폴라리스 프로그램
운용 종료 · 2024년개인 자금으로 운영한 스페이스X 프로그램. 단 한 번의 비행인 폴라리스 던은 아폴로 이후 가장 높이 승무원을 보냈다.
폴라리스 프로그램은 기업가 재러드 아이작먼이 스페이스X와 함께 이끈, 개인 자금으로 운영한 유인 우주비행 임무 묶음이다. 2022년 2월 14일 발표됐고, 유인 우주비행을 빠르게 앞당기기 위해 최소 3회 비행으로 계획됐다. 이 프로그램의 임무인 폴라리스 던은 2024년 9월 10일 발사돼 1972년 아폴로 17호 이후 가장 높은 고도로 승무원을 보냈고, 최초의 민간 우주유영을 해냈다.
폴라리스 프로그램은 무엇인가?
폴라리스 프로그램은 개인이 비용을 대고 스페이스X 장비로 비행하는 유인 임무 묶음이다. 2021년 아이작먼이 이끈 인스피레이션4, 즉 민간인만 탑승한 최초의 궤도 비행을 그대로 이어받았다. 계획은 폴라리스 던부터 마지막 임무 폴라리스 III까지였고, 폴라리스 III는 스페이스X의 완전 재사용 심우주 로켓 스타십의 첫 유인 비행이 될 예정이었다. 폴라리스 던은 2024년 9월 비행했다.
폴라리스 프로그램을 만든 이유
공식 목표는 민간 임무를 연달아 띄워 유인 우주비행을 앞당기는 것이었다. 임무마다 더 긴 여정에 필요한 장비와 절차를 시험한다. 우주선 밖에서 작업할 수 있게 만든 새 선외활동(EVA)용 우주복, 우주 레이저 통신, 높은 고도에서의 방사선 연구가 그 대상이었다. 더 깊은 목표는 그보다 먼 곳, 스페이스X 전체를 움직이는 심우주와 다행성 목표를 향했다.
자금은 결제 기업 시프트4 페이먼츠(Shift4 Payments) 창업자 아이작먼이 댔다. 시프트4는 2021년 스페이스X에 2,750만달러를 투자하기도 했다.
작동 원리
폴라리스 던의 궤도는 가장 낮은 지점이 약 190km, 가장 높은 지점이 1,408km였다.
승무원은 팰컨 9 로켓에 실린 크루 드래곤 레질리언스를 타고 비행했다. 아이작먼이 사령관, 스콧 포티트가 조종사를 맡았고, 스페이스X 엔지니어 세라 길리스와 애나 메넌이 임무 전문가로 탑승했다. 레질리언스는 최고 고도까지 올라가 밴앨런대(지구 자기장에 붙잡힌 하전 입자 띠) 안에서 방사선 데이터를 모은 뒤, 우주유영을 위해 약 700km로 내려왔다. 드래곤에는 에어로크가 없어 선실 전체를 우주 진공에 열었고, 승무원 4명 모두가 한꺼번에 노출된 상태에서 2명이 해치 밖으로 몸을 반쯤 내미는 ‘스탠드업’ 우주유영을 했다. 이들이 입은 우주복은 스페이스X 엔지니어들이 약 2년에 걸쳐 만들었다. 헬멧에 헤드업 디스플레이와 내장 카메라를 넣고, 관절 움직임과 열 관리를 개선했다.
Watch Dragon’s first spacewalk with the @PolarisProgram’s Polaris Dawn crew https://t.co/svdJRkGN7K
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폴라리스 프로그램의 경제학
폴라리스는 민간 구매자 한 명이 여러 차례 비행을 약정하고 우주유영용 우주복 같은 새 장비 비용도 분담하는 모델을 시험했다.
후원자 한 명이 자금을 대는 프로그램은 그 후원자의 계획을 따른다. 폴라리스는 아이작먼이 NASA로 자리를 옮기면서 계획한 임무 3건 중 1건을 마치고 마무리됐다.
