맨위로가기

미노타우르-C

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

미노타우르-C는 미국 노스럽 그러먼이 제작한 4단 고체 연료 로켓이다. 페가수스 로켓을 기반으로 개발되었으며, 캘리포니아 반덴버그 우주군 기지에서 발사된다. 미노타우르-C는 정부 및 상업용 인공위성 발사에 사용되며, 군사용 위성 발사에도 적합하다. 1994년 첫 발사 이후 여러 차례의 발사 실패를 겪은 후 재설계를 거쳐 현재의 명칭으로 변경되었다. 미노타우르-C는 4자리의 숫자로 구성된 넘버링 시스템을 통해 다양한 구성을 나타내며, 지상 기반 요격기(GBI)의 부스터 차량으로도 사용된다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 미노타우르 로켓 - 미노타우르 IV
    미노타우르 IV는 피스키퍼 미사일을 기반으로 개발된 4단 고체 연료 로켓으로, 소형 위성 발사 및 준궤도 비행 시험 등에 사용되며 다양한 파생형이 존재한다.
  • 미노타우르 로켓 - 미노타우르 I
    미노타우르 I은 궤도 과학사에서 개발한 발사체로, 퇴역한 미니트맨 미사일의 1단 로켓과 SR19 2단 로켓을 결합하여 최대 580kg의 탑재체를 저궤도에 올릴 수 있다.
  • 우주발사체 - 팰컨 1
    스페이스X에서 개발한 팰컨 1은 민간 자금으로 개발된 액체 추진 방식의 소형 궤도 발사체로, 여러 번의 시도 끝에 세계 최초로 민간 액체 추진 로켓으로서 궤도 진입과 상업 위성 발사에 성공했으나, 사업성 부족으로 운용이 중단되었다.
  • 우주발사체 - 델타 IV
    델타 IV는 미국 공군의 EELV 프로그램에 따라 개발된 델타 로켓 계열의 발사체로, 액체 수소 연료와 RS-68 엔진을 사용하며 다양한 버전으로 운용되다가 높은 비용과 수요 부족으로 인해 단계적으로 폐지되었고, 벌컨 켄타우루스가 이를 대체할 예정이다.
미노타우르-C
개요
기능궤도 발사체
제조사오비탈 사이언스, 오비탈 ATK, 노스롭 그루먼
원산지미국
비용미화 4천만 ~ 5천만 달러
상태활동 중
발사 장소반덴버그 공군 기지, SLC-576E
물리적 특성
높이27.9 m
지름2.35 m
질량73000 kg
단4단
성능
LEO 수송 능력1458 kg
SSO 수송 능력1054 kg
발사 기록
발사 횟수10회
성공 횟수7회
실패 횟수3회
첫 발사1994년 3월 13일 22:32 UTC (USA 101 / USA 102)
마지막 발사2017년 10월 31일 21:37 UTC
1단
이름캐스터 120
엔진1개 고체
고체 여부예
추력1606.6 kN
비추력286 s
연소 시간83초
연료고체
2단
이름토러스-1
엔진1개 고체
고체 여부예
추력484.9 kN
비추력285 s
연소 시간73초
연료고체
3단
이름페가수스-2
엔진1개 고체
고체 여부예
추력118.2 kN
비추력292 s
연소 시간73초
연료고체
4단
이름페가수스-3
엔진1개 고체
고체 여부예
추력34.57 kN
비추력293 s
연소 시간65초
연료고체

2. 역사

미노타우르-C는 4단 고체연료 로켓으로, 미국 노스럽 그러먼이 제작했다. 캘리포니아 반덴버그 공군 기지의 SLC-576E 발사대에서 발사한다.[25] 노스럽 그러먼의 공중발사형 페가수스 로켓을 기반으로 만들어졌으며, 1,350kg의 인공위성을 지구 저궤도에 올릴 수 있다.

1994년 최초로 발사되었으며, 10번의 발사 중 7번 성공했다. 2009년과 2011년에는 두 번 연속 같은 원인으로 발사에 실패했다.

