Blue Origin의 New Glenn, 정적 점화 시험 중 폭발

Blue Origin에는 큰 타격임
엔지니어들이 안쓰럽다. 오래도록 약자였고, 최근 New Glenn 부스터 회수 성공으로 드디어 자랑할 만한 게 생긴 듯했는데, 이제 정기 발사 리듬으로 돌아가려면 최소 1년은 걸려 보임
이제 핵심은 무엇이 잘못됐는지임. 운이 좋으면 연료 주입 절차 오류나 품질검사를 통과한 제조 결함 같은 단순한 실수일 수 있음
운이 나쁘면 원인이 미궁에 빠지고, 근본 원인을 특정하는 데 몇 달이 걸릴 수 있음
Falcon 9 초기의 Amos 6 사고 때는 정적 연소 중 위성이 로켓 위에 실린 상태에서 폭발했고, “정상”에서 “신호 없음”까지 원격측정 데이터가 몇 조각뿐일 정도로 순식간이었음. 한때 SpaceX는 경쟁사 ULA의 방해 공작까지 의심했고, 저격 가능성을 보려고 ULA 건물 접근도 요청했음
결국 원인은 특이한 고장으로, 액체산소가 탄소복합재 압력용기 안의 찌그러진 라이너에 갇혔고 마찰로 점화되어 2단 전체가 폭발하며 로켓을 파괴했음

당시 SpaceX에서 일했지만 회사를 대변할 수는 없음. 다만 내부에서 저격설을 진지하게 받아들인 사람은 거의 없었다고 말할 수 있음
인터넷에서는 말이 많았고, 조사한 수백 가지 가능성 중 하나였지만 살펴보자마자 사실상 배제됐음
액체산소 고장에서 흥미로운 부분은 조사 결과에도 공개됐듯, 섬유 사이에 갇힌 액체산소가 실제로 냉각·압축되어 고체 산소가 됐다는 점임. 자세한 내용은 여기서 볼 수 있음: https://www.americaspace.com/2017/01/02/spacex-closes-amos-6...

“경쟁사가 저격수를 고용했다”를 “액체산소 취급은 매우 어렵고 엄청나게 가연성 높다”보다 먼저 의심했다는 게 아주 Elon답게 느껴짐

타격이 큰 건 발사 주기가 SpaceX보다 너무 느리기 때문임. Blue Origin의 방식은 SpaceX식보다 전통적 기존 업체들의 극도로 위험 회피적인 방법론에 훨씬 가까워 보임. 그러면 실패가 자기실현적 예언이 됨
로켓은 말도 안 되게 복잡함. 문제 영역이 얼마나 잘 이해됐는지, 엄밀한 모델링이 가능한지에 따라 개별 부품에는 느리고 꾸준한 접근이 맞을 수 있음
하지만 수천 개 부품을 함께 시험할 때 그런 접근을 취하면, 전체를 완전히 모델링하기엔 너무 복잡해서 아무 데도 못 감. 대대적으로 깨뜨릴 각오뿐 아니라, 가능한 한 많이 빨리 깨뜨려 문제 해결을 병렬화하고 더 빠르게 반복해야 함
[1] 적어도 시간과 비용이 몇 배로 늘어나서, 미국의 정부·민간 자본을 합쳐도 감당하려 하지 않을 정도가 되지 않는 한 말임

지구상 가장 부유한 사람 중 하나의 허영 프로젝트를 “약자”라고 부를 수 있을지는 잘 모르겠음
그런데 “운이 좋으면 단순한 실수”라는 말은 흥미롭다
그 단계에서 그렇게 많은 돈을 쓰고 있다면, 단순한 실수 자체를 치명적으로 봐야 한다고 생각함

