스타 48
1. 개요
스타 48은 킥 모터의 일종으로, 직경이 48인치(121.92cm)인 고체 로켓이다. 스타 48은 여러 파생형이 있으며, 뉴 호라이즌스 우주선, 아틀라스-E/F SGS-2, 델타 로켓 등에 사용되었다. 또한, 대한민국 나로호 2단에 사용된 킥모터가 스타 48과 유사하다.
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| 유형 | 고체 |
|---|
| 국가 | 미국 |
|---|---|
| 제조사 | 티오콜 |
| 최초 사용 | 1982년 |
| 이전 모델 | 스타 37 |
| 추력 | 667.2 kN (149,990 lbf) |
|---|---|
| 연소 시간 | 84초 |
| 비추력 | 296초 |
| 무게 | 2,100 kg |
|---|---|
| 길이 | 2.03 m |
| 직경 | 1.24 m |
2. 역사
스타 로켓은 역사가 매우 오래되었으며, 2019년 현재 스타 37, 스타 48이 사용중이다. 스타 48의 48은 킥모터 직경이 48인치(약 121.92cm)라는 의미이다.
3. 대한민국
나로호의 2단에 사용된 나로호 킥모터는 미국의 스타 킥모터와 유사하다. 언론에서는 보통 추력 8톤의 고체로켓이라고 보도했지만, 관련 논문에서는 10톤 추력이라고 하며, 일부 뉴스에서는 항우연 기술자가 13톤 추력이라고 언급하기도 했다.
| 명칭 | 추력 | 연소 시간 | 연료 종류 | 사용처 |
|---|---|---|---|---|
| 나로호 킥모터 | 8톤 | 59초 | 고체 연료 | 나로호(KSLV-I) |
| KRE-007 | 7톤 | 502초 | 액체 연료 | 누리호(KSLV-II) |
| KRE-010 | 10톤 | 액체 연료 | 중궤도 정지궤도 발사체(KSLV-III), 대형 정지궤도 발사체(KSLV-IV) |
4. 구조 및 특징
스타 로켓은 역사가 매우 오래되었으며, 2019년 현재 스타 37, 스타 48이 사용 중이다. 스타 48의 48은 킥모터 직경이 48인치(122cm)라는 의미이다. 2013년 성공적으로 발사된 나로호의 2단에 사용한 나로호 킥모터가 미국의 스타 킥모터와 비슷하다.
내부적으로 Thiokol의 명칭은 초기 버전의 경우 TE-M-711이고 후기 버전의 경우 TE-M-799였다. "T" 접두사는 Thiokol을 나타내고, "E"는 Elkton, MD 부서를 나타내고 "M"은 모터를 나타낸다.
스타 48은 2,000kg의 추진제를 탑재한다. 우주왕복선에서 전체 단계(모터 및 부속품)는 페이로드 보조 모듈(PAM)이라고 불렸다. 정지 궤도는 훨씬 더 수익성이 높기 때문에 여정의 마지막 단계를 위해 추가 단계가 필요했다. 이러한 임무에서 이 단계는 스핀 안정 위성이었다. 우주왕복선 페이로드 베이 또는 이전 델타 단계 위에 장착된 턴테이블은 PAM과 페이로드를 방출 전에 약 60rpm으로 회전시켰다. 일반적으로 모터 연소 후 위성 방출 직전에 PAM은 요요 감속 기술을 사용하여 회전이 중단된다.
1993년 USA-91 GPS 위성을 발사하는 데 사용된 스타 48 페이로드 보조 모듈은 궤도가 붕괴된 후 2001년 1월 사우디 아라비아 사막에 추락했다.
뉴 호라이즌스 탐사선의 3단계에 사용된 스타 48B 모터는 탐사선보다 먼저 목성에 도달했다. 또한 2015년에는 2억 킬로미터 거리에서 명왕성 궤도를 통과했다.
2013년에는 파커 태양 탐사선으로 이름이 변경된 Solar Probe Plus 임무를 위해 스타 48GXV가 테스트되었지만 개발이 취소되었다.
비회전, 추력 벡터 조종 버전인 스타 48BV도 사용할 수 있다. 스타 48B 버전은 일반 스타 48보다 11kg의 추진제가 더 추가되어 총 2011kg이다. 스타 48B에는 길이가 길고 더 무거운 버전인 스타 48B L이 있다.
3단으로 작동하는 스타 48B는 스핀 테이블 위에 위치하며, 분리되기 전에 이전 단계에서 분리되는 동안 안정화하기 위해 회전한다. (참고: 스핀 안정화)
5. 파생형
스타 48은 연료 케이싱의 직경이 대략 48인치(122cm)라는 것을 의미한다. 티오콜에서는 스타 37, 스타 30과 같은 다른 모터도 제조했다. 스타 48은 델타 II 발사체의 최종 단계로 가장 많이 사용되었지만, ULA의 아틀라스 551과 같은 다른 발사체에도 사용되었다. 우주왕복선에서는 전체 단계(모터 및 부속품)를 페이로드 보조 모듈(PAM)이라고 불렀는데, 이는 우주왕복선이 위성을 저궤도로만 운반할 수 있었기 때문이다. 정지 궤도는 훨씬 더 수익성이 높기 때문에 여정의 마지막 단계를 위해 추가 단계가 필요했다. 이러한 임무에서 이 단계는 스핀 안정 위성이었으며, 우주왕복선 페이로드 베이 또는 이전 델타 단계 위에 장착된 턴테이블은 PAM과 페이로드를 방출 전에 약 60rpm으로 회전시켰다. 일반적으로 모터 연소 후 위성 방출 직전에 PAM은 요요 감속 기술을 사용하여 회전이 중단된다.