방위고등연구계획국(DARPA)의 지원을 받아 개발된 페가수스의 지상 발사형이 토러스이다.[27] 처음에는 SSLV ("Standard Small Launch Vehicle")로 불리며 1989년에 계약이 이루어져 개발이 진행되었다.[28]

정부 기관용 및 상업용 인공위성 발사에 사용되며, 전단 고체 방식의 즉응성이 높은 설계로 군사용 위성 발사에도 적합하다. 2014년 미노타우르-C로 브랜드 이름을 변경했다. 기존의 항법장치를 미노타우르 계열 로켓에 사용된 새로운 항법장치로 교체했다. 6년간 발사하지 않다가 2017년 미노타우르-C를 발사했다.[25]

3. 구성

미노타우르-C는 4단 고체 연료 로켓으로, 각 단은 다음과 같이 구성된다.


  • 1단: 오비탈 ATK의 캐스터 120을 사용한다. LGM-118 피스키퍼 ICBM의 1단 엔진을 기반으로 한다.
  • 2단: 오리온 50을 사용하며, 페가수스-1의 1단과 유사하지만 날개나 안정기가 없다.
  • 3단: 오리온 50을 사용하며, 페가수스-1의 2단과 유사하다.
  • 4단: 오리온 38을 사용하며, 페가수스-3에서 파생되었다.[8]


미노타우르-C는 제0단에서 제3단 또는 제4단까지 구성된 4단 또는 5단의 전단 고체 연료 로켓이며, 모든 모터는 ATK 런치 시스템즈 그룹(구 티오콜)이 제조한다.[29]

일반적인 경우 로켓의 초단을 제1단으로 표기하지만, OSC에서는 토러스의 초단을 제0단으로 표기한다. 이는 토러스가 페가수스의 지상 발사형으로 개발되었다는 경위에 따른 것이다.

;SSLV 토러스

1000번대에 해당하며 군사용 토러스이다. ARPA (현 DARPA)가 사용하는 경우에는 ARPA 토러스, 공군이 사용하는 경우에는 에어 포스 토러스라고 불리지만, 구성은 동일하며, 모두 제0단 부스터로 피스키퍼의 초단 TU-903을 채용하고 있다는 것이 특징이다. 3기가 발사되어 모두 성공했다.

;토러스

2000번대에 해당하는 상업 발사용 표준형 토러스이다. SSLV 토러스와의 차이는 제0단 부스터에 캐스터 120 모터를 채용하고 있다는 점에 있다. 이 모터는 ATK가 TU-903을 바탕으로 상업 발사를 하는 아테나용으로 개발한 것이다. 3기가 발사되었고, 1기가 실패했다.

;토러스 XL

3000번대에 해당하는 상업 발사용 증강형 토러스이다. 표준형과 달리 1, 2단에 페가수스 XL과 동일한 확장형 모터를 사용하여, 궤도 투입 능력의 향상을 꾀했다. 4기가 발사되었고, 2기가 실패했다.

