오리온 우주선

20세기에 구상되었던 원자력 로켓에 대한 내용은 오리온 프로젝트 문서 참고하십시오.

오리온 다목적 유인 우주선 Orion Multi-Purpose Crew Vehicle

아르테미스 1호의 비행 중에 찍은 오리온의 사진
<colbgcolor=#E3AB57><colcolor=#000000> 제조 업체	CM: 록히드 마틴 ESM: 에어버스 디펜스 앤 스페이스
운영자	NASA
응용	LEO를 넘어서는 유인 탐사
프로젝트 비용	명목 21.5억 달러 (2022년까지 물가 상승률 조정 시 26.3억 달러)
사양
우주선 유형	승무원
발사 질량	CM: 22,900 lb (10,400 kg) ESM: 34,085 lb (15,461 kg) 결합 질량: 58,467 lb (26,520 kg) LAS 포함 총 질량: 73,735 lb (33,446 kg)
건조 질량	CM: 20,500 lb (9,300 kg) ESM: 13,635 lb (6,185 kg)
페이로드 용량	220 lb (100 kg) (페이로드 반환)
승무원 수	4명
부피	가압: 690.6 cu ft (20 m³) 거주 가능 공간: 316 cu ft (9 m³)
전력	태양광
정권	달 천이 궤도, 달 궤도
설계 수명	21.1일
치수
길이	10 ft 10 in (3.30 m)
지름	16 ft 6 in (5.03 m)
생산
상태	사용 중
주문 시	6–12 (+3 2019년 이전 제품 주문)
구축	4
발사	2
첫 발사	2014년 12월 5일
관련 우주선
다음에서 파생됨	승무원 탐사 차량, 무인 우주 화물선

1. 개요2. 계획3. 구성4. 비행

4.1. 비행 목록4.2. 향후 미션4.3. 제안된 미션

5. 우주선 목록6. EFT-17. 아르테미스 계획

7.1. 아르테미스 1호

8. 관련 문서

컨스텔레이션 계획 당시 오리온의 구상도

오리온 우주선의 모식도

1. 개요

Orion Multi-Purpose Crew Vehicle.

오리온 우주선은 오래되고 문제가 많은 우주왕복선을 대체하기 위한 목적으로 NASA에서 개발 중인 우주선이다.

아폴로 계획 이후 최초로 유인 달 미션을 수행하게 되는 컨스텔레이션 계획에 투입될 예정이었으나, 이후 해당 계획의 취소 이후로는 새로운 달 탐사 계획인 아르테미스 계획과 유인 화성 탐사 계획에 사용될 예정이다.

2. 계획

최초 개발 단계에서는 지구와 국제 우주 정거장 사이의 인원 및 물자 수송 업무 뿐만 아니라, 아버지뻘인 아폴로 우주선처럼 달 탐사 컨스텔레이션 계획에도 쓰일 예정이었지만, 개발 일정은 계속 늦어지고 비용은 늘어나서 버락 오바마 대통령이 컨스텔레이션 계획 전면 재검토 지시를 내렸다.

오바마의 재검토 지시에 따라 오리온 우주선은 설계가 수정되어 탑승 인원수를 4명으로 감소시킨 후, 개발은 대체로 순조로운 편이나, 귀환 시 아폴로 우주선처럼 바다에 착수한다는 개념이 발목을 잡고 있다고 한다. 아폴로 계획이 종료된 후 40년이 흐르면서, 우주왕복선의 활주로 착륙에만 너무 익숙해진 NASA가 '착수'에 대한 노하우를 많이 잃어버렸기 때문이다. 이 부분에 관해서는 대기권 진입 문서 참고.