BBC가 공개한 영상 각도가 더 좋음. 큰 폭발이 본격화되기 전에 로켓 한쪽이 폭발 없이 분해되어 아래로 미끄러져 내려가는 것처럼 보임
이 모든 원인이 빠진 볼트 몇 개였다고 설명되면 정말 싫을 듯함 https://www.bbc.co.uk/news/videos/cvgz0pdg32mo
추가: 고장은 아래쪽에서 시작된 듯하고, 이로 인해 구조물이 충분히 손상되어 미끄러짐이 시작된 것 같음. 이후 거대한 화염구는 로켓 상단에 가까운 작은 섬광으로 시작되는 듯함

보이는 건 로켓 “한쪽”이 미끄러져 내려가는 게 아니라 로켓 자체임. 오른쪽의 다른 부분은 로켓이 장착돼 있던 기립 지지대임
로켓 바닥이 먼저 터져 나가며 무너지기 시작한 것처럼 보임. 로켓이 수직으로 미끄러지기 시작한 뒤 전체가 하나의 거대한 화염구가 됨. 결국 기립 지지대도 폭발을 견디지 못했음

로켓을 잃은 것도 불행하지만, 발사 인프라 손상은 쉽게 1년 넘는 수리를 의미할 듯함
지금까지의 비행에서 얻은 교훈으로 인프라를 업데이트하고, Jarvis 같은 향후 목표도 지원할 수 있게 만드는 기회로 삼으면 좋겠음

이해는 되지만 잘못된 태도임. 이런 눈에 띄는 실패가 없다면 연구개발 위험을 충분히 감수하지 않는 것임
이 산업은 극도로 야심적이고, 이런 발사 시도는 말 그대로 달을 노리는 일임. 여러 기업과 국가가 누가 먼저 도달하느냐를 두고 경쟁 중임
Boeing은 이 시점에서 사실상 경쟁에서 빠졌음. 내부만 들여다보고 로비하느라 너무 바쁨. 다음 달 착륙자가 중국인이 될 큰 위험이 있음
Blue Origin과 SpaceX는 수십 년 만에 로켓 산업에 생긴 최고의 일임. Blue Origin이 New Glenn에서 RUD를 겪은 건 맞지만, 배우고 적응해서 다음 것을 발사해야 함. SpaceX에 믿을 만한 경쟁자가 생기는 건 좋은 일이고, New Glenn은 그렇게 될 가능성이 있어 보임
하지만 몇 년마다 한 번씩만 교훈을 얻는다면, 이 로켓이 진지한 발사체가 될 때쯤 경쟁 상대는 Falcon 9과 Falcon Heavy가 아니라 완전 재사용 Starship이 될 것임. 목표 지점이 움직이고 있음

이해되는 지점임. 직접 이해관계는 없지만, 미국이 Artemus로 먼저 유인 달 복귀를 할지 중국이 Chang'e로 먼저 할지 보는 건 흥미로움
이 시점에서는 손실이 가장 적은 쪽이 승자가 될 것처럼 보이고, 발사대 손실은 복구에 오래 걸릴 수 있음
SpaceX는 Starship을 통해 발사대 수리에 꽤 능숙해졌음. 예전에는 몇 년씩 멈추던 일이 이제는 몇 달이면 끝남

기업들이 로켓 발사를 확장하려면 비용, 환경 영향 등은 일단 제쳐두고 발사장도 확장해야 한다고 생각함. 지금은 단일 장애점처럼 보임
지구 반대편에서 보는 안락의자 아마추어 지식일 뿐이지만, 필요한 건 배기 확산 장치와 재급유 능력 정도라고 믿고 싶음. 전자는 어디서든 충분히 싸게 지을 수 있고, 후자는 이동식으로 만들 수 있을 것 같음
물론 그러면 로켓 조립과 적재라는 과제도 남음. 그래도 VAB와 주변에 흩어진 발사장을 둔 허브 앤 스포크 구조가 공항처럼 작동할 수도 있음. 실패 시 폭발을 가두려고 발사장을 지하에 만들면 악당 보너스 점수도 있음
이건 그냥 상상에 가까움