＼SSLV 토러스[29][31]토러스[29][30]토러스 XL[29][30]
전장26 m27 m32 m
대표 직경2.35 m
전비 질량69 t69 t77 t
탑재 하중
(28.5° 400km LEO)
(98° 400km SSO)		1,180 kg / LEO
750 kg / SSO		21101,259 kg / LEO
889 kg / SSO		31101,458 kg / LEO
1,054 kg / SSO
22101,047 kg / LEO
695 kg / SSO		32101,276 kg / LEO
882 kg / SSO
단수(Stage)제0단
사용 모터TU-903캐스터 120
각 단 전장10.70 m12.77 m
각 단 대표 직경2.35 m2.35 m
각 단 질량53,400 kg53,077 kg
추진제-TP-H1246
추진제 질량49,000 kg49,005 kg
진공 평균 추력1,711 kN1,685 kN
진공 비추력275 s279 s
노즐 팽창비-16.3
유효 연소 시간78.8 s79.5 s
단수(Stage)제1단
사용 모터오리온 50ST오리온 50S XLT
각 단 전장8.46 m9.88 m
각 단 대표 직경1.27 m
각 단 질량13,405 kg16,181 kg
추진제QDL-1
추진제 질량12,157 kg15,023 kg
진공 평균 추력454.1 kN614.5 kN
진공 비추력286 s286 s
노즐 팽창비26.724.8
유효 연소 시간75.0 s68.4 s
단수(Stage)제2단
사용 모터오리온 50T오리온 50 XLT
각 단 전장2.67 m3.10 m
각 단 대표 직경1.27 m
각 단 질량3,379 kg4,518 kg
추진제QDL-1
추진제 질량3,025 kg3,924 kg
진공 평균 추력114.5 kN160.4 kN
진공 비추력292 s291 s
노즐 팽창비52.143.5
유효 연소 시간75.6 s69.7 s
단수(Stage)제3단
사용 모터오리온 38
각 단 전장1.34 m
각 단 대표 직경0.97 m
각 단 질량896 kg
추진제QDL-1
추진제 질량770 kg
진공 평균 추력32.2 kN
진공 비추력287 s
노즐 팽창비49.3
유효 연소 시간68.5 s
단수(Stage)제3단 또는 제4단 (옵션)
사용 모터스타 37FM
각 단 전장1.69 m
각 단 대표 직경0.93 m
각 단 질량1,148 kg
추진제TP-H3340
추진제 질량1,066 kg
진공 평균 추력47.2 kN
진공 비추력290 s
노즐 팽창비48.2
유효 연소 시간62.7 s


3. 1. 넘버링 시스템

미노타우르-C의 다양한 구성은 델타 로켓에 사용된 넘버링 시스템과 유사한 4자리 코드를 사용하여 지정된다. 첫 번째 숫자는 사용되는 1단 로켓의 유형과 2단 및 3단 로켓이 표준 또는 "XL" 구성을 사용하는지 여부를 나타낸다.[9][10] 두 번째 숫자는 페이로드 페어링의 직경을 나타낸다.[9] 세 번째 숫자는 4단 로켓의 유형을 나타낸다.[9] 네 번째 숫자는 선택적인 5단 로켓을 나타내며, 지금까지 사용된 적이 없다.[9]

번호첫 번째 숫자두 번째 숫자세 번째 숫자네 번째 숫자
1단 로켓2단 로켓3단 로켓페어링 직경4단 로켓5단 로켓
0| | |없음
1TU-903오리온 50ST오리온 50T1.6m오리온 38
2캐스터-120오리온 50ST오리온 50T2.34m
3캐스터-120오리온 50SXLT오리온 50XLT스타-37FM스타-37[10]



토러스는 제0단에서 제3단 또는 제4단까지로 구성된 4단 또는 5단의 전단 고체 연료 로켓이며, 모터는 모두 ATK 런치 시스템즈 그룹(구 티오콜)이 제조한다.[29] 토러스의 구성은 4자리의 숫자로 표기되며, 대략 1000번대 SSLV 토러스, 2000번대 표준형 토러스, 3000번대 토러스 XL의 3종류로 구분된다. 이 외에 페어링이나 제3단의 종류, 제4단의 유무에 따라 더욱 세분화된다.[30]

'''토러스 abcd 형식'''
번호abcd
구성페어링 직경제3단제4단
0N/AN/AN/A무
1SSLV 토러스63인치오리온 38N/A
2토러스92인치N/AN/A
3토러스 XLN/A스타 37FM스타 37FM


4. 발사 기록

22:32ARPA 토러스TAOS (STEP Mission 0) 및 DARPASAT성공21998년 2월 10일
13:20상업용 토러스GFO 및 오브콤 (위성 11 및 12)성공31998년 10월 3일
10:04공군 토러스 구성STEX (NRO)성공41999년 12월 21일
07:13모델 2110KOMPSAT 및 ACRIMSAT성공52000년 3월 12일
09:29공군 토러스 구성MTI성공62001년 9월 21일
18:49모델 2110Orbview-4 / QuikTOMS실패72004년 5월 20일
17:47모델 3210ROCSAT-2성공82009년 2월 24일
09:55모델 3110궤도 탄소 관측소[11]실패92011년 3월 4일
10:09모델 3110글로리, 카이샛 1호, 헤르메스, 익스플로러-1 [PRIME]실패[12]102017년 10월 31일
21:37모델 3210스카이샛 x 6, 플록-3m x 4성공