정식 명칭은 오리온-MPCV(multi-purpose crew vehicle)로 변경되었고, 기계선은 새로 개발하지 않고 현재 유럽우주기구( ESA)에서 ISS에 물자 보급용으로 사용하는 무인보급선 ATV를 개량하여 기계선(European Service Module)으로 사용하는 것으로 변경. 2014년 첫 시험비행인 EFT-1 미션을 성공적으로 마쳤으며, 제대로 된 첫 임무는 2017년에 실시할 예정이다. 다만 스페이스X와 보잉이 개발하는 차세대 ISS 유인 우주선인 드래곤 V2와 CST-100의 첫 비행보다 늦어질 가능성이 높다. 이 상업 승무원 수송 프로그램은 2015년 7월에 2년 후 테스트 비행을 뛸 우주비행사까지 발표한 상황이다.

2015년 12월 28일 YTN에서 NASA를 취재하여 오리온 우주선의 개발 진척도에 대한 보도를 내보냈다.

3. 구성

파일:external/upload.wikimedia.org/375px-Orion_spacecraft_launch_configuration_%282009_revision%29.jpg

기본 개념은 40년 전의 아폴로 우주선의 기본 개념인 일회용 캡슐형 우주선으로, 사람이 타는 사령선과 산소, 연료, 각종 물자를 탑재한 기계선이 묶여서 하나의 우주선이 된다. 디자인도 태양 전지판 2매가 추가된 것 외에는 아폴로 우주선과 거의 똑같다. 하지만 탑승 인원수는 우주왕복선과 똑같이 6~7명으로 해야 한다는 요구조건 때문에 크기가 아폴로 우주선의 2배로 커져 버려서(아폴로는 3인승) 개발에 여러가지 어려움을 겪고 있다. 그래서 탑승 인원수도 4인으로 줄이고, 기계선도 ESA에 아웃소싱하게 되었다. 다만 무게의 경우 12톤정도가 17톤 언저리로 5톤밖에 안늘어났지만 내부공간은 4.5배가 되었다. 주 엔진의 경우 AJ10을 사용하는데, AJ10은 아폴로 사령선 및 우주왕복선의 OMS에 사용되었던 엔진이다. 추력은 26.6kN.

이외에 오리온과 함께 도킹하여 쓸 보급선들도 연구 중이지만 아예 새것을 만드는 오리온과 달리 미션 프로파일에 따라 기존 ISS의 모듈들을 적절히 개량하고 조합하여 쓰는 방안이 유력하기 때문에 NASA는 2010년대 기준으로는 오리온과 SLS 개발에만 몰두하고 있다. 오리온의 무인미션인 아르테미스 1호와 첫 유인 미션인 2020년대 초반 아르테미스 2호가 성공한 뒤에나 여러가지 조합을 구체화할 전망.

항법 시스템으로는 오리온은 2대의 VMC[1]가 장착되어 있는데, 각각 VMC는 2대의 FCM[2]으로 구성되어 총 4대의 항법 컴퓨터가 장착된다. 이는 우주 왕복선과 비슷한 구성이다. 또한 VPU[3]은 만약 4대의 FCM이 모두 오작동할 경우 백업 컴퓨터로써 작동한다. 이 외에도 링 레이저 자이로스코프로 구성된 OIMU[4], GPS 수신기, 스타 트래커, OPNAV[5], 기압계[6] 등이 사용되어 정확한 항법을 제공한다.

특이한 점으로는, 오리온의 승무원 모듈에는 12개의 400N 하이드라진 단일추진제 RCS가 장착되어 재진입 시 자세 제어에 사용된다. 미국의 유인 우주선은 머큐리를 제외하고 단일추진제 RCS가 사용된 전례가 없으며 모두 이원추진제 로켓을 사용했었다.

오리온 또한 다른 유인 우주선들처럼 재진입 시 양력을 발생시킬 수 있는 구조인데,[7] 이를 이용하여 오리온은 재진입 도중 대기권을 한번 벗어났다 다시 진입(Skip entry) 하는 방식으로 재진입이 이루어지며 최대 8890km까지[8] 재진입 거리를 조절할 수 있다. 따라서 재진입 시 최대 6.8G씩 걸리던 아폴로 우주선에 비해서 4G 내외의 가속도가 걸릴 예정이다. 오리온의 실제 재진입 영상으로 중간에 대기권을 벗어나는 것을 확인할 수 있다.

