스타십

스타십은 스페이스X의 완전 재사용 2단 로켓으로, 높이 124m로 지금까지 비행한 로켓 가운데 가장 크고 강력하다. 2026년 9월 28일 14차 시험비행에서 처음 궤도에 올라 스타링크 V3 위성 26기를 내보냈다. 스타십이 궤도에 실어 나른 첫 실사용 위성이다. 스페이스X는 사람과 화물을 달과 화성으로 실어 나르려고 스타십을 만들었다.

무엇인가

스페이스X는 스타십을 초대형 발사체로 분류한다. 아주 무거운 짐을 싣고, 여러 번 다시 날도록 만든 로켓이라는 뜻이다. 아래쪽 1단인 슈퍼 헤비는 현재 버전 3 기준 길이 72m의 부스터로, 메탄을 태우는 랩터 엔진 33기로 움직인다. 위쪽 2단은 헷갈리게도 똑같이 스타십이라고 부르며, 승무원이나 화물을 싣는다. 두 단을 쌓은 지름은 9m이고, 전체가 날고, 착륙하고, 연료를 다시 채우고, 또 날도록 설계됐다. 이만큼 큰 기체를 재사용하도록 만든 적은 지금까지 없었다.

왜 만들었나

일론 머스크는 로켓을 만들기 전에 왜 만들어야 하는지부터 정했다. 2012년 말 그는 처음에 ‘화성 식민 수송선’(Mars Colonial Transporter)이라고 부른 완전 재사용 행성 간 수송 시스템을 제시했다. 목적은 하나였다. 지구에 재앙이 닥쳐도 인류가 살아남을 수 있도록 충분한 사람을 지구 밖으로 보내는 것이다. 그는 “다행성 종이 되는 것은 인류와 우리가 아는 모든 생명의 장기적 생존을 보장하는 데 결정적이다”라고 말했다. 머스크에게 화성은 인류의 백업 드라이브다.

이것이 큰 그림이고, 더 가까운 이유도 있다. 화성의 자립 도시에는 싸고 잦고 무거운 수송이 필요하고, 그 비용을 대는 스타링크 위성 사업도 마찬가지다. 그래서 같은 기계가 두 가지 일을 모두 한다. 이 겹침은 의도된 것이다. 오늘 비용을 감당하는 발사 매출로 내일의 더 어렵고 긴 여정에 돈을 대겠다는 구상이다. 스타십은 이 승부수의 가장 큰 버전이다.

작동 원리

스페이스X 수치로 버전 3 슈퍼 헤비 부스터는 이륙할 때 약 80.8메가뉴턴(MN)의 추력을 낸다. 달로 향하던 새턴 V 로켓의 2배가 넘는다.

이 힘은 액체 메탄과 액체산소를 섞은 메탄·액체산소 추진제에서 나온다. 이 연료를 고른 이유 중 하나는 화성에 있는 자원으로 현지에서 만들 수 있기 때문이다. 랩터 엔진 1기의 해수면 비추력(연료를 얼마나 효율적으로 속도로 바꾸는지 나타내는 지표)은 약 350초다.

재사용에는 대가가 따른다. 부스터와 우주선을 회수하려면 착륙 장비, 열차폐막, 여분의 추진제를 실어야 하고, 그만큼 로켓이 들어 올릴 수 있는 무게가 줄어든다. 스페이스X가 밝힌 목표는 두 단을 모두 회수하면서 지구 저궤도(LEO)에 100~150톤을 올리는 것이며, 2023년에는 일회용 버전이라면 최대 약 250톤을 실을 수 있다고 밝혔다. 2016년의 행성 간 수송 시스템(ITS) 구상은 목표가 더 높았고, 이후 스페이스X가 설계를 줄였다.

현재 상황

스페이스X는 2023년 4월부터 스타십 완전 조립체 시험비행을 14회 했다. 첫 비행은 약 4분 동안 날며 고도 약 39km에 도달했다.

첫 11회 비행에서 발사탑의 ‘젓가락 팔’은 귀환하는 슈퍼 헤비 부스터를 세 번 잡았고(5차, 7차, 8차), 9차와 11차 비행에서는 이미 날았던 부스터를 다시 띄웠다. 2026년 5월 22일 12차 비행에서는 더 커진 버전 3 우주선과 부스터, 랩터 3 엔진이 스타베이스의 새 발사대에서 데뷔했다. 우주선은 인도양의 착수 구역에 도달했고, 귀환 때 계획보다 적은 엔진을 점화한 부스터는 멕시코만으로 내려왔다. 이후 미국 연방항공청(FAA)이 사고 검토를 진행했고, 스타십은 7월에 다시 날았다.

7월 24일 13차 비행은 준궤도 경로에서 스타링크 V3 위성 20기를 내보냈고, 부스터는 착륙 점화 때 계획보다 적은 엔진을 다시 켠 뒤 바다로 내려왔다. 14차 비행은 궤도에 올라 스타링크 V3 위성 26기를 내보냈다. 상승 중 우주선의 진공 엔진 1기가 일찍 꺼졌고, 스페이스X는 궤도 비행을 줄인 뒤 우주선을 북태평양으로 내려보냈다.

미국 항공우주국(NASA)도 고객이다. NASA는 2021년 4월 28.9억달러(물가상승률을 반영하면 약 36억달러) 규모의 계약으로 스페이스X에 스타십의 한 버전을 유인 착륙선(HLS)으로 만드는 비용을 지급한다. 아르테미스 계획의 우주비행사를 달 표면까지 실어 나를 착륙선이다.

앞으로의 계획

일론 머스크는 2026년 2월 스페이스X가 화성보다 달에 먼저 스스로 성장하는 도시를 세울 것이며, 달 도시는 10년이 채 걸리지 않을 수 있다고 말했다. NASA도 같은 달 아르테미스 계획을 재편했다. 2027년을 목표로 하는 아르테미스 3호는 지구 궤도에서 오리온 캡슐과 착륙선의 도킹을 시험하고, 첫 유인 착륙은 2028년 초를 목표로 하는 아르테미스 4호가 맡는다. 이 일정은 스타십의 다음 두 이정표를 바탕으로 한다. 부스터를 자주 잡아 다시 띄우는 일과, 궤도에서 우주선끼리 추진제를 옮기는 일이다.

결론

스타십은 로켓을 버리지 않는 것이 우주를 싸게 만드는 길이고, 싼 우주가 달 기지나 화성 도시를 가능하게 한다는 데 건 승부다.