췄다. 용기는 강력한 탄소 섬유로 이뤄져 있으며, 알루미늄으로 구성돼 있다. 발사 때 액체 산소가 사용되면, 헬륨이 가열돼 산소 탱크 속 압력을 맞추기 위해 보충하는 역할을 한다.

지난 2015년 겨울부터 스페이스X는 업그레이드 된 팰컨 9디자인을 사용했는데, 예전에 쓰던 것보다 22도가 낮은 영하 171도의 과냉각 액체 산소를 썼다. 온도가 낮으면 액체 산소의 밀도가 높아져 엔진의 추력을 높일 수 있다.

헬륨이 더 차가워 질 수 있다는 것이 문제였다. 탄소 섬유와 알루미늄이 냉각되면서 서로 다른 비율로 수축 된다. 그 틈새로 액체 산소가 흐를 수 있다. 게다가 헬륨은 산소가 어는 점 이하로 온도가 낮아질 수 있어서 산소가 고체가 될 수 있다. 스페이스 X의 최고경영자(CEO)인 일론 머스크는 “로켓 역사에서 전에 겪어보지 못한 놀라운 문제가 발생했다”고 말했다.

산소가 그 틈에 끼면서, 탄소 섬유와 알루미늄이 불에 탈 수 있다. 대화재에 필요한 모든 요인이 갖춰졌다. 섬유에서 일어나는 마찰 등은 점화에 필요한 에너지를 충분히 만들어 낼 수 있다. 캘리포니아 호손과 텍사스 맥그리거에 위치한 스페이스X 설비에서 실시한 테스트에서 이 같은 결론을 뒷받침하는 결과가 나왔다고 회사측은 설명했다.

앞으로 발사될 팰컨9 로켓은 연료 주입 절차가 개선돼 헬륨이 따뜻하게 될 것이며, 헬륨 용기의 모양이 바뀔 것이다. 이번 주에 발사될 스페이스 X의 로켓에는 이리듐 통신 위성 10개가 실릴 예정이다. 65개의 위성은 70개의 새로운 위성으로 바뀔 예정이다. 이리듐 위성은 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 스페이스 X의 로켓에 실려 발사될 예정이다. 스페이스X는 이달 중에 화물을 실어나를 로켓 발사를 계획하고 있다. /문병도기자 do@sedaily.com