4. 비행

4.1. 비행 목록

<rowcolor=#ffffff> 미션	날짜 및 시간	발사장	발사체	발사 결과	지속	패치
MLAS	2009년 7월 8일 10:26	월롭스 비행기지	MLAS	성공	57초
PA-1	2009년 10월 28일 15:30 UTC	KSC, LC-39B	Ares I-X	성공	~6분
PA-1	2010년 5월 6일	WSMR, LC-32E	오리온 발사 중단 시스템(LAS)	성공	95초
EFT-1	2014년 12월 5일 12:05	CCSFS, SLC-37	델타 4 헤비	성공	4시간 24분
Ascent Abort-2	2019년 7월 2일 11:00	CCSFS, SLC-46	오리온 테스트 중단 부스터	성공	3분 13초
Artemis 1	2022년 11월 16일 06:47:44	KSC, LC-39B	SLS 블록 1	성공	95초

4.2. 향후 미션

<rowcolor=#ffffff> 미션	날짜 및 시간	승무원	발사체	지속	패치
Artemis 2	2025년 9월	레이드 와이즈먼, NASA 빅터 J. 글러버, NASA 크리스티나 코크, NASA 제레미 핸슨, CSA/ASC	SLS 블록 1 크루	~10일
Artemis 3	2026년 9월	TBA	SLS 블록 1 크루	~30일
Artemis 4	2028년 9월	TBA	SLS 블록 1B 크루	~30일
Artemis 5	2029년 9월	TBA	SLS 블록 1B 크루	~30일

4.3. 제안된 미션

<rowcolor=#ffffff> 미션	날짜 및 시간	승무원	발사체	지속
Artemis 6	2030년 9월	TBA	SLS 블록 1B 크루	~30일
Artemis 7	2031년 9월	TBA	SLS 블록 1B 크루	~30일
Artemis 8	2032년	TBA	SLS 블록 1B 크루	~60일
Artemis 9	2033년	TBA	SLS 블록 2 크루	~60일
Artemis 10	2034년	TBA	SLS 블록 2 크루	~60일
Artemis 11	2035년	TBA	SLS 블록 2 크루	~60일

5. 우주선 목록

<rowcolor=#ffffff> 사진	시리즈	상태	비행	비행 시간
	알 수 없음	퇴역	1[9]	57초
	알 수 없음	퇴역	1[10]	2분 15초
	001	퇴역	1[11]	4시간 24분 46초
소비됨
	CM/LAS	소비됨	1[12]	~6분
	알 수 없음	소비됨	1[13]	3분 13초
활동중
	GTA[14]	활동중	0
	STA[15]	활동중	0
	002	활동중	1[16]	25일 10시간 52분
건설중
	003	건설중	0
	004	건설중	0
	005	건설중	0
	006	건설중	0

6. EFT-1

파일:/system/photos/2014/12/6/1134555/article.jpg

2014년 12월 4일 오전 7시(미국 동부시), 무인 시험 비행인 EFT-1 미션의 발사가 예정되어 있었으나. 델타 4 헤비 로켓의 이상으로 2시간 반 가량 지연되다 결국 24시간 뒤로 미뤄졌다. 12월 5일 오전 7시 4분(미국 동부시), 델타 Ⅳ 헤비에 실려 발사에 성공, 4시간 24분에 걸쳐 밴 앨런 대를 넘나드는 시험 비행을 진행한 뒤 오전 11시 29분 태평양 해상에 착륙하였으며, 샌 안토니오급 USS 앵커리지가 회수하였다. 참고로 델타로 쏜 이유는, SLS에서 천이궤도 형성에 쓰일 2단 로켓 ICPS(Interim Cryogenic Propulsion Stage)가 ULA에서 이전부터 신명나게 쏴제끼는 델타 IV 시리즈에 쓰이는 DCSS(Delta Cryogenic Second Stage)를 손질한 것이기 때문이다.

