불과 1년이면 지구에서 화성까지 왕복이 가능한 로켓 엔진이 조만간 탄생할지 모르겠다. 화성은 지구를 대체할 행성 이주 후보 중 하나지만 약 2억2500만㎞에 달하는 평균거리는 유인 탐사의 제약으로 꼽힌다.
미 항공우주국(NASA)은 2일 공식 채널을 통해 오하이오주립대학교(OSU)와 공동 추진 중인 액체 우라늄 로켓 개발 프로젝트가 순조롭다고 소개했다.
이번 프로젝트는 인류가 화성을 보다 빨리 왕복하게 돕는 엔진 기술에 중점을 뒀다. 인류는 이미 달 착륙에 성공했지만, 아직 화성에 인간 우주비행사가 내린 경험은 없다.
NASA와 OSU는 원심 핵열 로켓(centrifugal nuclear thermal rocket, CNTR) 방식에 주목했다. NASA가 이전부터 중장거리 행성 탐사를 목적으로 염두에 둔 CNTR은 액체 우라늄 연료로 움직인다. 원자로에서 로켓 추진제를 극고온으로 가열하는 방식으로, 고효율의 추진력을 얻을 수 있다.
프로젝트 관계자는 “우주 공간에서 원자로를 가동하는 우리 프로젝트는 NASA가 이전부터 중점 추진한 과제”라며 “핵융합 로켓을 이용하면 보다 빠르게 우주 공간을 이동할 수 있다는 꿈같은 아이디어는 이제 실용화 단계 근처까지 왔다”고 평가했다.
이어 “물론 CNTR은 아직 구상 단계로, 안전성 확립이 현재 최대 과제”라며 “CNTR은 우주 공간에 존재하는 암모니아나 메탄, 프로판, 하이드라진 등을 얼마든 로켓 추진제로 활용할 수 있는 지속가능한 시스템”이라고 강조했다.
장거리를 비행하는 데 있어 로켓 엔진의 연비는 상당히 중요하다. 현재 일반적인 화학연료 엔진의 경우 450초 정도의 비추력을 달성했다. 여기서 동력의 근원을 원자력으로 전환하면, 엔진 비추력은 900초까지 향상되기 때문에 우주 개발의 양상 자체가 달라진다.
프로젝트 관계자는 “지구를 떠나 화성으로 향하면 착륙과 미션 수행까지 1년 가까이 걸린다는 것이 현 단계의 타임라인”이라며 “CNTR이 실용화돼 그 시간을 반년으로 단축하면, 단 1년이면 인간이 화성에 갔다가 지구로 돌아올 수 있다”고 언급했다.
이 관계자는 “CNTR은 결코 먼 꿈같은 이야기라고 생각하지 않는다”며 “몇 가지 기술적인 과제를 해결하면 얼마든 실현이 가능하기 때문에 인류가 화성에 내려 현장을 탐사하는 날은 그다지 머지 않았다”고 자신했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
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