직접 상승
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1. 개요
직접 상승 방식은 아폴로 계획 초기, 3인승 아폴로 우주선을 달에 직접 착륙시키고 귀환시키는 방식으로 계획되었다. 이 방식은 새턴 C-8 또는 노바 로켓과 같은 거대한 발사체 개발을 필요로 했으나, 기술적 어려움과 안전성 문제로 인해 NASA는 지구 궤도 랑데부 및 달 궤도 랑데부 방식을 함께 검토했다. 소련 역시 직접 상승 방식을 고려했지만, 결국 NASA와 유사하게 소유즈 우주선과 LK 착륙선을 사용하는 방식을 선택했다. 하지만 소련의 N1 로켓 발사 실패로 인해 아폴로 11호가 최초로 유인 달 착륙에 성공했다. 아폴로 계획에서는 달 궤도 랑데부 방식이 채택되어 성공적으로 사용되었으며, SF 영화에서도 직접 상승 방식의 우주 임무가 묘사되기도 했다.
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| 직접 상승 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 달 착륙 방식 |
| 특징 | 지구에서 직접 달 표면으로 착륙 |
| 역사 | |
| 개발 배경 | 초기 미국의 달 탐사 계획에서 고려됨 |
| 주요 지지자 | 폰 브라운 |
| 단점 | 거대한 로켓 필요 지구 궤도에서 달 궤도로의 직접 궤도 진입 어려움 |
| 기술적 요구 사항 | |
| 로켓 크기 | 매우 큰 로켓 필요 |
| 연료 요구량 | 막대한 연료 필요 |
| 기술적 난이도 | 높은 수준의 기술 필요 |
| 장단점 | |
| 장점 | 간단한 임무 계획 |
| 단점 | 로켓 크기 문제 높은 연료 소비 복잡한 열 제어 |
| 대안 | |
| 주요 대안 | 지구 궤도 랑데부 (EOR) 달 궤도 랑데부 (LOR) |
| 같이 보기 | |
| 관련 항목 | 달 탐사 아폴로 계획 지구 궤도 랑데부 달 궤도 랑데부 |
2. 아폴로 계획
아폴로 계획은 초기에 직접 상승 방식을 사용한다는 가정 하에 계획되었다.[3] 이는 달 착륙선이 부착된 3인승 아폴로 우주선을 달에 직접 발사하기 위해 새턴 C-8 또는 노바 로켓과 같은 거대한 발사체 개발이 필요하다는 것을 의미했다. 우주선은 달 표면에 꼬리 부분부터 착륙한 뒤, 지구로 귀환하기 위해 다시 발사되는 방식이었다.
NASA는 이 외에도 지구 궤도 랑데부 방식과 달궤도 랑데부 방식을 검토했는데, 결국 달 궤도 랑데부 방식이 채택되어 아폴로 계획에서 성공적으로 사용되었다.[3]
소련도 직접 상승 전략을 검토했지만, N1 로켓 개발 실패로 인해 달 착륙 계획이 크게 지연되었다. 결국 소련은 NASA와 유사하게 1인승 LK 착륙선을 포함한 2인승 소유즈 우주선을 사용하는 방식을 채택하였다.[3]
2. 1. 직접 상승 방식의 문제점
아폴로 계획 초기에는 새턴 C-8 또는 노바 로켓과 같은 거대한 발사체를 사용하여 3인승 아폴로 우주선을 달에 직접 착륙시킨 후 다시 지구로 귀환시키는 직접 상승 방식이 고려되었다.[3] 이러한 방식은 기술적으로 매우 어려운 과제였으며, 안전성 측면에서도 많은 위험을 내포하고 있었다.이에 NASA는 직접 상승 방식 외에도 지구 궤도 랑데부 방식과 달궤도 랑데부 방식을 검토하였다. 지구 궤도 랑데부 방식은 새턴 C-4 또는 새턴 C-5와 같이 비교적 작은 발사체를 사용하며, 지구 궤도 상에서 우주선을 조립하여 달로 가는 방식이었다. 달궤도 랑데부 방식은 2인승 달 착륙선을 이용하여 달 궤도에서 달 표면으로 착륙하고 귀환하는 방식이었다. 아폴로 계획에서는 달궤도 랑데부 방식이 채택되어 성공적으로 사용되었다.[3]
소련 역시 직접 상승 방식을 검토하였으나, N1 로켓 개발 실패로 인해 달 착륙 계획이 지연되었다. 결국 소련은 1인승 LK 착륙선을 포함한 2인승 소유즈 우주선을 사용하는 방식으로 변경하였다.
