크루 드래곤

크루 드래곤은 공식 이름이 스페이스X 드래곤 2인 재사용 우주선으로, 우주비행사를 지구 저궤도로 실어 나른다. 최대 7인승으로 설계했지만 지금까지 모든 비행은 4인승으로 꾸몄다. 팰컨 9 로켓 꼭대기에 실려 궤도에 오르고, 조종사의 조작 없이 국제우주정거장(ISS)에 도킹하며, 낙하산을 펴고 바다에 착수해 돌아온다. 이후 회수해 정비를 거쳐 다시 난다. 2020년 5월 30일 크루 드래곤은 NASA 우주비행사 밥 벤켄과 더그 헐리를 궤도에 올렸다. 2011년 우주왕복선 퇴역 이후 미국 땅에서 처음 이뤄진 유인 발사였다.

크루 드래곤은 무엇인가

크루 드래곤은 맡은 일에 비해 작다. 높이 8.1m, 지름 4m로, 승무원이 타는 밀폐된 호흡 가능 공간인 여압 선실이 9.3㎥, 여기에 비여압 트렁크가 37㎥다. 트렁크는 장비를 싣고, 캡슐이 대기권에 재진입하기 전에 분리된다. 크루 드래곤은 스페이스X가 먼저 만든 화물용 드래곤의 유인 버전으로, 좌석과 생명유지장치, 발사 탈출 시스템을 갖추도록 다시 만들었다.

크루 드래곤을 만든 이유

크루 드래곤은 NASA 상업 유인 수송 프로그램에서 탄생했다. 이 프로그램은 우주왕복선이 멈춘 뒤 미국의 우주비행사 발사를 되살리려고 만들었고, 정부 로켓을 직접 짓는 대신 민간 기업에서 완성된 서비스를 사는 방식을 택했다. 2011년 우주왕복선이 퇴역한 뒤 미국은 ISS에 가기 위해 러시아 소유스의 좌석을 사야 했다. 프로그램은 민간 기업에 수송 전체를 맡기고 대가를 지급해 이 의존을 끝내려 했다. 스페이스X는 보잉과 함께 자금을 따냈고, 크루 드래곤은 민간 기업이 만들고 운항한 우주선으로는 처음 사람을 궤도에 보냈다.

작동 원리

두 종류의 엔진이 전혀 다른 일을 한다. 크루 드래곤에는 1기당 미는 힘이 약 400뉴턴인 소형 드라코 추력기 16기가 있어, 궤도에서 작은 궤도 수정을 하고 캡슐의 방향을 바로 잡는다. 더 큰 슈퍼드라코 엔진 8기는 발사 탈출 시스템을 이루며, 로켓에 문제가 생기면 순식간에 캡슐을 떼어 낸다. 슈퍼드라코 1기는 드라코 1기보다 약 180배 강력하고, 8기를 합치면 최대 약 54톤(12만 파운드)의 추력을 낸다. 2015년 발사대 탈출 시험에서 스페이스X에 따르면 슈퍼드라코는 드래곤을 약 2초 만에 약 100m, 5초 남짓 만에 0.5km 이상 끌어냈고, 짧은 관성 비행 뒤 최고 고도는 1,500m 가까이였다. 2020년 1월 비행 중 탈출 시험에서는 상승 중 가장 거친 구간에서도 이 시스템이 작동한다는 것을 보여 줬다. 도킹은 조종사 조작 없이 이뤄진다. 2019년 3월 데모-1에서 드래곤은 스스로 ISS에 도킹한 첫 미국 우주선이 되며 이를 증명했다.

크루 드래곤의 경제학

NASA는 스페이스X에 단계별로 돈을 지급했고, 각 지급은 스페이스X가 내놓아야 할 하드웨어와 연결돼 있었다.

단계를 보면 NASA의 신뢰가 어떻게 커졌는지 알 수 있다. 처음에는 슈퍼드라코 탈출 엔진과 승무원 선실을 검증하는 소액 지원, 다음에는 탈출 시스템과 항공전자장비, 생명유지장치를 통합하는 더 큰 지원, 그리고 2014년 인증과 최대 6회의 ISS 정규 임무를 위한 26억달러 계약이 이어졌다. 2014년 계약은 보잉과 나눠 모두 약 68억달러였고, 고정 가격 계약이어서 개발비 초과 위험은 기업이 졌다. 2022년 8월 NASA가 5회를 추가로 사들여 스페이스X의 계약은 유인 임무 14회, 약 49억달러로 늘었다. 재사용은 스페이스X의 비용을 줄인다. 기존 캡슐이 한 번 더 날 때마다 제작비가 더 많은 임무로 나뉘기 때문이다.

크루 드래곤의 현황

크루 드래곤은 NASA 승무원 교대 임무로 국제우주정거장(ISS)을 오가는 유일한 미국 우주선이다. 2026년 2월 13일 크루-12가 프리덤에 타고 발사됐고, 2026년 10월 1일 크루-13이 그레이스에 타고 뒤를 이었다. 크루 드래곤의 21번째 유인 비행이다.

가장 많이 난 캡슐인 인데버는 2025년 8월 크루-11로 6번째 임무를 시작했다. 크루 드래곤은 NASA 소속이 아닌 승무원도 태운다. 2021년 인스피레이션4는 첫 전원 민간인 궤도 승무원을 태웠다. 2024년 폴라리스 던은 약 1,400km까지 올라 1972년 아폴로 17호 이후 유인 비행 최고 고도를 기록했고, 1966년 제미니 11호가 세운 지구 궤도 기록을 깼다. 승무원들은 스페이스X가 만든 우주복을 입고 첫 민간 우주유영도 해냈다. 지금은 액시엄 비행을 비롯한 민간 임무가 같은 캡슐로 NASA 교대 임무와 나란히 날고 있다.

앞으로의 계획

그레이스는 스페이스X가 새로 만들 계획인 마지막 크루 드래곤이다. 그래서 NASA 교대 임무와 민간 임무가 늘어날수록 캡슐 5대가 저마다 더 많이 날게 된다. 2017년 2월 일론 머스크는 “드래곤 2 시험 임무가 잘 진행된다면, 스페이스X는 2018년에 미국 우주비행사를 태워 날 수 있다고 크게 확신한다”고 썼다. 첫 유인 비행은 2020년 5월에 이뤄졌다.

결론

크루 드래곤은 미국의 유인 우주비행을 NASA가 비행 단위로 사는 서비스로 바꿨고, 유인 발사를 미국 땅으로 되찾아 왔다. NASA 교대 승무원이 ISS로 가는 유일한 미국 우주선이며, 같은 캡슐 5대가 교대 임무 사이사이 민간 승무원을 태운다.