중국은 3일 북서부에서 ‘재사용 가능한 운반 로켓’(reusable carrier rocket)을 발사했다. 이 로켓의 2단은 지정 궤도 진입에 성공했지만, 1단 로켓의 회수에는 실패했다고 중국 관영 신화통신이 이날 보도했다.

주작-3 로켓(朱雀三号 : Zhuque-3 rocket)은 중국 간쑤성 주취안 위성발사센터 인근에 위치한 둥펑 상업용 우주 발사 혁신 시범 구역(Dongfeng commercial space innovation pilot zone)에서 발사됐다.

회수 과정에서 1단 부스터가 ‘이상 연소’를 일으켜 착륙 패드에 부드럽게 착륙하지 못했다. 회수 시험은 실패했으며, 구체적인 원인은 조사 중이라고 신화통신은 전했다.

주작-3은 설계사 랜드스페이스(蓝箭航天 : LandSpace)에 따르면, 저비용, 고용량, 빈번한 발사를 위해 설계된 액체 산소-메탄(liquid oxygen-methane) 추진 로켓이라고 한다.

우주 산업 전문가들은 3일, 이 인상적인 임무가 발사 서비스의 신뢰성을 입증하고 향후 착륙 실험을 위한 귀중한 데이터를 수집할 수 있을 것이라고 말했다.

이 임무는 중국 우주 비행의 이정표로, 궤도 발사 후 1단 로켓을 회수하는 중국 최초의 시도이다. 미국 우주 산업 전문 매체인 스페이스뉴스(SpaceNews)에 따르면, 이번 임무는 중국이 발사 비용을 낮추고 신속한 상업화를 가능하게 하는 핵심 역량을 확보하는 데 근접했음을 시사한다며 긍정적인 반응을 보였다.

이번 비행은 상업 기업 랜드스페이스(Landspace)가 중국의 거대 위성군 프로젝트를 위한 위성 배치 발사를 시작하는 길을 열어줄 뿐만 아니라, 향후 회수 시도에 귀중한 데이터와 경험을 제공할 수 있다.

개발팀은 3일에 이 시험 과정에 대한 포괄적인 검토와 기술적 마무리 작업을 신속하게 진행하고, 결함의 근본 원인을 철저히 파악하며, 회수 솔루션을 지속적으로 최적화하고, 후속 임무에서 재사용 가능한 검증을 지속적으로 발전시키겠다고 약속했다.

2단 주작-3호(ZQ-3)는 2단 모두 직경 4.5m의 코어와 5.2m의 페어링, 높이 66.1m, 이륙 질량 약 570톤, 추력 750톤 이상을 갖추고 있다. 이 회사는 이 로켓을 대규모 위성 발사 수요 증가에 대응할 수 있는 고탄도, 저비용, 재사용 가능 솔루션으로 포지셔닝하고 있다.

기술적 관점에서 재사용 가능 로켓의 핵심 과제는 하나의 로켓으로 두 가지 임무를 수행하는 것이다. 즉, 지정된 궤도에 정확하게 탑재물을 발사하는 동시에 1단 로켓을 안전하게 회수하는 것이다.

베이징에 본사를 둔 항공우주지식(Aerospace Knowledge)의 편집장 왕 야난(Wang Ya'nan)은 3일 글로벌 타임스(Global Times)와의 인터뷰에서 “이를 위해서는 성숙한 이론적 기반뿐만 아니라 매우 높은 수준의 엔지니어링 구현이 필요하다”고 말했다.

특히, 2단 로켓의 성공적인 궤도 진입은 랜드스페이스가 자체 개발한 엔진, 추진 시스템 및 기타 핵심 구성품의 신뢰성을 효과적으로 검증했다. 전문가는 복구 단계가 계획대로 성공하지는 못했지만, 훨씬 더 큰 가치는 시도 과정에서 수집된 완전한 데이터 세트(dataset : 컴퓨터상의 데이터 처리에서 한 개의 단위로 취급하는 데이터의 집합)에 있다고 말했다.

