NASA 관계자들은 오늘 동부 표준시 오후 2시에 열리는 주요 기자 회견에서 2024년 보잉 스타라이너(Boeing Starliner) 유인 비행 테스트(Crew Flight Test) 조사에 대한 최종 종합 조사 결과를 발표할 예정이다. **Administrator Jared Isaacman**과 **Associate Administrator Amit Kshatriya**가 이끄는 이번 브리핑에서는 미션의 원래 비행 프로필을 크게 변경시킨 추진 시스템 이상 및 헬륨 누출에 대한 상세한 기술적 사후 분석을 제공할 것이다. 추진기 성능 저하의 근본 원인을 조사함으로써, 미 항공우주국은 **Commercial Crew Program** 내에서 우주선의 최종 인증을 위한 명확한 로드맵을 수립하는 것을 목표로 하고 있다.
스타라이너 추진 문제의 근본 원인은 무엇이었나?
**스타라이너 추진 문제**의 근본 원인은 추진기 밸브 내부에 위치한 '포핏(poppets)'이라고 알려진 **테플론 씰(Teflon seal) 부품**의 열화 및 팽창인 것으로 확인되었다. 고주파 분사 사이클과 강렬한 태양열에 노출되었을 때, 이 씰들이 추진제의 흐름을 제한하여 상당한 추력 손실과 함께 서비스 모듈 매니폴드 시스템 내에서 **헬륨 누출**을 동시에 유발했다.
기술 조사 결과, 반응 제어 시스템(RCS) 추진기가 들어 있는 '독하우스(doghouse)' 인클로저가 **International Space Station** (ISS)과의 도킹 단계에서 예상보다 높은 온도를 겪은 것으로 나타났다. 이러한 국부적 가열로 인해 **테플론(PTFE) 포핏**이 팽창하여 추진제 경로를 부분적으로 차단했다. **NASA** 엔지니어링 팀은 추진기 펄스 빈도가 서비스 모듈의 환경과 결합되어 '열 침투(heat soak)' 효과를 일으켰으며, 이것이 재료 변형을 악화시켰다고 지적했다. 이 발견은 유인 미션 도킹 시퀀스의 독특한 운영 스트레스 하에서만 나타난 특정 재료의 취약성을 강조한다는 점에서 매우 중요하다.
또한, **헬륨 누출**에 대한 조사 결과, 추진 매니폴드의 씰이 지속적인 압력 하에서 미세한 구조적 실패에 취약하다는 사실이 확인되었다. 헬륨은 추진제 탱크를 가압하는 데 사용되지만, 2024년 비행 중 관찰된 누출률은 배관의 장기적 무결성에 대한 우려를 낳았다. **Boeing**과 **NASA** 연구원들은 White Sands Test Facility에서 지상 테스트를 실시하여 이러한 조건을 재현했으며, 화학적 노출과 열 순환의 결합이 씰을 약화시켰음을 확인했다. 이러한 결과는 향후 비행 준비 검토가 승인되기 전에 밸브 어셈블리 하드웨어에 대한 재검토가 필요함을 시사한다.
왜 NASA는 스타라이너 대신 SpaceX를 통해 우주비행사들을 귀환시키기로 결정했나?
**NASA**는 스타라이너의 추진기 성능에 대한 불확실성이 허용 가능한 안전 범위를 초과했기 때문에 우주비행사 **Butch Wilmore**와 **Suni Williams**를 **SpaceX Crew Dragon** 미션을 통해 귀환시키기로 결정했다. 미 항공우주국은 결정적인 궤도 이탈 연소 중 추진기 고장이 발생할 위험이 너무 높으며, 이로 인해 승무원이 불안정하거나 회복 불가능한 궤도에 남겨질 가능성이 있다고 판단했다.
귀환 여정에 **SpaceX**를 활용하기로 한 결정은 미 항공우주국의 '안전 우선' 문화를 강조하는 역사적인 전환점이었다. 2024년 6월 도킹 시도 중 5개의 RCS 추진기가 고장 났으며, 비록 4개는 결국 복구되었지만, 성능 저하의 예측 불가능한 특성 때문에 엔지니어들은 고위험 대기권 재진입 과정에서의 성능을 보장할 수 없었다. **Associate Administrator Amit Kshatriya**는 당시 추진기 거동에 대한 확실한 '물리 기반' 모델이 부족했기 때문에 귀환 여정 중 치명적인 고장이 발생할 가능성을 배제할 수 없었다고 강조했다.
