우주 왕복선은 1981년 첫 비행부터 2011년 퇴역할 때까지 30년 동안 NASA의 주요 유인 발사체였습니다. 그러나 15년이 지난 지금도 NASA는 유인 우주선을 유사한 것으로 교체하지 않았습니다.
언뜻 보면 이것은 이상한 결정처럼 보입니다. 우주왕복선은 134번이나 우주로 뛰어들었고 그 벨트 아래에는 20,952개의 지구 궤도가 있었습니다. 그러나 기성품 대체품이 없음에도 불구하고(다음 유인 우주 비행이 미국 땅에서 발사되기까지 거의 10년이 소요됨) NASA가 이를 사용을 중단한 데에는 타당한 이유가 있었습니다.
비용, 소요 시간, 안전이라는 세 가지 주요 요소로 요약됩니다. 이 시점에서 셔틀은 원래 저비용, 빠른 회전, 재사용 가능한 우주선으로 홍보되었다는 점을 기억할 가치가 있습니다. 후자의 경우 부분적으로 성공했지만 비용이 많이 들고 빠른 처리 시간이 실현되지 않았습니다.
또한 130회 이상의 성공적인 비행을 했지만 근본적으로 안전하지 않은 설계였습니다. 챌린저호 재난과 초기 컬럼비아 재난 뒤에 숨은 치명적인 설계 결함은 이에 대한 비극적인 증거입니다. 두 가지 재난 모두 적어도 부분적으로는 안전 타협과 설계 단계에서의 안전 분석 부족으로 인해 발생할 수 있습니다.
운영 비용 및 처리 시간
이런 식으로 의도된 것은 결코 아니었습니다. 60년대 후반에는 우주비행 비용이 우리 모두가 뉴욕행 항공편과 마찬가지로 궤도에 진입하는 저예산 항공편을 예약할 수 있을 정도로 떨어질 것이라는 낙관론이 많았습니다. 가격이 적당하다면 힐튼 가문이 궤도를 도는 우주 호텔을 짓는다는 얘기까지 나왔다.
당시 개발되고 있던 재사용 가능한 우주선은 Saturn V 로켓의 탑재 비용을 파운드당 1,000달러에서 파운드당 50달러 미만(1969년 가격)으로 낮추는 것을 고려했기 때문에 NASA의 중요한 디딤돌로 간주되었습니다. 그러나 이러한 초기 예측에도 불구하고 셔틀 발사는 결코 저렴하지 않았습니다. 프로그램이 처음 제안되었을 때 출시 비용은 약 350,000달러가 될 것으로 예상되었습니다. 사실, 그것은 결코 가까워지지 않았습니다. 우주선이 결실을 맺을 때까지 각 임무의 비용은 약 4억 5천만 달러였습니다.
셔틀 설계 개요의 일부는 비행 간 빠른 전환 능력이었습니다. NASA는 연간 최대 95회의 비행 일정, 즉 4일에 한 번씩 비행할 것으로 예상했습니다. 또 다른 임무를 위해 셔틀이 준비되는 가장 빠른 시간은 54일이었습니다. 챌린저 참사 이후 가장 빠른 재사용 기간은 88일로 늘어났습니다. 이러한 높은 비용과 느린 처리 시간은 우주 왕복선이 NASA가 기대했던 상업적 성공이 결코 아니라는 것을 의미했습니다.
안전 문제
놀랍게도 실제로 우주비행 중에 사망한 사람의 수는 그리 많지 않습니다. 훈련 사고와 지상 사고로 인한 사망자를 제외하면, 실제 우주 비행에서 22명의 사망자가 발생했으며, 이 중 단 3명만이 우주 공간을 정의하는 인정된 경계인 카르만 선 위에서 발생했습니다.
불행하게도 우주왕복선의 경우 이 프로그램이 이 수치의 거의 3분의 2를 차지했으며, 두 번의 비극적인 사고로 총 14명의 영혼이 목숨을 잃었습니다. 이 끔찍한 역사의 상당 부분은 프로세스 초기의 설계 결정에 기인할 수 있습니다. 첫째, Apollo 프로그램에 사용된 위험 분석을 중단하기로 결정했습니다. NASA Ames Research Center의 Harry W. Jones가 작성한 논문에 따르면 이러한 분석 결과가 “받아들일 수 없을 정도로 비관적”이라고 간주되어 내려진 결정입니다.
승무원 탈출 시스템과 같은 내장된 안전 기능도 원래 설계에는 고려되지 않았습니다. 이는 셔틀이 여객기의 안전 표준에 가까운 안전 표준으로 작동할 것이라는 NASA의 가정의 결과였습니다.
차량의 열 보호 시스템도 취약점이었습니다. 궁극적으로 우주 왕복선을 파멸로 몰고 간 재앙인 컬럼비아 사고에서 비극적으로 입증된 요점입니다. 셔틀은 재진입 중에 우주선을 보호하기 위해 수천 개의 실리카와 탄소-탄소 타일을 사용했습니다. 셔틀의 타일이 작동하는 방식은 영리했지만 믿을 수 없을 정도로 약했고 반복되는 손상은 일반적이고 허용되었습니다. 챌린저호와 그 승무원을 운명에 빠뜨린 것은 최첨단 날개 단열재의 손상이었습니다.
셔틀은 놀라운 공학적 작품이었지만 결코 완벽하지는 않았습니다. 궁극적으로 안전 문제, 비용 및 느린 처리 시간으로 인해 운명이 결정되었습니다.
