"100% 재사용" 스페이스X의 집착, 스타십이 꿈꾸는 우주 경제의 종착지

우주 탐사의 패러다임을 바꾸려는 스페이스X의 핵심 전략은 단순히 더 크고 강력한 로켓을 만드는 데 있지 않다. 그들이 추구하는 '성배(Holy Grail)'는 로켓 전체를 100% 재사용하는 것이다. '안될과학 Unrealscience' 영상에 따르면, 스페이스X는 로켓을 한 번 쓰고 버리는 기존 방식에서 벗어나, 발사 후 지구로 돌아온 뒤 다시 발사할 수 있는 체계를 구축하고자 한다. 이것이 가능해진다면 우주로 물체를 보내는 방식 자체가 근본적으로 달라지기 때문이다. 영상 속에서는 "완전 재사용이 가능하다는 것을 보여줄 수 있다면, 우주 탐사에 있어서 무엇이든 가능하다"라고 강조한다.

'베이비 홉'에서 시작된 불가능에 대한 도전

스페이스X의 재사용 로켓 여정은 초기 모델인 팰컨 9(Falcon 9) 개발 단계부터 시작됐다. 초기에는 단순히 로켓을 지상으로 쏘아 올리는 것에 집중했으나, 경영진은 곧 "이 물체를 어떻게 다시 가져올 것인가"라는 과제를 던졌다. 이를 위해 투입된 것이 실험용 테스트 차량인 '그래스호퍼(Grasshopper)'였다.

영상 속 출연자는 그래스호퍼 프로젝트를 "스페이스X 내부의 스페이스X"라고 표현했다. 아주 작은 팀이 기존에 훈련받지 않은 영역에 도전하며 수직 이착륙(VTVL) 기술을 익혔기 때문이다. 초기 비행은 지면에서 살짝 떠오르는 수준인 '베이비 홉(Baby Hop)'과 '버니 홉(Bunny Hop)'에 불과했다. 당시에는 이 정도 크기의 로켓을 궤도에서 복귀시켜 착륙시키는 것 자체가 "완전히 미친 짓(completely crazy)"처럼 보였으나, 이 실험을 통해 수직 이착륙의 가능성을 확인하며 전사적인 엔지니어링 역량을 결집할 수 있었다. 당시에는 궤도에서 돌아온 이 정도 크기의 물체를 착륙시키는 것이 가능할지 확신할 수 없었기에, 스페이스X 내부 구성원들을 설득하는 것이 첫 번째 단계였다.

실패를 통해 배운 팰컨 9의 교훈과 기술적 진화

재사용 기술은 순탄하게 진행되지 않았다. 팰컨 9이 완벽한 기록을 이어가던 중, NASA의 화물 보급 미션이었던 'CRS-7'에서 예상치 못한 실패를 겪으며 큰 충격을 안겼다. 영상에서는 당시 상황을 "모두가 충격을 받은 깨우침(wake up call)"이었다고 회상한다. 미사일 경보(missile black)가 확인되는 등 비정상적인 비행(non-nominal flight)이 발생했던 이 실패는 스페이스X에 큰 과제를 남겼다. 이를 해결하기 위해 회사는 모든 작업을 중단하고 문제를 파악해야 했으며, 이는 단순히 비행을 재개하는 것을 넘어 로켓을 케이프 Cape Canaveral 착륙장에 직접 가져와 착륙시키는 도전으로 이어졌다.

기술적 완성도를 높이는 과정은 정교한 계산의 연속이었다. 착륙 시 연소 시간(landing burn)을 짧게 가져갈수록 로켓이 실을 수 있는 화물(payload)의 용량이 늘어나기 때문이다. 따라서 스페이스X는 이를 위해 끊임없이 한계를 밀어붙여야 했다. 팰컨 9을 통해 '부분 재사용'의 가능성을 확인한 스페이스X는, 이제 로켓 전체를 재사용하는 '완전 재사용'을 실현하기 위해 스타십(Starship)이라는 거대한 프로젝트를 진행하고 있다.

극한 환경 속의 스타십, 데이터로 증명하는 미래

최근 진행된 스타십의 비행 테스트는 극한의 물리적 환경을 보여준다. 음성 기록에 따르면, 스타십이 음속의 25배 속도로 대기권에 재진입할 때 모든 공기 분자는 마치 '총알(bullet)'처럼 로켓에 부딪힌다. 이 막대한 에너지는 로켓을 가열하는 열에너지로 전환된다. 영상에서는 스타십이 최고 열 부하 단계(peak heating phase)에 진입하며 플라스마 상태에 도달하는 긴박한 상황이 묘사된다. 이때 플랩(Flaps)이 기체를 제어하며 비행을 이어간다.

비행 후 회수 과정 역시 쉽지 않은 과제다. 호주 서부 해안 인근의 거친 파도와 강풍 속에서 스타십을 회수하려는 시도는 자연과의 사투에 가깝다. 영상에서는 "로켓이 마치 영원히 바다에 떠 있고 싶어 하는 것 같았다"며 회수 과정의 어려움을 전한다. 실제로 회수 작업 중에는 16~18피트(약 5~5.5m) 높이의 파도와 40~45노트의 강풍이 몰아치는 악천후 속에서, 아주 작은 진전(tiny victories)을 얻기 위해 싸워야 했다. 회수 지점은 댐피어(Dampier)로부터 850마일 이상 떨어진 외딴곳이었다.

하지만 이러한 극한의 테스트를 통해 얻은 데이터는 "절대적인 황금(absolute gold of the data)"으로 불릴 만큼 중요하다. 스페이스X는 스타십이 비록 거대한 부표(buoy)처럼 바다에 떠 있는 상태라 할지라도, 이 과정에서 얻는 데이터가 완전 재사용 시스템을 완성할 핵심 열쇠라고 믿고 있다.