엔터프라이즈 우주왕복선

1. 개요

엔터프라이즈 우주왕복선은 NASA에서 개발한 우주왕복선 시험기이다. 1974년 제작이 시작되어 1976년 9월 17일 캘리포니아 팜데일에서 공개되었으며, 원래는 '컨스티튜션'으로 명명될 예정이었으나, 텔레비전 쇼 '스타 트렉'의 팬들의 요청에 따라 USS 엔터프라이즈의 이름을 따서 명명되었다. 엔터프라이즈는 대기권 내 비행 테스트를 위해 제작되었으며, 실제 우주 비행을 위한 엔진이나 열 보호 시스템 등은 갖춰지지 않았다. 1977년에는 접근 및 착륙 시험(ALT)을 수행했으며, 이후 지상 진동 시험(MGVT)을 거쳤다. 퇴역 후에는 뉴올리언스 세계 박람회에 전시되었으며, 스미스소니언 국립항공우주박물관에 보관되었다가, 현재는 뉴욕의 인트레피드 해양항공우주박물관에 전시되어 있다. 2012년 허리케인 샌디로 인해 파빌리온이 손상되었으나, 복구되어 현재는 국립 역사 사적지로 지정되었다.

2. 개발 및 제작

엔터프라이즈의 건설은 1974년 6월 4일에 시작되었다. OV-101로 지정되었으며, 원래는 컨스티튜션으로 명명되어 1976년 9월 17일 헌법 기념일에 공개될 예정이었다. 스타 트렉 팬들은 미국 대통령 제럴드 포드에게 서신 캠페인을 통해 텔레비전 쇼의 가상의 우주선인 USS 엔터프라이즈의 이름을 우주왕복선에 붙여 달라고 요청했다. 백악관 고문들은 스타 트렉 팬들로부터 온 "수십만 통의 편지"를 인용하며, "미국에서 가장 헌신적인 지지층 중 하나"라고 언급하며 셔틀의 이름을 바꿀 이유로 제시했다. 포드 대통령은 캠페인에 대해 공개적으로 언급하지는 않았지만, 엔터프라이즈라는 이름에 "부분적으로 찬성한다"고 말하며 NASA 관계자들에게 이름을 변경하라고 지시했다.

1976년 중반에 우주왕복선은 지상 진동 테스트에 사용되어 엔지니어들이 실제 비행체의 데이터와 이론 모델을 비교할 수 있게 했다.

1976년 9월 17일, 엔터프라이즈는 록웰 인터내셔널의 캘리포니아주 팜데일 공장에서 출고되었다. 가상의 이름을 기리기 위해 스타 트렉 제작자 진 로덴베리와 스타 트렉 오리지널 시리즈의 주요 출연진 대부분이 헌정식에 참석했다.

2.1. 명칭 선정

엔터프라이즈의 건설은 1974년 6월 4일에 시작되었다. OV-101로 지정되었으며, 원래는 컨스티튜션으로 명명되어 1976년 9월 17일 헌법 기념일에 공개될 예정이었다. 스타 트렉 팬들은 미국 대통령 제럴드 포드에게 서신 캠페인을 통해 텔레비전 쇼의 가상의 우주선인 USS 엔터프라이즈의 이름을 우주왕복선에 붙여 달라고 요청했다. 백악관 고문들은 스타 트렉 팬들로부터 온 "수십만 통의 편지"를 인용하며, "미국에서 가장 헌신적인 지지층 중 하나"라고 언급하며 셔틀의 이름을 바꿀 이유로 제시했다. 포드 대통령은 캠페인에 대해 공개적으로 언급하지는 않았지만, 엔터프라이즈라는 이름에 "부분적으로 찬성한다"고 말하며 NASA 관계자들에게 이름을 변경하라고 지시했다.

1976년 9월 17일, 엔터프라이즈는 록웰 인터내셔널의 캘리포니아주 팜데일 공장에서 출고되었다. 가상의 이름을 기리기 위해 스타 트렉 제작자 진 로덴베리와 스타 트렉 오리지널 시리즈의 주요 출연진 대부분이 헌정식에 참석했다.