2. 2. 달 궤도 랑데부 방식으로의 전환
NASA은 직접 상승 방식 대신 달궤도 랑데부 (LOR) 방식을 채택했다.[3] 이 방식은 더 작은 2인승 달 착륙선이 달 궤도에서 사령선과 도킹하여 귀환하는 방식으로, 직접 상승 방식보다 안전하고 효율적이었다. 아폴로 계획은 LOR 방식을 사용하여 성공적으로 달 착륙 임무를 완수했다.[3]3. 소련의 직접 상승 방식 시도
소련은 여러 직접 상승 전략을 검토했지만, N1 로켓 개발 실패로 인해 계획이 지연되었다.[3]
3. 1. 소련의 접근 방식
소련은 여러 직접 상승 전략을 검토했지만, 결국 NASA와 유사하게 2명의 우주비행사가 1인승 LK 착륙선을 탑재한 소유즈 우주선을 사용하는 방식을 채택했다.[3] 소련은 N1 로켓 발사에 계속 실패하여 달 계획이 지연되었고, 그 사이 NASA의 아폴로 11호가 1969년 7월 20일 최초로 유인 달 착륙에 성공했다.[1] 소련의 엔지니어링 회사 OKB-52는 직접 상승 LK-700 우주선을 위한 UR-700 모듈형 부스터를 계속 개발했다.[1]3. 2. N1 로켓 개발 실패
소련은 1969년 2월 21일과 7월 3일에 N-1 로켓 발사를 시도했지만 모두 실패했다.[2] 1969년 7월 16일, NASA의 아폴로 11호가 발사되었고, 1969년 7월 20일에 최초로 승무원이 달 착륙에 성공했다.[2] 소련은 1972년과 1974년에도 N1 로켓 발사를 두 번 더 시도했지만, 모두 실패했다.[2] 이처럼 N1 로켓의 연이은 실패는 소련의 달 탐사 계획에 큰 차질을 빚게 했다.3. 3. LK-700 개발
소련의 엔지니어링 회사 OKB-52는 직접 상승 LK-700 우주선을 위한 UR-700 모듈형 부스터 개발을 계속 진행했다.[3]4. SF 영화에서의 묘사
SF 영화인 ''데스티네이션 문'' 등에서는 직접 상승 임무를 자주 묘사했다.[3]
5. 대한민국의 우주 개발 현황과 전망 (추가)
대한민국은 독자적인 우주 발사체 개발 및 달 탐사 계획을 추진하고 있으며, 이는 직접 상승 방식을 포함한 다양한 우주 탐사 기술 개발의 중요한 기반이 될 것이다. 특히, 누리호 개발 성공을 통해 확보된 기술력은 향후 한국형 달 착륙선 개발 및 심우주 탐사로 이어질 것으로 기대된다.
5. 1. 달 탐사 계획
대한민국은 달 궤도선 발사 및 달 착륙선 개발을 포함하는 단계적인 달 탐사 계획을 추진하고 있다. 달 탐사를 통해 확보된 기술은 향후 화성 등 심우주 탐사에도 활용될 수 있을 것이다. 달 탐사 과정에서 직접 상승 방식의 적용 가능성도 꾸준히 연구될 것이다.아폴로 프로그램 초기에는 직접 상승 방식이 사용될 것으로 가정되었다.[3] 이 방식은 달 착륙선이 부착된 3인승 아폴로 우주선을 달에 직접 발사하기 위해 새턴 C-8 또는 노바 로켓과 같은 거대한 발사체 개발이 필요했다. 우주선은 달 표면에 착륙한 후 지구로 귀환하기 위해 다시 발사되는 방식이었다.
NASA는 직접 상승 외에도 두 가지 옵션을 추가로 고려했다. 이 옵션들은 새턴 C-4 또는 새턴 C-5보다 작은 발사체를 사용하는 방식이었다. 하나는 지구 궤도 상에서 직접 착륙 및 귀환체를 조립하기 위해 2회 이상 발사하는 지구 궤도 랑데부(Earth Orbit Rendezvous) 방식이고, 다른 하나는 달 궤도에서 운항을 위해 더 작은 2인승 달 착륙선을 사용하는 달궤도 랑데부 방식이었다. 아폴로 계획에서는 달궤도 랑데부 방식이 채택되어 성공적으로 사용되었다.[3]
소련도 여러 직접 상승 전략을 검토했지만, 결국에는 NASA와 유사하게 1인용 LK 착륙선과 2인용 소유즈 우주선을 사용하는 방식을 채택했다. 그러나 소련의 N1 로켓 실패로 달 계획이 지연되면서, 아폴로 11호가 최초로 유인 달 착륙에 성공했을 때 소련은 N1 발사에 성공하지 못했다. 소련은 직접 상승 방식의 LK-700 우주선을 위한 UR-700 모듈식 부스터를 OKB-52에서 계속 개발했지만, 거미와 유사한 형태의 소형 달 착륙선인 LK를 사용할 계획이었다.
''Destination Moon''과 같은 공상 과학 영화에서는 종종 직접 상승 임무를 묘사하기도 했다.
참조
[1]
웹사이트
NASA - Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program
http://www.nasa.gov/[...]
NASA
2008-04-22
[2]
웹사이트
NASA - Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program
http://www.nasa.gov/[...]
NASA
2008-04-22
[3]
웹인용
NASA - Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program
http://www.nasa.gov/[...]
NASA
2019-07-20
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