NASA·스페이스X, 아르테미스 III용 슈퍼 헤비 V3 풍동 시험

NASA와 스페이스X는 캘리포니아 실리콘밸리에 있는 NASA 에임스 연구센터에서 슈퍼 헤비 버전 3 로켓 부스터의 1.2% 축소 모델에 대한 새로운 풍동 시험을 완료했다고 2026년 7월 31일 발표했다. 이번 시험은 로켓이 대기 재진입 중 겪게 될 정상 및 비정상 공기역학적 힘을 측정하는 데 초점을 맞췄다.

슈퍼 헤비 버전 3는 스페이스X의 스타십 발사 시스템의 일부로, 2027년 아르테미스 III 임무와 2028년 유인 달 착륙을 위한 스타십 인류 착륙 시스템(HLS)의 기반이 될 것으로 예상된다. 이번 시험은 2024년 NASA 에임스에서 완료된 이전 작업을 바탕으로 하며, NASA와 스페이스X의 협력을 통해 우주비행사를 달 궤도에서 달 표면까지 안전하게 운반하고 복귀시키는 것을 지원한다.

이러한 공기역학적 힘을 이해하는 것은 업그레이드된 부스터가 새로운 랩터 3 엔진, 엔진 섹션 스커트 제거, 4개 대신 50% 더 큰 3개의 그리드 핀, 통합 핫 스테이지 등 상당한 변경 사항을 포함하기 때문에 중요하다. NASA 마셜 우주 비행 센터의 HLS 플룸 및 공기 환경 팀의 분야 책임 엔지니어인 마니시 메타는 NASA가 우주 왕복선, SLS 로켓, 오리온 우주선에 대한 풍동 시험 경험을 적용하여 슈퍼 헤비 시험을 효율적으로 설정하고 분석했다고 말했다.

2025년 말에 실시된 풍동 시험은 천음속 풍동에서 마하 0.2~1.4, 초음속 풍동에서 마하 1.55~2.5의 속도로 진행됐다. NASA 에임스의 비정상 공기역학 전문가인 자얀타 판다는 공기가 로켓 주위를 매끄럽게 흐를 때 정상 힘이 발생하고, 비정상 힘은 진동을 유발할 수 있는 버페팅을 포함한다고 설명했다. 정상 힘에 대한 데이터는 로켓이 재진입 중 어떻게 반응할지 예측하여 비행 소프트웨어가 효과적으로 유도할 수 있게 하고, 비정상 압력 데이터는 하중 분석에 활용된다.

NASA와 스페이스X 엔지니어들은 1.2% 축소 모델을 사용하여 부스터 표면의 정상 및 비정상 기류에 대한 정보를 수집했다. 메타는 에임스 유니터리 플랜 풍동에서의 유사한 시험이 이전에 아르테미스 II용 SLS에 스트레이크를 추가하는 결과를 가져왔으며, 그 작업에서 얻은 교훈이 현재 아르테미스 III 및 이후 임무에 도움이 되고 있다고 언급했다. 이 협력은 스페이스X가 달 착륙선을 개발하면서 특수 시설과 기술 전문 지식에 접근할 수 있게 해준다.

아르테미스 프로그램을 통해 NASA는 과학적 발견, 경제적 기회, 지속적인 달 탐사를 위해 인간을 달로 복귀시키고, 미래의 유인 화성 탐사를 위한 기반을 마련하는 것을 목표로 한다. 풍동 데이터는 아르테미스 III 시연 임무에 앞서 슈퍼 헤비 버전 3 설계와 비행 소프트웨어를 개선하는 데 사용될 것이다.