2.2. 주요 제원 및 특징

엔터프라이즈의 설계는 최초 비행 모델인 컬럼비아와 같지 않았다. 후방 동체는 다르게 제작되었으며, OMS 포드를 장착할 인터페이스가 없었다. 주 엔진에서부터 레이더 장비에 이르기까지 많은 수의 하위 시스템이 엔터프라이즈에 설치되지 않았지만, NASA가 원래 시험 완료 후 우주 비행을 위해 이 궤도선을 개조할 의도였기 때문에, 미래에 이를 추가할 수 있는 기능은 유지되었다. 열 보호 시스템 대신, 표면은 주로 폴리우레탄 폼으로 만들어진 모조 타일로 덮여 있었다. 섬유유리는 우주 비행 가능한 궤도선의 강화 탄소-탄소 패널 대신 선두 에지 패널에 사용되었다. 소수의 샘플 열 타일과 일부 Nomex 담요만이 실제였다. 엔터프라이즈는 연료 전지를 사용하여 전력을 생성했지만, 이것으로는 우주 비행을 위한 궤도선에 전력을 공급하기에 충분하지 않았다.

엔터프라이즈는 또한 반작용 제어 시스템 추력기 및 착륙 장치용 유압 메커니즘이 부족했다. 착륙 장치 문은 단순히 폭발 볼트를 사용하여 열리고, 중력에 의해서만 착륙 장치가 내려왔다. 대기 시험에만 사용되었기 때문에, 엔터프라이즈는 비행 시험 장치에서 흔히 볼 수 있는 커다란 노즈 프로브를 코 캡에 장착했다. 이는 방해받지 않은 공기 흐름 앞에 장착되어 시험 장비에 가장 정확한 판독값을 제공하기 때문이다.

엔터프라이즈는 자매기인 컬럼비아가 처음 네 번의 임무에서 탑재했던 것과 같은 록히드에서 제조한 제로-제로 사출 좌석을 장착했다.

2.2.1. 다른 우주왕복선과의 차이점

엔터프라이즈의 설계는 최초 비행 모델인 컬럼비아와 같지 않았다. 후방 동체는 다르게 제작되었으며, OMS 포드를 장착할 인터페이스가 없었다. 주 엔진에서부터 레이더 장비에 이르기까지 많은 수의 하위 시스템이 엔터프라이즈에 설치되지 않았지만, NASA가 원래 시험 완료 후 우주 비행을 위해 이 궤도선을 개조할 의도였기 때문에, 미래에 이를 추가할 수 있는 기능은 유지되었다. 열 보호 시스템 대신, 표면은 주로 폴리우레탄 폼으로 만들어진 모조 타일로 덮여 있었다. 섬유유리는 우주 비행 가능한 궤도선의 강화 탄소-탄소 패널 대신 선두 에지 패널에 사용되었다. 소수의 샘플 열 타일과 일부 Nomex 담요만이 실제였다. 엔터프라이즈는 연료 전지를 사용하여 전력을 생성했지만, 이것으로는 우주 비행을 위한 궤도선에 전력을 공급하기에 충분하지 않았다.

엔터프라이즈는 또한 반작용 제어 시스템 추력기 및 착륙 장치용 유압 메커니즘이 부족했다. 착륙 장치 문은 단순히 폭발 볼트를 사용하여 열리고, 중력에 의해서만 착륙 장치가 내려왔다. 대기 시험에만 사용되었기 때문에, 엔터프라이즈는 비행 시험 장치에서 흔히 볼 수 있는 커다란 노즈 프로브를 코 캡에 장착했다. 이는 방해받지 않은 공기 흐름 앞에 장착되어 시험 장비에 가장 정확한 판독값을 제공하기 때문이다.

엔터프라이즈는 자매기인 컬럼비아가 처음 네 번의 임무에서 탑재했던 것과 같은 록히드에서 제조한 제로-제로 사출 좌석을 장착했다.

