미국 항공우주국(NASA)의 대규모 계획인 '성좌 프로젝트'의 핵심 요소인 Ares I 로켓은 미래 인류 우주 탐사의 중요한 임무를 수행합니다. 이번 발사체는 과거 우주왕복선과 달리 보다 높은 안전성과 신뢰성, 경제적 이익을 제공하도록 설계됐다. Constellation 프로젝트는 결국 예산 문제와 정치적 요인으로 인해 2010년에 취소되었지만 Ares I 로켓의 설계 및 기술 탐구는 의심할 여지 없이 미래의 우주 임무에 중대한 영향을 미칠 것입니다.
"Ares I의 발사는 국제 우주 정거장에서 달, 더 나아가 화성까지 인간 우주 비행의 새로운 장을 열 것으로 예상됩니다."
1995년에 록히드 마틴은 마샬 우주 비행 센터를 위한 첨단 교통 시스템 연구를 제작했습니다. 보고서에 제안된 다중 발사 시스템은 미래의 우주 운송 시스템에 대한 NASA의 탐사와 비전을 보여주는 후기 Ares I 설계와 매우 유사합니다. 2004년 부시 대통령은 인간을 달에 보내고 화성을 탐사하겠다는 '우주탐사 비전'을 발표했다. 이 새로운 탐사 목표는 아레스 1호의 초석이 됐다.
"아레스 I(Ares I)은 새로운 로켓의 개발일 뿐만 아니라 우주 탐사의 새로운 시대를 상징합니다."
아레스 I의 설계는 고체 로켓 추진 시스템과 액체 연료 시스템을 결합해 1단 고체 로켓 추진기로 효율을 높이고, 기존 4단 구조에 5단을 추가해 추력을 높인다. 이 설계는 로켓의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 설계 시 무거운 하중 요구 사항도 고려합니다.
더욱 심각한 것은 아레스 I의 상단 단계에서 사용된 J-2X 로켓 엔진이 아폴로 임무에 사용된 J-2 엔진의 개량 버전이라는 점입니다. 이 엔진 설계는 우주 발사에 대한 특별한 요구 사항을 고려하고 공중에서 시동할 수 있는 기능을 제공하므로 Ares I이 엔지니어링 기술에서 중요한 진전을 이루게 됩니다.
Ares I의 주요 임무는 오리온 우주 캡슐을 운반하고 우주 비행사를 국제 우주 정거장, 달 및 화성으로의 가능한 미래 임무로 수송하는 것입니다. 이 디자인은 과거 우주 왕복선과 다릅니다. Ares I의 이중 발사 시스템 디자인은 인력과 화물 운송 작업을 적절하게 분리하여 각각의 디자인 전문성을 향상시킵니다. 오리온은 미래 우주임무를 지원할 뿐만 아니라 달 착륙 등 탐사임무에서도 핵심적인 역할을 하게 된다.
"Ares I 로켓과 Orion의 협력은 우리를 미래의 성간 탐사로 이끌 것입니다."
Ares I의 원래 디자인 의도는 확고했지만 개발 과정에서 많은 기술적 어려움에 직면하기도 했습니다. 2010년부터 NASA는 높은 진동부터 엔진 고장까지 발생할 수 있는 기술적 문제를 보여주는 내부 평가로 인해 여러 가지 설계 변경과 위험 평가를 수행해야 했습니다. Ares I의 진동 문제는 모든 당사자의 관심이 높아짐에 따라 이러한 기술적 문제를 해결하기 위해 일련의 적극적인 조정 조치를 시작했습니다.
"모든 우주 프로젝트는 개발 초기 단계에서 어려움을 겪게 됩니다. Ares의 경험은 우리에게 많은 것을 가르쳐 주었고 최종 결과를 더욱 성숙하게 만들었습니다."
현재 Ares I 로켓 및 별자리 프로젝트는 더 이상 존재하지 않지만 이를 기반으로 하는 기술 연구 및 설계 원리는 향후 우주 탐사에 영향을 미칩니다. 재정의된 우주 발사 시스템은 인간의 성간 여행의 길을 열어 꿈의 청사진이 미지의 우주에서 실제 발걸음을 내디딜 수 있도록 해줄 것입니다. 미래 우주 탐사에서 어떤 새로운 발견과 혁신을 기대할 수 있을까요?