SA-1

1. 개요

SA-1은 새턴 로켓의 첫 번째 발사체로, 1961년 10월 27일에 발사되었다. 이 발사는 새턴 로켓 시스템 개발을 위한 초기 단계의 테스트였으며, 로켓 수송, 설치, 연료 주입, 비행 과정을 포함했다. 로켓은 케로신과 액체 산소를 연료로 사용했으며, 발사 후 고도 136.5km, 비행 거리 345.7km를 기록했다. SA-1은 이전 로켓보다 크고 강력했으며, 주피터 로켓의 노즈콘을 사용하여 준궤도 비행 중 발사체의 구조를 테스트하도록 설계되었다.

2. 준비 단계

SA-1은 새턴 로켓의 첫 발사였기 때문에, 여러 시스템이 아직 개발 중이었다. 특히, 케이프 커내버럴까지 수송선으로 로켓을 운반한 것은 처음 있는 일이었으며, 이는 앞으로 더 큰 새턴 로켓 개발을 위한 중요한 시험이었다. 당시 NASA는 전체 시스템을 한 번에 테스트하는 대신, 각 로켓 단계를 분리하여 테스트하는 방식을 채택했다. SA-1의 경우, 실제로 작동하는 유일한 단계는 S-I 1단계였다. 이 첫 비행은 주피터 로켓의 노즈콘을 사용하여 준궤도 비행 중 발사체의 구조를 시험하기 위해 설계되었다.

2.1. 로켓 운송 및 설치

새턴 로켓의 첫 발사였던 SA-1은 여러 시스템이 아직 개발 단계에 있었다. 케이프 커내버럴까지 수송선으로 로켓을 운반한 것도 처음이었으며, 이는 장래에 더 큰 새턴 로켓 개발을 위한 시험이었다. (이 시점에서 새턴 V 로켓은 아직 계획 단계였다).

제1단 로켓과 모형 상단 부분은 수송선 컴프로마이즈 호에 실려 1961년 8월 15일에 도착했다. 수송 도중 해도가 제대로 갖춰지지 않아 4번이나 좌초하는 등 여러 문제가 발생했다. 그럼에도 불구하고 로켓은 예정보다 5일 늦게 34번 발사대에 설치되었다.

당시 로켓 테스트 장치는 완전한 아날로그 방식이었고, 관제사는 로켓에 연결된 케이블을 통해 관제 센터에서 수동으로 상태를 확인했다.

2.2. 테스트 방식

SA-1은 새턴 로켓의 첫 발사였으며, 여러 시스템이 아직 개발 단계에 있었다. 케이프 커내버럴에 수송선으로 로켓을 운반한 것도 처음이었고, 이는 앞으로 더 큰 새턴 로켓 개발을 위한 시험이었다. (이 당시 새턴 V 로켓은 계획 단계였다.)

제1단 로켓과 모형 상단 부분은 수송선 컴프로마이즈 호에 실려 1961년 8월 15일에 도착했다. 운송 도중 해도가 제대로 갖춰지지 않아 4번이나 좌초하는 등 여러 문제가 발생했다. 하지만 로켓은 예정보다 5일 늦게 34번 발사대에 설치되었다.

당시 로켓 테스트 장비는 완전한 아날로그 방식이었고, 관제사는 케이블을 통해 관제 센터에서 수동으로 로켓을 관찰했다.

3. 비행

SA-1은 1961년 10월 27일 악천후에도 불구하고 예정보다 한 시간 늦게 성공적으로 발사되었다. NASA는 전체 시스템을 한 번에 테스트하는 대신, 각 로켓 단계를 별도로 테스트하는 방식을 택했다. SA-1의 경우, 유일하게 실제로 작동하는 단계는 S-I 1단계였다.

비행은 거의 완벽하게 진행되었다. 로켓은 고도 136.5km에 도달했고, 발사 지점에서 345.7km 떨어진 대서양에 착수했다. 유일한 문제는 엔진 연소가 예정보다 1.6초 일찍 중단되었다는 점이었는데, 이는 액체 산소와 RP-1이 부족했기 때문이었다.