3. 시험 비행

3.1. 접근 및 착륙 시험 (ALT)

1977년 1월 31일, 엔터프라이즈는 운영 테스트를 시작하기 위해 에드워즈 공군 기지에 있는 드라이든 비행 연구 센터로 육로 수송되었다.

NASA 드라이든에서 엔터프라이즈는 우주왕복선 프로그램의 여러 측면을 검증하기 위한 지상 및 비행 테스트에 사용되었다. 초기 9개월간의 테스트 기간은 "접근 및 착륙 시험"을 의미하는 약어 ALT로 불렸다. 이 테스트에는 1977년 2월 18일 보잉 747 우주왕복선 수송기(SCA) 위에 탑승하여 결합된 시스템의 구조적 하중, 지상 취급 및 제동 특성을 측정하는 첫 "비행"이 포함되었다. 대기 비행 전에 모든 궤도선 하위 시스템의 지상 테스트를 수행하여 기능을 확인했다.

결합된 엔터프라이즈/SCA 조합은 그 후 엔터프라이즈가 무인 상태로 비활성화된 상태에서 5번의 시험 비행을 거쳤다. 이러한 시험 비행의 목적은 결합된 조합의 비행 특성을 측정하는 것이었다. 이 테스트에 이어 엔터프라이즈 승무원을 태우고 우주왕복선 비행 제어 시스템을 테스트하기 위한 3번의 시험 비행이 이어졌다.

1977년 8월 12일, 엔터프라이즈는 처음으로 단독 비행을 했다. 엔터프라이즈는 SCA에서 분리되어 우주 비행사의 제어 하에 착륙하는 4번의 자유 비행을 더 거쳤다. 이 테스트는 궤도선 설계의 비행 특성을 확인하고 여러 공기역학적 및 중량 구성을 수행하는 데 사용되었다. 처음 세 번의 비행은 SCA에 결합될 때 항력과 난류를 줄이는 테일콘이 엔터프라이즈의 후미 동체 끝에 배치된 상태로 비행했다. 마지막 두 번의 비행에서는 테일콘이 제거되고 모형 주 엔진 노즐이 설치되었다. 다섯 번째이자 마지막 글라이더 비행에서 조종사 유도 진동 문제가 드러났으며, 이는 첫 번째 궤도 발사가 발생하기 전에 해결해야 했다.

3.2. 지상 진동 시험 (MGVT)

1978년 3월 13일, ALT 시험 비행 프로그램이 종료된 후, 엔터프라이즈는 앨라배마 주에 있는 마셜 우주 비행 센터(MSFC)로 이동하여 지상 진동 시험(Mated Vertical Ground Vibration Testing, MGVT)을 받았다. 엔터프라이즈는 케네디 우주 센터에서 사용된 것과 유사한 슬링에 의해 들어 올려져 Dynamic Test Stand 건물 내부에 배치되었고, Vertical Mate Ground Vibration Test 탱크(VMGVT-ET)에 결합되었다. 이는 다시 불활성 고체 로켓 부스터(SRB) 세트에 부착되어 완전한 우주왕복선 발사 스택을 형성했는데, 이는 프로그램 역사상 우주왕복선의 모든 요소, 즉 궤도선, 외부 탱크(ET) 및 두 개의 SRB가 함께 결합된 첫 번째 사례였다.

프로그램 과정에서 엔터프라이즈와 나머지 발사 스택은 발사의 다양한 단계에서 예상되는 진동을 가능한 한 가깝게 시뮬레이션하는 일련의 혹독한 진동 테스트를 받았다. 일부 테스트는 SRB를 장착하고, 다른 테스트는 SRB 없이 진행되었다.

4. 퇴역 및 전시

1984년, 엔터프라이즈는 뉴올리언스에서 열린 1984 루이지애나 세계 박람회 (만국 박람회) 기간 동안 전시되었다.