이 때의 발사 영상은 마션에서도 살짝 ~~우려먹기~~ 등장했다. 아레스 우주인들이 지구 떠날 때는 아무래도 ~~겁나 비쌀 것만 같은 SLS 대신~~ 델타로 쏘는듯.[17]

7. 아르테미스 계획

도널드 트럼프 대통령은 2017년 12월 11일, 오바마가 취소시킨 유인 달 탐사 프로젝트를 유인 화성 탐사 프로젝트와 연계해서 부활시키는 내용의 대통령 행정명령에 서명했다. 2020년대에 달 궤도를 도는 유인 우주정거장 루나 게이트웨이(LOP-G)를 건설하고, 여기서 유인 화성 탐사선 딥 스페이스 트랜스포트(DST)를 건조하여 2033년에 화성에 미국인을 보내겠다는 것. 여기에 SLS로켓과 오리온 우주선이 사용되기로 하여 오리온의 미래는 다시 밝아지고 있다.

How We Are Going to the Moon

그리고 유인 달 탐사 계획의 명칭이 아르테미스 계획으로 확정되어 2019년 5월 23일 발표되었다. 원래 탐험미션 계획을 완전히 수정, 첫 무인 비행인 아르테미스 1호 미션은 2020년으로 늦춰졌지만 유인으로 달 스윙바이가 예정된 아르테미스 2호는 2022년, 딥 스페이스 게이트웨이의 완성과 유인 달 착륙이 예정된 아르테미스 3호는 2024년으로 계획이 대폭 앞당겨졌다. 아르테미스 계획 참조. 하지만 코로나19의 영향으로 모든 계획이 2년씩 뒤로 밀렸다.

7.1. 아르테미스 1호

2022년 11월 16일, 아르테미스 1호가 성공적으로 발사되었고, 사령모선인 오리온 CM-002가 2022년 11월 21일 달의 중력권에 무사히 진입한 후 12월 11일 지구로 귀횐했다.

8. 관련 문서

[1] Vehicle Management Computer; 선체 관리 컴퓨터 [2] Flight Computer Module; 비행 컴퓨터 모듈 [3] Vision Processing Unit [4] Orion Inertial Measurement Unit, 오리온 관성 측정 장치 [5] 달과 지구의 사진을 촬영하고 크기를 비교하여 대략적인 위치를 파악하는 시스템이다. [6] 재진입 시 고도의 측정을 위해 사용된다. [7] 캡슐의 무게 중심이 편향되어 있어 재진입 시 기체가 살짝 기울어지는데, 이로 인해 양력이 발생하고 기체를 회전시키며 양력의 방향을 제어할 수 있다. 오리온 캡슐은 대략 0.25의 양력 대 항력비를 가지고 있다. [8] 아폴로 우주선은 2200km 내외로 재진입 거리를 확보할 수 있었다. [9] Max Launch Abort System [10] Pad Abort-1 [11] Exploration Flight Test-1 [12] Ares I-X [13] Ascent Abort-2 [14] Ground Test Article [15] Structural Test Article [16] Artemis 1 [17] 마션에서는 딥 스페이스 트랜스포트급 우주선이 지구 궤도에 위치하고있었기 때문에 굳이 화성직행까지 커버할수있는 비싼로켓 쓸 필요가 없는데다가 애초에 SLS는 지구 저궤도에 머물수조차 없다.

오리온 우주선

1. 개요

2. 계획

3. 구성

4. 비행

4.1. 비행 목록

4.2. 향후 미션

4.3. 제안된 미션

5. 우주선 목록

6. EFT-1

7. 아르테미스 계획

7.1. 아르테미스 1호

8. 관련 문서

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