이 사고는 NASA의 달 계획에 큰 타격을 줄 것 같음. Blue Origin이 막 첫 달 착륙선 임무로 선정된 것으로 알고 있음
이제 또 지상 대기 상태가 될 것임. 지난주에야 막 지상 대기 상태에서 벗어났는데 말임. 여기에 처리해야 할 상당한 지상 장비 손상은 말할 것도 없음
전반적으로 매우 안타깝고, Blue Origin이 일정 유지 방법을 찾길 바람

우리 엄마도 저것보다는 영상을 잘 찍었을 것 같음. 카메라 든 사람이 직접 눈으로 보느라 순간에 빠졌다는 건 알지만, 카메라 조작을 업으로 해온 입장에서는 보기 엄청 짜증남
Artemis II 발사 중계와 비슷한 수준임. 물론 좀 심한 표현이긴 하지만, 그쪽은 “프로”였어야 했음

“전체 시간 정적 연소”가 정확히 무엇을 뜻하는지는 불분명하지만, 단계가 완전히 연료를 채운 상태였다면 연료 탱크에는 메탄 1000톤이 들어 있었을 것임
메탄의 연소열은 55 MJ/kg이고, TNT 환산은 4.2 MJ/kg로 정의됨. 열 방출만 보면 폭발이나 기타 효과를 제외하고 TNT 13킬로톤에 해당했을 것임
최초의 원자폭탄 위력은 TNT 20킬로톤이었고, 그중 약 절반은 열, 나머지는 폭풍과 방사선이었음
실제로 로켓 탱크가 얼마나 찼는지에 따라, 로켓 폭발 화염구는 Trinity 핵실험의 화염구와 크기와 잔광 지속 시간 면에서 같은 규모였거나 더 컸을 수도 있음

TNT 환산은 액체산소와 메탄 혼합물에서는 그렇게 단순하지 않음. 적절한 TNT 등가 비율을 두고 업계와 규제기관 사이에 큰 견해차가 있음
당연히 업계는 비율이 낮다고 보고, 규제기관은 회의적임. 그래서 제대로 된 모델링 데이터를 모으기 위해 정부 주도 시험 캠페인이 진행 중임

메탄은 로켓 탱크 안에 있을 때 아직 산소와 섞여 있지 않으므로 전부 폭발할 수는 없음. 대부분은 그냥 타버릴 것임
그래도 큰 폭발이긴 하지만, 최적으로 혼합됐을 때 벌어질 일에는 전혀 가깝지 않음

YouTube에서 프레임을 세어 보니, 폭풍 전면이 600피트 타워 꼭대기에 도달하는 데 약 0.3초 걸림
이로부터 TNT 약 600톤 정도로 추정할 수 있고, 따라서 연료가 전부 폭발한 것과는 확실히 거리가 멂

로켓을 우주로 보내는 것처럼 점화하지만, 발사대에 묶어두는 것임. 엔진 관점에서는 완전한 발사를 한 셈임

정정하자면, New Glenn 1단에는 메탄이 약 260톤만 실림. 1150톤은 액체산소와 액체메탄을 합친 전체 추진제 적재량임
이 양이 연소하면서 내는 열은 약 3.4킬로톤으로, Trinity 실험 후반 화염구의 열과 대략 비슷함
New Glenn 폭발의 버섯구름도 상당했음: https://photos.app.goo.gl/a7uPVjsB5n453SJA7

초기 소련 우주비행사 중 한 명의 말로 전해지는 문장이 떠오름. “연료로 가득 찬 9층 건물 위에 앉아 있는데, 사람들이 ‘걱정 마세요, 전부 계산했습니다’라고 말한다”
이번에 폭발한 건 약 15층 건물 규모였음

걱정하지 마세요, 이 문제는 해결됐음. LES라고 부름

가정해보면, New Glenn 전체가 4초 안에 가장 높은 지점까지 폭발했고 꼭대기에 SLS/Saturn급 탈출 로켓을 단 승객 캡슐이 있었다면, 그 2~3초 안에 탈출할 수 있었을까? 사람이 그 가속도를 견딜 수 있을까?