==== 스미스소니언 국립항공우주박물관 ====
1985년부터 2003년까지 엔터프라이즈는 복원되어 워싱턴 덜레스 국제공항에 있는 스미소니언의 격납고에 보관되었다. 이후 스미스소니언의 새로 건설된 국립 항공우주 박물관 스티븐 F. 우드바-헤이지 센터로 옮겨져 우주 컬렉션의 중심이 되었다.

2011년 4월 12일, NASA는 왕복선 함대가 퇴역하면 함대에서 가장 많은 거리를 비행한 궤도선인 디스커버리가 스미스소니언의 컬렉션에서 엔터프라이즈를 대체하고, 엔터프라이즈의 소유권은 뉴욕시에 있는 인트레피드 박물관으로 이전될 것이라고 발표했다. 2012년 4월 17일, 디스커버리는 셔틀 수송기에 의해 케네디 우주 센터에서 덜레스로 수송되었으며, 워싱턴 D.C. 수도권 상공을 여러 차례 비행했다. 디스커버리가 셔틀 수송기에서 제거된 후, 엔터프라이즈가 뉴욕으로 비행할 준비를 하기 전에 두 궤도선은 스티븐 F. 우드바-헤이지 센터 밖에서 서로 마주보며 전시되었다.

==== 인트레피드 해양항공우주박물관 ====
2011년 12월 12일, 엔터프라이즈의 소유권은 공식적으로 뉴욕시에 있는 Intrepid 해양, 항공 & 우주 박물관으로 이전되었다. 이전을 준비하기 위해, 엔지니어들은 2010년 초에 우주왕복선을 평가했으며, 우주왕복선 수송기에서 다시 비행하는 것이 안전하다고 판단했다. 2012년 4월 27일 약 13:40 UTC에 엔터프라이즈는 덜레스 국제공항에서 출발하여 뉴욕의 허드슨강, 존 F. 케네디 국제공항, 자유의 여신상, 조지 워싱턴 및 베라자노-내로우 다리, 그리고 도시의 여러 랜드마크를 약 45분간 "최종 투어" 비행했다. 15:23 UTC에 엔터프라이즈는 존 F. 케네디 국제공항에 착륙했다.

이동식 메이트-데메이트 장치와 크레인은 덜레스에서 JFK의 램프까지 운송되었고, 우주왕복선은 2012년 5월 12일 밤에 SCA에서 제거되어 특별히 설계된 평판 트레일러에 실려 격납고 12로 반환되었다. 6월 3일 Weeks Marine 바지선이 엔터프라이즈를 저지시티로 운송했다. 우주왕복선은 강풍에 의해 바지선이 말뚝으로 밀려가면서 날개 끝에 외관 손상을 입었다. 6월 6일에 맨해튼의 Intrepid 박물관으로 들어올려졌다.

엔터프라이즈는 2012년 7월 19일, Intrepid 박물관의 새로운 우주왕복선 파빌리온, 즉 항공기 갑판 후미에 건설된 가압식 공기 지지 직물 거품으로 구성된 임시 보호소에서 일반에 공개되었다.

==== 허리케인 샌디 피해 ====
2012년 10월 29일, 허리케인 샌디의 폭풍 해일로 인해 Intrepid 박물관의 방문자 센터를 포함한 피어 86이 침수되었고, 박물관의 전기와 두 개의 비상 발전기가 모두 정지되었다. 정전으로 인해 우주왕복선 파빌리온이 수축되었고, 허리케인의 강풍으로 인해 파빌리온의 직물이 찢어지고 우주왕복선 주변이 무너졌다. 엔터프라이즈의 수직 안정판에 약간의 손상이 발견되었으며, 방향타/속도 제어 장치 위의 꼬리 날개 일부가 부러졌다. 부러진 부분은 박물관 직원들이 회수했다. 파빌리온 자체는 2013년까지 한동안 교체할 수 없었지만, 박물관은 엔터프라이즈를 환경으로부터 보호하기 위해 비계와 시트를 설치했다.