1993년 USA-91 GPS 위성 발사에 사용된 스타 48 페이로드 보조 모듈은 궤도 붕괴 후 2001년 1월 사우디아라비아 사막에 추락했다. 이 장치는 재진입 시 소실되지 않았고 지상에서 확실하게 확인되었다.
3단으로 작동하는 스타 48B는 스핀 테이블 위에 위치하며, 분리되기 전에 이전 단계에서 분리되는 동안 안정화하기 위해 회전한다. 스타 48B는 66723N의 추력을 낼 수 있으며 연소 시간은 1분 27초이다.
비회전, 추력 벡터 조종 버전인 스타 48BV도 사용할 수 있으며, 미노타우르 IV+ 발사체의 최종 단계이다.
5.1. 세부 제원
스타 로켓은 역사가 매우 오래되었으며, 2019년 현재 스타 37, 스타 48이 사용 중이다. 스타 48의 48은 킥모터 직경이 48인치(122cm)라는 의미이다.
2013년 성공적으로 발사된 나로호의 2단에 사용한 나로호 킥모터가 미국의 스타 킥모터와 비슷하다. 언론에서는 보통 추력 8톤의 고체로켓이라고 하였지만, 관련 논문에서는 10톤 추력이라고 하며, 어떤 뉴스에서는 항우연 기술자가 13톤 추력이라고 말했다.
내부적으로 Thiokol의 명칭은 초기 버전의 경우 TE-M-711이고 후기 버전의 경우 TE-M-799였다. "T" 접두사는 Thiokol을 나타내고, "E"는 Elkton, MD 부서를, "M"은 모터를 나타낸다.
스타 48은 2000kg의 추진제를 탑재한다. 델타 II 발사체의 최종 단계로 가장 많이 사용되었으며, 우주왕복선에서는 페이로드 보조 모듈(PAM)이라고 불렸다.
1993년 USA-91 GPS 위성 발사에 사용된 스타 48 페이로드 보조 모듈은 궤도 붕괴 후 2001년 1월 사우디아라비아 사막에 추락했다.
뉴 호라이즌스 탐사선의 3단계에 사용된 스타 48B 모터는 탐사선보다 먼저 목성에 도달했으며, 2015년에는 명왕성 궤도를 통과했다.
2013년에는 파커 태양 탐사선으로 이름이 변경된 Solar Probe Plus 임무를 위해 스타 48GXV가 테스트되었지만, 델타 IV 헤비 / 스타 48BV 조합을 선호하여 개발이 취소되었다.
추력 벡터 조종 버전인 스타 48BV는 미노타우르 IV+ 발사체의 최종 단계이다.
스타 48B는 일반 스타 48보다 11kg 더 많은 2011kg의 추진제를 탑재한다. 길이가 더 길고 무거운 스타 48B L도 있다.
스타 48B는 아틀라스-E/F SGS-2에 사용되었으며, 맥도넬 더글라스의 델타 로켓에 사용된 PAM-D 상단부의 기반이 되었다.
6. 활용 사례
스타 48은 델타 II 발사체의 최종 단계로 가장 많이 사용되었다. ULA의 아틀라스 551과 같은 다른 발사체도 이 모터를 사용했지만 빈도는 낮았다. 우주왕복선에서는 전체 단계(모터 및 부속품)를 페이로드 보조 모듈(PAM)이라고 불렀는데, 이는 우주왕복선이 위성을 저궤도까지만 운반할 수 있었기 때문이다. 정지 궤도는 훨씬 더 수익성이 높기 때문에 여정의 마지막 단계를 위해 추가 단계가 필요했다. 이러한 임무에서 이 단계는 스핀 안정 위성이었다. 우주왕복선 페이로드 베이 또는 이전 델타 단계 위에 장착된 턴테이블은 PAM과 페이로드를 방출 전에 약 60rpm으로 회전시켰다.
일반적으로 모터 연소 후 위성 방출 직전에 PAM은 요요 감속 기술을 사용하여 회전이 중단된다.
1993년 USA-91 GPS 위성을 발사하는 데 사용된 스타 48 페이로드 보조 모듈은 궤도가 붕괴된 후 2001년 1월 사우디 아라비아 사막에 추락했다. 이 장치는 재진입 시 소실되지 않았고 지상에서 확실하게 확인되었다.
뉴 호라이즌스 탐사선의 3단계에 사용된 스타 48B 모터는 탐사선보다 먼저 도착하여 뉴 호라이즌스 임무에서 처음으로 목성에 도달한 부분이었다. 또한 2015년에는 2억 킬로미터 거리에서 명왕성 궤도를 통과했다.
비회전, 추력 벡터 조종 버전인 스타 48BV도 사용할 수 있으며, 미노타우르 IV+ 발사체의 최종 단계이다.
스타 48B는 아틀라스-E/F SGS-2에 사용되었으며, 맥도넬 더글라스의 델타 로켓에 사용된 PAM-D 상단부의 기반이 되었다.