결과적으로 **NASA**는 스타라이너 미션을 무인 귀환으로 전환하여 2024년 말에 성공적으로 완료했으며, Wilmore와 Williams는 ISS에 남았다. 이 조치를 통해 **Commercial Crew Program**은 인명 구조를 위협하지 않으면서 무인 착륙으로부터 귀중한 데이터를 수집할 수 있었다. 이후 **SpaceX Crew-9** 미션은 두 개의 빈 좌석을 두고 비행하도록 재구성되어, 베테랑 우주비행사들이 지구로 귀환할 수 있는 검증되고 안전한 운송 수단을 확보하도록 했다. 이러한 비상 계획은 중복된 미국 유인 운송 시스템을 동시에 운영하는 것의 치명적인 중요성을 입증했다.
보잉의 스타라이너는 다시 우주비행사와 함께 비행할 것인가?
**Boeing's Starliner**는 하드웨어 재설계를 성공적으로 구현하고 **NASA**가 감독하는 엄격한 재인증 과정을 거친 후에야 다시 우주비행사를 태우고 비행할 것으로 예상된다. 미 항공우주국은 밸브와 추진기 문제가 해결되었다는 확실한 증거를 요구하고 있으며, 여기에는 수정된 서비스 모듈 설계나 수정한 내용을 검증하기 위한 추가 무인 시연 비행이 포함될 수 있다.
**Starliner**가 나아갈 길에는 플랫폼의 신뢰성에 대한 확신을 회복하기 위한 몇 가지 필수적인 이정표가 포함되어 있다. **NASA**는 차기 유인 미션 전에 **Boeing**이 다음과 같은 기술적 요구 사항을 해결해야 한다고 명시했다.
- 열팽창에 더 강한 재료를 사용하여 **RCS thruster poppets** 재설계.
- ISS 장기 체류 중 누출을 방지하기 위해 **helium manifold seals** 업그레이드.
- 추진기 분사 패턴을 최적화하고 열 스트레스를 줄이기 위해 비행 제어 소프트웨어 업데이트.
- '최악의 경우'의 도킹 및 도킹 해제 시나리오를 시뮬레이션하기 위한 통합 추진 시스템 테스트 실시.
2024년 Crew Flight Test는 필수적인 데이터를 제공했지만, 정기적인 크루 교대 미션을 위한 우주선의 공식 인증을 지연시키기도 했다. **NASA**는 **Boeing**과의 파트너십을 계속 유지하고 있으며, 이는 SpaceX와 Boeing이라는 두 개의 독립적인 공급업체를 유지하는 것이 **International Space Station**에 대한 지속적인 접근을 보장하기 위한 전략적 우선순위이기 때문이다. 다음 비행 일정은 하드웨어 수정 결과와 미 항공우주국의 최종 안전 검토 결과가 나올 때까지 유동적이다.
국제우주정거장 물류 및 향후 미션에 미치는 영향
**Starliner** 조사와 관련된 지연으로 인해 **International Space Station** (ISS) 일정과 크루 교대 주기에 상당한 조정이 불가피해졌다. 당분간 **Commercial Crew Program**이 **SpaceX**에 크게 의존함에 따라, **NASA**는 CFT 승무원의 체류 연장을 수용하면서 스테이션에 인력이 완전히 배치되도록 하기 위해 복잡한 '궤도 발레'를 관리해야 했다. 이러한 물류 문제는 주요 운송 수단 중 하나가 기술적 문제로 운행이 중단될 때 우주정거장 운영이 얼마나 취약해지는지를 잘 보여준다.
이러한 장애물에도 불구하고 **NASA** 지도부는 이번의 엄격한 조사를 **Public-Private Partnership** 모델의 견고함을 입증하는 증거로 보고 있다. 오늘 기자 회견에서 공유되는 조사 결과의 투명성은 대중의 신뢰를 강화하고 2024년 테스트 비행에서 얻은 교훈을 **Artemis** 미션을 포함한 향후 심우주 탐사 노력에 적용하기 위한 것이다. 이러한 복잡한 엔지니어링 문제를 지금 해결함으로써, **NASA**는 차세대 우주선이 더 안전해지고 지구 저궤도 및 그 너머에서 인류의 장기 체류를 지속할 수 있는 능력을 더 잘 갖추도록 보장하고 있다.
앞으로 미 항공우주국은 **Boeing** 팀이 권고된 변경 사항의 물리적 구현을 시작함에 따라 실시간 업데이트와 기술 브리핑을 계속 스트리밍할 예정이다. 오늘 동부 표준시 오후 2시 브리핑은 **Commercial Crew Program** 역사에서 조사 단계의 종료와 Starliner 우주선의 '수리 및 비행' 시대의 시작을 알리는 중요한 분기점 역할을 한다. 언론 매체 대표와 대중은 **NASA’s YouTube channel**에서 라이브 스트리밍을 팔로우하여 미국 우주 비행의 미래를 형성할 구체적인 엔지니어링 데이터에 대한 추가 통찰력을 얻을 수 있다.
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