폴라리스 프로그램의 현재
폴라리스 던의 최고 고도 1,408km는 1972년 아폴로 17호 이후 유인 비행 중 가장 높았고, 1966년 제미니 11호가 세운 지구 궤도 기록을 깼다. 2026년 4월 달을 돈 아르테미스 2호 승무원은 그보다 더 멀리 갔다.
높은 궤도는 승무원을 일부러 밴앨런 내부 방사선대로 데려갔다. 대부분의 임무가 피하는 방사선을 측정하기 위해서다. 승무원은 실험 40건 가까이도 수행했다. 우주비행사에게 나타나는 시력 문제인 우주비행 관련 신경안구 증후군 연구, 그리고 유인 비행 중 처음으로 우주에서 실시한 스타링크 레이저 통신 시험이 포함됐고, 이 시험으로 스타링크를 거쳐 우주에서 보낸 첫 X 게시물이 나왔다. 길리스는 아이작먼에 이어 해치 밖으로 나갔고, 메넌은 캡슐 안에서 우주유영을 지원했다. 임무는 세인트주드 아동병원의 ‘하모니 오브 레질리언스’ 프로그램을 위해 바이올린도 궤도에 싣고 갔으며, 약 4일 22시간 만에 플로리다 앞바다에 착수했다.
앞으로의 계획
프로그램은 폴라리스 던을 끝으로 마무리됐다. 미국 상원은 2025년 12월 17일 찬성 67표, 반대 30표로 재러드 아이작먼을 제15대 NASA 국장으로 인준했다. 아이작먼은 지명 과정에서 NASA의 최대 계약업체 중 하나인 스페이스X와의 이해충돌을 피하기 위해 남은 폴라리스 비행 계약을 취소하겠다고 약속했다. 그래서 폴라리스 II와 폴라리스 III는 비행하지 않을 전망이다. 폴라리스 III가 맡을 예정이던 스타십 첫 유인 비행은 이제 폴라리스 승무원 없이 스페이스X의 목표로 남아 있다.
결론
폴라리스 던은 우주 공간에서 스페이스X의 새 우주복을 시험하고, 밴앨런 내부 방사선대에서 방사선 데이터를 모은 뒤 5일 가까이 지나 귀환했다. 이 임무의 후원자는 이제 스페이스X 유인 비행의 최대 구매자인 NASA를 이끈다.
연표
- 2021년 9월: 재러드 아이작먼이 사령관을 맡은 인스피레이션4가 민간인만 탑승한 최초의 궤도 비행에 성공해 폴라리스의 토대를 놓는다.
- 2022년 2월 14일: 재러드 아이작먼이 스페이스X와 함께 폴라리스 프로그램을 발표하고, 최소 3건의 민간 자금 임무에 돈을 대고 이끌겠다고 약속한다.
- 2024년 9월 10일: 폴라리스 던이 미국 동부 시간 오전 5시 23분 케네디 우주센터 39A 발사장에서 팰컨 9에 실린 크루 드래곤 레질리언스를 타고 발사돼, 아폴로 이후 유인 비행 최고 고도인 약 1,408km까지 오른다.
- 2024년 9월 11일: 승무원이 방사선이 인체에 미치는 영향을 연구하려고 밴앨런 내부 방사선대 일부를 통과한다.
- 2024년 9월 12일: 재러드 아이작먼과 세라 길리스가 약 700km 고도에서 스페이스X의 새 우주복을 시험하며 최초의 민간 우주유영을 한다. 승무원은 유인 비행 중 처음으로 우주에서 스타링크 레이저 통신을 시험하고, 길리스는 세인트주드 ‘하모니 오브 레질리언스’ 캠페인을 위해 바이올린을 연주한다.
- 2024년 9월 15일: 폴라리스 던이 약 4일 22시간의 비행과 과학 실험 40건 가까이를 마치고 미국 동부 시간 오전 3시 36분 플로리다 앞바다에 착수한다.
- 2025년 12월 17일: 미국 상원이 재러드 아이작먼을 NASA 국장으로 인준하고, 남은 스페이스X 계약을 취소하겠다는 그의 약속에 따라 프로그램은 폴라리스 던을 끝으로 마무리된다.