2001년, 2009년, 2011년에는 발사에 실패했다. 특히 2009년과 2011년의 실패는 페이로드 페어링 분리 실패가 원인이었으며, 이후 조사에서 페어링 제조 하청 업체의 품질 위조 사실이 밝혀지기도 했다.[25]

4. 1. 주요 발사 실패 사례

2001년 9월 21일, 토러스 XL 로켓 발사 중 실패가 발생했다. T+83초에 2단이 점화되었을 때, 노즐 짐벌 작동기 구동축이 약 5초 동안 멈춰 제어 불능 상태가 되었다. 이로 인해 로켓은 임무 프로파일을 따라 비행을 계속했지만, 안정적인 궤도에 진입하는 데 실패하여 마다가스카르 인근에서 재진입했다.[13]

2009년 2월 24일, 2.7억달러 규모의 궤도 탄소 관측 위성 발사 과정에서 토러스 XL 로켓이 실패했다.[14] 발사는 성공적이었지만, 비행 후반부에 수신된 데이터에 따르면 페어링 분리에 실패한 것으로 나타났다. 로켓은 페어링의 추가적인 무게로 인해 궤도에 진입하지 못했다.[15][5][12] OCO 발사체 및 관련 서비스 비용은 5400만달러로 추정된다.[16]

2011년 3월 4일, NASA의 4.24억달러 규모의 글로리 기후 변화 감시 위성을 발사하는 동안 토러스 XL 로켓이 또다시 실패했다. 토러스 XL의 마지막 두 번의 실패로 총 7억달러 상당의 탑재체 손실이 발생했다.[6] 실패 이유는 OCO와 동일하게 페이로드 페어링이 분리되지 않은 것이었다.

계속된 조사를 통해 사파 프로파일스사(SPI)가 제공한, 시험 결과가 조작된 불량 부품이 OCO와 글로리 페어링 실패의 원인일 가능성이 높다는 사실이 밝혀졌다.[21]

발사 번호발사 일시 (UTC)형식탑재체결과비고
62001년 9월 21일토러스 (2110)오브뷰 4호 / Quick TOMS|퀵 TOMS영어실패T+83초, 제1단 연소 중 추력 편향 액추에이터에 이상 발생. 예정 비행 궤도에서 이탈[32]
82009년 2월 24일토러스 XL (3110)OCO[33]실패페이로드 페어링 분리 실패로 인한 속도 부족. 페이로드는 남극 부근에 추락한 것으로 추정된다.
92011년 3월 4일토러스 XL (3110)글로리 / Explorer-1 Prime|익스플로러-1 프라임영어 / KySat-1|KySat-1영어 / Hermes (satellite)|HERMES영어[34]실패페이로드 페어링 분리 실패로 인한 속도 부족. 이후 조사에서 페어링 제조 하청 업체에 의한 품질 위조가 밝혀졌다.[25]


5. 지상 기반 요격기 (GBI)

미노타우르-C의 상단 로켓은 미국 미사일 방어청의 지상 기반 중기 요격 시스템의 탄도 미사일 방어(anti-ballistic missile) 구성 요소인 지상 기반 요격기(GBI)의 부스터 차량으로 사용된다.[22]

미국 미사일 방어국의 지상 배치형 미드코스 방어 시스템(GMD)에서 지상 발사식 탄도탄 요격 미사일로 대기권 외 요격체(EKV)를 탑재하는 '''오비탈 부스트 비클'''(OBV: Orbital Boost Vehicle)은 토러스 라이트(Taurus Lite)로 고안된 것으로, 토러스 XL의 제0단 부스터를 제거하고 제1단 노즐을 지상 발사용으로 개수한 구성을 갖는다.[35]