복구 과정 내내 자세 제어가 정상적으로 유지되었을까? 처음부터 제어 상실이 발생했을까, 아니면 최종 결정적 순간까지 프로세스가 안정적이었을까? 어떤 기술 요소가 기대에 부응했고 어떤 부분이 부족했을까? 실패의 근본 원인은 무엇인가?

이러한 질문에 답하기 위해 랜드스페이스는 전체 복구 프로세스를 프레임 단위로 꼼꼼하고 분석하고, 얻은 교훈과 반복되는 문제를 정리하여 후속 테스트의 최적화 및 개선에 활용해야 하며, 이를 통해 기술 반복 작업을 가속화하고 성공 가능성을 높인다는 것이 왕 야난 편집장의 설명이다.

일부 우주 산업 관계자들은 전 세계적으로 이러한 획기적인 기술을 보유한 미국 기업은 극소수에 불과하며, 이는 중국 민간 우주 부문이 이 분야에 진출하는 데 있어 최첨단 기술과 엄청난 어려움을 동시에 보여준다고 지적했다.

글로벌 타임스 기자는 스페이스 엑스(SpaceX)의 주력 재사용 발사체인 팰콘 9(Falcon 9)조차 첫 번째 성공적인 착륙 전에 수많은 실패를 겪었다는 사실이다. 마찬가지로 팔콘9는 페이로드(payload)를 궤도에 올리는 데 성공했지만, 2013년 9월 29일 Flight 6에서 1단계 회수에 실패했는데, 이는 해당 모델의 첫 번째 실패 시도였다.

ZQ-3로 대표되는 중국의 재사용 로켓은 전 세계의 주목을 받고 있다.

SpaceX의 CEO인 일론 머스크는 10월 18일부터 20일까지 동풍 상업 항공 혁신 시험 구역에서 수행된 ZQ-3 재사용 로켓의 연료 리허설 및 정적 점화 시험을 보여주는 비디오 클립이 포함된 소셜 미디어 게시물에서 “여러 중국의 재사용 운반 로켓이 팰콘 9 아키텍처에 스타십(Starship)의 측면을 추가하여 SpaceX의 팰콘9 로켓을 능가할 수 있다”고 말했다.

머스크가 댓글을 단 게시물에는 중국항천과기집단공사(中国航天科技集团公司, CASC=China Aerospace Science and Technology Corporation)가 개발한 CZ-12A 로켓과 스페이스 파이오니어가 개발한 천룡-3 로켓 등 중국의 재사용 가능 운반 로켓 두 가지도 언급되어 있으며, “20개 이상의 로켓 회사가 발사장을 건설하고 있다”라고 덧붙였다.

게시물에서 머스크는 “스타십의 스테인리스 스틸과 메탈록스(methalox : 액체 메탄과 액체 산소(LOX)를 혼합한 이원 로켓 추진제) 소재를 팰콘9 구조에 적용한 덕분에 팰콘9보다 성능이 더 뛰어날 것이라며, 스타십이 ‘다른 분야’에 속한다고 덧붙였다.

핀란드의 우주 전문 기자 앤드류 존스(Andrew Jones)는 3일 글로벌 타임스와의 인터뷰에서 ”비교적 짧은 개발 기간 끝에 ZQ-3가 첫 번째 시도에서 궤도에 진입한 것은 매우 인상적이다. 1단 로켓의 재진입과 필요한 여러 차례의 엔진 재시동은 큰 과제이지만, 1단 로켓의 이상 현상과 연소에도 ​​불구하고 수직 복귀를 향한 첫 번째 시도는 긍정적인 것으로 보인다.“고 평가했다.

그러면서 그는 ”이번 발사는 매우 어려운 일 중 하나이기 때문에 시도하고 실패하더라도 그로부터 교훈을 얻어야 한다“면서 ”궤도 진입이 가장 중요하다. 성공“이라고 덧붙였다.