2013년 4월까지, 엔터프라이즈의 수직 안정판에 입은 손상이 완전히 수리되었고, 새로운 파빌리온 구조물 건설이 진행 중이었다. 파빌리온과 전시회는 2013년 7월 10일에 재개관했다.

엔터프라이즈는 우주왕복선 프로그램 개발에 기여한 공로를 인정받아 2013년 3월 13일, 등록 번호 13000071로 국립 역사 사적지에 등재되었다. 역사적 중요성 기준은 우주 탐사, 운송 및 엔지니어링이다.

4.1. 스미스소니언 국립항공우주박물관

1985년부터 2003년까지 엔터프라이즈는 복원되어 워싱턴 덜레스 국제공항에 있는 스미소니언의 격납고에 보관되었다. 이후 스미스소니언의 새로 건설된 국립 항공우주 박물관 스티븐 F. 우드바-헤이지 센터로 옮겨져 우주 컬렉션의 중심이 되었다.

2011년 4월 12일, NASA는 왕복선 함대가 퇴역하면 함대에서 가장 많은 거리를 비행한 궤도선인 디스커버리가 스미소니언의 컬렉션에서 엔터프라이즈를 대체하고, 엔터프라이즈의 소유권은 뉴욕시에 있는 인트레피드 박물관으로 이전될 것이라고 발표했다. 2012년 4월 17일, 디스커버리는 셔틀 수송기에 의해 케네디 우주 센터에서 덜레스로 수송되었으며, 워싱턴 D.C. 수도권 상공을 여러 차례 비행했다. 디스커버리가 셔틀 수송기에서 제거된 후, 엔터프라이즈가 뉴욕으로 비행할 준비를 하기 전에 두 궤도선은 스티븐 F. 우드바-헤이지 센터 밖에서 서로 마주보며 전시되었다.

4.2. 인트레피드 해양항공우주박물관

2011년 12월 12일, 엔터프라이즈의 소유권은 공식적으로 뉴욕시에 있는 Intrepid 해양, 항공 & 우주 박물관으로 이전되었다. 이전을 준비하기 위해, 엔지니어들은 2010년 초에 우주왕복선을 평가했으며, 우주왕복선 수송기에서 다시 비행하는 것이 안전하다고 판단했다. 2012년 4월 27일 약 13:40 UTC에 엔터프라이즈는 덜레스 국제공항에서 출발하여 뉴욕의 허드슨강, 존 F. 케네디 국제공항, 자유의 여신상, 조지 워싱턴 및 베라자노-내로우 다리, 그리고 도시의 여러 랜드마크를 약 45분간 "최종 투어" 비행했다. 15:23 UTC에 엔터프라이즈는 존 F. 케네디 국제공항에 착륙했다.

이동식 메이트-데메이트 장치와 크레인은 덜레스에서 JFK의 램프까지 운송되었고, 우주왕복선은 2012년 5월 12일 밤에 SCA에서 제거되어 특별히 설계된 평판 트레일러에 실려 격납고 12로 반환되었다. 6월 3일 Weeks Marine 바지선이 엔터프라이즈를 저지시티로 운송했다. 우주왕복선은 강풍에 의해 바지선이 말뚝으로 밀려가면서 날개 끝에 외관 손상을 입었다. 6월 6일에 맨해튼의 Intrepid 박물관으로 들어올려졌다.

엔터프라이즈는 2012년 7월 19일, Intrepid 박물관의 새로운 우주왕복선 파빌리온, 즉 항공기 갑판 후미에 건설된 가압식 공기 지지 직물 거품으로 구성된 임시 보호소에서 일반에 공개되었다.