참조

[1] 웹사이트 Taurus rocket on the market with new name, upgrades http://spaceflightno[...] Spaceflight Now 2014-05-26
[2] 웹사이트 Minotaur-C_Factsheet.pdf https://www.northrop[...] 2019-11-09
[3] 웹사이트 Taurus / Minotaur-C http://space.skyrock[...] 2014-05-26
[4] 웹사이트 Glory http://www.nasa.gov/[...] NASA 2011-02-24
[5] 뉴스 NASA launch mishap: Satellite crashes into ocean https://www.cbsnews.[...] CBS 2011-03-04
[6] 뉴스 NASA science satellite lost in Taurus launch failure http://www.spaceflig[...] Spaceflight Now 2011-03-04
[7] 웹사이트 Taurus rocket on the market with new name, upgrades https://spaceflightn[...] 2017-10-31
[8] 웹사이트 Taurus http://www.astronaut[...] Encyclopedia Astronautica
[9] 웹사이트 Taurus-3110 http://space.skyrock[...] Gunter's Space Page 2009-03-08
[10] 웹사이트 Minotaur-C Fact Sheet http://www.orbitalat[...] Orbital ATK 2016-11-06
[11] 웹사이트 OCO http://www.orbital.c[...] Orbital Sciences Corporation
[12] 웹사이트 Taurus rocket nose shroud dooms another NASA satellite http://www.spaceflig[...] Spaceflight Now, March 2011
[13] 서적 International reference guide to space launch systems Fourth Edition
[14] 뉴스 Failure hits Nasa's 'CO2 hunter' http://news.bbc.co.u[...]
[15] 웹사이트 Satellite to pinpoint sources and sinks of CO2 https://www.newscien[...]
[16] 웹사이트 NASA FY2009 Budget Estimates http://www.nasa.gov/[...] 2014-03-11
[17] 웹사이트 Homepage: Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) http://oco.jpl.nasa.[...] Jet Propulsion Laboratory 2014-04-05
[18] 뉴스 NASA's OCO-2 brings sharp focus on global carbon http://phys.org/news[...] 2014-04-05
[19] 웹사이트 "National Aeronautics and Space Administration | the White House" https://obamawhiteho[...] 2015-02-17
[20] 웹사이트 Overview of the Glory Mishap Investigation Results for Public Release http://www.nasa.gov/[...] NASA 2013-02-20
[21] 뉴스 After failed space flights, NASA investigation leads to Portland https://www.oregonli[...]
[22] 웹사이트 Orbital's Pegasus XL successfully lofts IRIS spacecraft http://www.nasaspace[...] NASASpaceFlight.com 2013-06-27
[23] 웹사이트 Antares http://space.skyrock[...]
[24] 웹사이트 Surplus Missile Motors: Sale Price Drives Potential Effects on DOD and Commercial Launch Providers http://www.gao.gov/a[...] U.S. Government Accountability Office 2022-11-15
[25] 웹사이트 ミノトールCの悩み - 失敗を乗り越え、よみがえった米国の小型固体ロケット https://news.mynavi.[...] マイナビニュース 2022-11-15
[26] 웹사이트 オービタルATK、「ミノタウロスC」ロケット打ち上げ成功　衛星10基投入 https://sorae.info/s[...] Sorae 2022-11-15
[27] 웹사이트 Taurus (OSC) http://www.orbital.c[...]
[28] 간행물 Taurus SSLV - Changing the way satellites are launched 1995-09-26
[29] 간행물 ATK Space Propulsion Products Catalog http://www.atk.com/C[...] ATK 2008-05-14
[30] 간행물 Taurus Fact Sheet (OSC) http://www.orbital.c[...]
[31] 간행물 Taurus Fact Sheet (OSC) http://www.spaceariu[...] 2003-04-01
[32] 웹사이트 http://spaceflightno[...]
[33] 웹사이트 http://www.orbital.c[...]
[34] 웹사이트 http://www.orbital.c[...]
[35] 간행물 GMD Boost Vehicle Fact Sheet (OSC) http://www.orbital.c[...]
[36] 웹사이트 アンタレスロケットの打ち上げ試験、完璧に成功 https://sorae.info/0[...] sorae.jp 2013-04-22


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com