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지구 궤도 랑데부

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목차

1. 개요

지구 궤도 랑데부는 궤도 상에서 두 우주선이 만나 결합하는 기술을 의미한다. 미국 항공우주국(NASA)의 제미니 계획에서 아제나 표적기를 사용하여 지구 궤도 랑데부 시험을 진행했으며, 제미니 8호는 아제나 표적기와 도킹에 성공하여 인류 최초의 우주 도킹을 달성했다. 초기 아폴로 계획에서는 지구 궤도 랑데부 방식을 사용하여 달 착륙 임무를 수행하는 방안이 제안되었으나, 달 궤도 랑데부 방식으로 변경되었다. 컨스텔레이션 계획에서는 지구 궤도 랑데부 방식을 재도입하여 오리온 우주선과 알타이르 달 착륙선을 결합하는 방식을 계획했으나, 계획은 취소되었다.

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지구 궤도 랑데부

2. 제미니 계획과 아제나 표적기

아제나 표적기(ATV)는 미국 항공우주국(NASA)의 제미니 계획에서 지구 궤도 랑데부 시험을 위해 사용되었다. 1965년에 제미니 6호와 제미니 7호는 랑데부를 수행했지만, 아제나 표적기는 없었다. 1966년 3월 16일, 제미니 8호는 아제나 표적기와 성공적으로 도킹했다.[17][7][12]

2. 1. 아제나 표적기와의 랑데부 및 도킹

아제나 표적기(ATV)는 미국 항공우주국(NASA)의 제미니 계획에서 지구 궤도 랑데부를 시험하기 위해 사용되었다. 1965년 제미니 6호와 제미니 7호는 아제나 표적기 없이 지구 궤도에서 랑데부에 성공했다.[17][7][12] 1966년 3월 16일, 제미니 8호는 아제나 표적기와 성공적으로 도킹하여, 인류 최초의 우주 도킹을 달성했다.[17][7][12]

이후 제미니 10호, 제미니 11호, 제미니 12호는 아제나 표적기를 활용하여 다음과 같은 다양한 임무를 수행했다.[17][7][12]

3. 아폴로 계획

1961년 지구 궤도에서 아폴로 달 착륙 임무를 조립하는 데 필요한 10번의 C-1 발사를 보여주는 스케치


아폴로 계획 초기에는 지구 궤도 랑데부(EOR) 방식이 제안되었다. 이 방식은 달에 가기 위한 우주선의 여러 구성 요소를 새턴 V 절반 크기의 소형 로켓을 사용하여 지구 궤도에 올린 후, 궤도상에서 조립하는 방식이었다. 제미니 계획에서 아제나 표적기와의 도킹 실험은 이 방식의 타당성을 부분적으로 검증하기 위한 것이었다.

그러나 NASA는 달궤도 랑데부 방식을 채택했다. 이 방식은 새턴 V 로켓으로 아폴로 사령기계선과 달착륙선을 한꺼번에 지구 저궤도로 올린 후, 새턴 V의 제3단을 다시 추진하여(달횡단 추진) 두 우주선을 달로 보내는 방식이었다.[18]

3. 1. 지구 궤도 랑데부 방식의 제안과 한계

초기 아폴로 계획에서는 지구 궤도 랑데부 방식을 사용하여 달 착륙 임무를 수행하는 방안이 제안되었다. 이 방식은 새턴 V 크기의 절반인 작은 로켓 여러 개를 사용하여 우주선의 구성 요소를 지구 궤도에 올린 후 조립하는 방식이었다. 제미니 계획에서 아제나 표적기와의 도킹 실험은 이 방식의 타당성을 검증하기 위한 목적도 있었다.

하지만, NASA는 최종적으로 달궤도 랑데부 방식을 채택했다. 이 방식은 새턴 V 로켓을 이용하여 아폴로 사령기계선과 달착륙선을 한꺼번에 지구 저궤도로 올린 후, 새턴 V의 제3단을 다시 추진하여(달횡단 추진) 두 우주선을 달로 보내는 방식이었다.[18]

3. 2. 달 궤도 랑데부 방식의 채택

NASA는 달 궤도 랑데부 방식을 채택하여 아폴로 계획을 성공적으로 수행했다. 달 궤도 랑데부 방식은 하나의 새턴 V 로켓으로 아폴로 사령선, 달 착륙선을 한 번에 지구 저궤도에 올린 후, 달로 향하는 방식이다.[18][8][13]

4. 컨스텔레이션 계획

컨스텔레이션 계획은 미국의 유인 달 탐사 계획으로, 지구 궤도 랑데부 방식을 다시 도입하려 했다. 이 방식은 아레스 V 로켓을 이용하여 지구 이탈 단계(EDS)와 알타이르(LSAM)를 저지구 궤도에 진입시킨 후, 별도로 발사되는 오리온 (CEV)과 결합하는 방식이었다.

4. 1. 지구 궤도 랑데부 방식의 재도입

컨스텔레이션 계획에서는 아레스 V 로켓으로 지구 이탈 단계(EDS)와 알타이르를 저지구 궤도에 발사하고, 별도로 발사되는 오리온 우주선과 결합하는 지구 궤도 랑데부 방식을 계획했다. 결합된 세 우주선은 달로 이동하여 오리온/알테어 조합으로 달 궤도 랑데부 비행 패턴을 따르는 방식이었다.[1]

5. 대한민국의 우주 개발과 지구 궤도 랑데부

대한민국은 독자적인 우주 개발 프로그램을 진행하고 있으며, 지구 궤도 랑데부 기술은 중요한 요소가 될 수 있다.

참조

[1] 문서 LOW EARTH ORBIT RENDEZVOUS STRATEGY FOR LUNAR MISSIONS http://www.informs-s[...]
[2] 서적 Reaching for the Moon: A Short History of the Space Race http://www.jstor.org[...] Yale University Press 2019-06-25
[3] 웹사이트 Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program http://www.nasa.gov/[...]
[4] 간행물 Manned Space Flight Oxford University Press 1962-10
[5] 뉴스 Historic Flight Prove Moon Race Is On 1965-03-28
[6] 문서 Constellation Program Overview http://www.nasa.gov/[...] 2006-10
[7] 서적 Spaceflight : the complete story from Sputnik to shuttle -- and beyond Dorling Kindersley 2007
[8] 웹사이트 Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft https://history.nasa[...] NASA 2007-04-27
[9] 문서 LOW EARTH ORBIT RENDEZVOUS STRATEGY FOR LUNAR MISSIONS http://www.informs-s[...]
[10] 웹사이트 Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program http://www.nasa.gov/[...]
[11] 문서 Constellation Program Overview http://www.nasa.gov/[...] 2006-10
[12] 서적 Spaceflight : the complete story from Sputnik to shuttle -- and beyond Dorling Kindersley 2007
[13] 웹사이트 Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft https://history.nasa[...] NASA 2007-04-27
[14] 문서 LOW EARTH ORBIT RENDEZVOUS STRATEGY FOR LUNAR MISSIONS http://www.informs-s[...]
[15] 웹사이트 Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program http://www.nasa.gov/[...]
[16] 문서 Constellation Program Overview http://www.nasa.gov/[...] 2006-10
[17] 서적 Spaceflight : the complete story from Sputnik to shuttle -- and beyond https://archive.org/[...] Dorling Kindersley 2007
[18] 웹인용 Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft https://history.nasa[...] NASA 2007-04-27


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