발사 당시 일부 목격자들은 발사 소리가 아틀라스 로켓 발사와 비슷하며, 예상보다 작다고 느꼈다. 이는 대기 조건이 소리를 감쇠시켰기 때문으로 분석되었다.

3.1. 연료 주입

1961년 10월 26일 오후 12시 30분(현지 시간), 로켓에 연료인 케로신을 주입하는 테스트가 개시되었다. 작업은 순조롭게 진행되었고, 발사 전에 주입한 연료는 일단 모두 배출되었다. 다음날 오전 3시, 액체 산소를 주입하는 테스트가 개시되었다. 연료탱크 용량의 10%까지 넣은 상태에서 누출 여부를 확인하고, 97% 단계까지 급속히 주입한 후, 천천히 주입해 가득 채웠다.

연료의 약간의 잉여분(3%)이 로켓에 주입되었는데, 이는 연료를 쉽게 배출할 수 있었기 때문이다. 발사 직전에 잉여 연료는 탱크에서 제거되었다.

3.2. 발사 및 결과

1961년 10월 26일 오후 12시 30분(현지 시간), 로켓에 케로신 연료 주입 테스트가 시작되었다. 작업은 순조롭게 진행되어 발사 전 주입된 연료는 모두 배출되었다. 다음날 오전 3시, 액체 산소 주입 테스트가 시작되었다. 연료 탱크 용량의 10%까지 채운 후 누출 여부를 확인하고, 97%까지 빠르게 주입한 다음, 천천히 가득 채웠다.

악천후에도 불구하고 로켓은 예정 시간보다 불과 1시간 늦게 발사되었다. 비행은 완벽에 가까웠다. SA-1은 고도 136.5km에 도달했고, 발사 지점에서 345.7km 떨어진 대서양에 떨어졌다. 유일한 문제는 엔진 연소가 예정보다 1.6초 빨리 정지했다는 점이었다. 이는 액체 산소 400kg과 RP-1 410kg이 부족했기 때문인 것으로 밝혀졌다. 시험 비행을 위해 SA-1은 추진제를 83%만 채웠다.

새턴 I 부스터는 이전에 발사된 어떤 로켓보다 크기와 출력이 크게 증가했다. 1958년 최초의 미국 위성인 익스플로러 1호를 궤도에 올린 주노 I 로켓보다 3배 더 높고, 6배 더 많은 연료가 필요했으며, 10배 더 많은 추력을 냈다.

당시 NASA는 전체 시스템을 한 번에 테스트하는 일괄 테스트 대신, 각 로켓 단계를 별도로 테스트하는 방식을 택했다. SA-1의 경우 유일하게 실제로 작동하는 단계는 S-I 1단계였다.

이 첫 번째 비행은 준궤도 비행 중에 발사체의 구조를 테스트하기 위해 주피터 로켓의 노즈콘을 사용했다.

발사 소리는 일부 목격자들에게는 다소 실망스러웠는데, 아틀라스 로켓 발사와 같다고 묘사했다. 이는 대기 조건이 소리를 감쇠시켰기 때문으로 밝혀졌다.

4. 의의 및 영향

새턴 I 부스터는 이전에 발사된 어떤 로켓보다 크기와 출력이 크게 증가했다. 1958년 최초의 미국 위성인 익스플로러 1호를 궤도에 진입시킨 주노 I 로켓보다 3배 더 높고, 6배 더 많은 연료가 필요했으며, 10배 더 많은 추력을 냈다.

당시 NASA는 전체 시스템을 한 번에 테스트하는 일괄 테스트 방식을 채택하지 않았다. NASA는 각 로켓 단계를 별도의 발사를 통해 테스트할 계획이었으며, SA-1의 경우 유일하게 실제로 작동하는 단계는 S-I 1단계였다.

SA-1은 주피터 로켓의 노즈콘을 사용하여 준궤도 비행 중에 발사체의 구조를 테스트하도록 설계되었다.