2012년 10월 29일, 허리케인 샌디의 폭풍 해일로 인해 Intrepid 박물관의 방문자 센터를 포함한 피어 86이 침수되었고, 박물관의 전기와 두 개의 비상 발전기가 모두 정지되었다. 정전으로 인해 우주왕복선 파빌리온이 수축되었고, 허리케인의 강풍으로 인해 파빌리온의 직물이 찢어지고 우주왕복선 주변이 무너졌다. 엔터프라이즈의 수직 안정판에 약간의 손상이 발견되었으며, 방향타/속도 제어 장치 위의 꼬리 날개 일부가 부러졌다. 부러진 부분은 박물관 직원들이 회수했다. 파빌리온 자체는 2013년까지 한동안 교체할 수 없었지만, 박물관은 엔터프라이즈를 환경으로부터 보호하기 위해 비계와 시트를 설치했다.

2013년 4월까지, 엔터프라이즈의 수직 안정판에 입은 손상이 완전히 수리되었고, 새로운 파빌리온 구조물 건설이 진행 중이었다. 파빌리온과 전시회는 2013년 7월 10일에 재개관했다.

엔터프라이즈는 우주왕복선 프로그램 개발에 기여한 공로를 인정받아 2013년 3월 13일, 등록 번호 13000071로 국립 역사 사적지에 등재되었다. 역사적 중요성 기준은 우주 탐사, 운송 및 엔지니어링이다.

4.2.1. 허리케인 샌디 피해

2012년 10월 29일, 허리케인 샌디의 폭풍 해일로 인해 Intrepid 박물관의 방문자 센터를 포함한 피어 86이 침수되었고, 박물관의 전기와 두 개의 비상 발전기가 모두 정지되었다. 정전으로 인해 우주왕복선 파빌리온이 수축되었고, 허리케인의 강풍으로 인해 파빌리온의 직물이 찢어지고 우주왕복선 주변이 무너졌다. 엔터프라이즈의 수직 안정판에 약간의 손상이 발견되었으며, 방향타/속도 제어 장치 위의 꼬리 날개 일부가 부러졌다. 부러진 부분은 박물관 직원들이 회수했다. 파빌리온 자체는 2013년까지 한동안 교체할 수 없었지만, 박물관은 엔터프라이즈를 환경으로부터 보호하기 위해 비계와 시트를 설치했다.

2013년 4월까지, 엔터프라이즈의 수직 안정판에 입은 손상이 완전히 수리되었고, 새로운 파빌리온 구조물 건설이 진행 중이었다. 파빌리온과 전시회는 2013년 7월 10일에 재개관했다.

5. 대한민국과의 관계

6. 기타

6.1. 갤러리

6.2. 관련 문서

컬럼비아호 참사 이후, 사우스웨스트 연구소에서 컬럼비아호에 충돌한 것과 유사한 폼 블록을 사용한 충격 시험이 실시되었다. 이 시험을 위해 엔터프라이즈 날개의 유리 섬유 전면부 일부가 사용되었다. 시험 결과, 충격으로 인해 씰이 영구적으로 변형되고 얇은 틈이 생겼다. 이후 디스커버리호와 애틀랜티스호에서 가져온 강화 탄소-탄소 복합재(RCC) 전면부를 사용한 시험에서 더 심각한 손상이 확인되었다. 이러한 시험 결과는 폼 충격이 날개 전면부의 보호용 RCC 패널에 심각한 손상을 줄 수 있음을 보여주었다.

챌린저호 참사 이후에는 엔터프라이즈를 실제 우주왕복선으로 개조하는 대신, 예비 부품을 활용하여 엔데버를 건조하였다.

* 컬럼비아 - 1981년 4월 12일 첫 비행. 2003년 2월 1일 대기권 재진입 중 공중 분해 사고로 손실.
* 챌린저 - 1983년 4월 4일 첫 비행. 1986년 1월 28일 발사 직후 폭발 사고로 손실.
* 디스커버리 - 1984년 8월 30일 첫 비행.
* 애틀랜티스 - 1985년 10월 3일 첫 비행.
* 엔데버 - 1992년 5월 7일 첫 비행. 챌린저를 대체하여 건조됨.

이 외에 실물 크기 모형인 패스파인더도 우주왕복선으로 간주되는 경우가 있다.