로켓은 11세기부터 존재해왔지만 현대 로켓은 20세기가 되어서야 제대로 발명, 테스트, 비행되었습니다. 최초의 현대식 로켓은 1926년 3월 16일에 성공적으로 발사되었으며, 기술은 제2차 세계 대전까지 세기 내내 계속해서 발전했습니다. 바로 그때 최초의 현대식 로켓이 액체 추진제를 연료로 사용하는 세계 최초의 대규모 로켓인 독일 V-2와 함께 전쟁에 사용되었습니다. 그로부터 Wernher von Braun과 같은 독일 과학자들은 미국에서 NASA에서 일하면서 우주 프로그램을 개발했습니다.
그들의 노력은 국내 최초의 유인 우주 비행 프로그램인 프로젝트 머큐리(Project Mercury)를 시작으로 다양한 단계에서 결실을 맺었습니다. 거기에서 로켓은 훨씬 더 커졌는데, 이는 더 큰 탑재량을 궤도로 운반하는 데 필요했습니다. 저궤도(LEO)에 큰 탑재량을 넣을 수 있는 능력을 갖춘 소위 “중형 발사체”가 등장했는데, 이는 중요한 성과였습니다. 물론 로켓 엔진이 작동하는 방식에는 많은 양의 질량을 궤도에 올리기 위해 엄청난 양의 연료와 엄청나게 큰 차량이 필요하며, 가장 큰 것 중 다수는 지금까지 발사된 로켓 중 가장 강력한 것입니다.
우주 비행사를 달에 보내려면 역사상 가장 큰 로켓 중 하나가 필요했지만, 그 거대한 기계조차도 21세기 우주 발사체 로켓에 의해 능가되었습니다. 로켓 생산과 운영은 더 이상 세계 정부에만 국한되지 않습니다. 여러 민간 기업이 대형 탑재체를 궤도로 들어올릴 수 있는 대규모 로켓을 개발했기 때문입니다. 이 5개의 로켓은 지금까지 발사된 로켓 중 가장 강력하며 모두 인상적인 과학적 성과를 나타냅니다.
팔콘 헤비
SpaceX는 미국에서 가장 성공적인 민간 우주 발사 회사이며, 국제 우주 정거장에 화물을 보내는 등 다양한 활동을 위해 정부와 계약을 맺었습니다. 대형 페이로드를 궤도로 보내기 위해 SpaceX는 Falcon Heavy를 포함한 여러 로켓을 개발했습니다. 차량의 높이는 229.6피트이고 너비는 39.9피트입니다. Falcon Heavy의 총 질량은 310만 파운드이며 최대 140,660파운드를 운반할 수 있습니다. 페이로드를 LEO로 보냅니다.
58,860파운드를 보낼 수 있습니다. 정지궤도 이동 궤도(GTO)에 진입했으며 아직 사양을 테스트하지는 않았지만 Falcon Heavy는 37,040lbs를 운반하도록 설계되었습니다. 화성으로 가는 화물. 이를 달성하기 위해 Falcon Heavy는 가스 발생기 전원 사이클에서 RP-1이라는 로켓급 등유와 액체 산소를 사용하는 SpaceX의 Merlin 엔진을 사용합니다. 각 Merlin 엔진은 190,000lbs를 생산합니다. 해수면에서의 추력. 로켓이 진공 우주에 도달하면 그 출력은 220,550lbs로 증가합니다. 추력의.
두 단계 동안 Falcon Heavy는 총 28개의 Merlin 엔진을 사용합니다. 첫 번째 단계에서 27개의 엔진을 사용하여 로켓을 발사하며, 발사 시 출력을 측정하는 데 사용됩니다. 27개의 멀린 엔진은 각 측면 부스터에 9개, 주 차량에 9개로 배열됩니다. 이를 합치면 513만 파운드가 생산됩니다. 추력의. 모든 엔진이 엄청난 양의 전력을 생산하는 동안 시스템은 이를 모니터링하고 필요한 경우 개별 엔진을 끌 수 있으므로 중복성을 위해 존재합니다.
에너지
냉전 기간 동안 소련과 미국은 지속적으로 서로의 우주 프로그램을 능가하기 위해 노력했습니다. 소련이 최초의 인공위성을 궤도에 올려 최초의 유인 우주비행을 달성한 반면, 미국은 달에 착륙해 재사용 가능한 우주비행기인 우주왕복선을 개발했다. 소련은 세심한 주의를 기울여 에네르기야-부란(Energiya-Buran)이라는 자체 버전을 개발했는데, 이는 셔틀의 설계 계획을 소련에 가져온 일부 첩보 활동 덕분에 미국의 셔틀과 똑같이 생겼습니다.
미국은 재사용 가능한 우주선을 위한 자체 발사체를 보유하고 있는 반면, 소련은 다른 방향으로 나아가 궤도에 성공적으로 도달한 소련 우주 프로그램의 가장 크고 강력한 로켓인 Energia 초중 발사체를 개발했습니다. Energia는 각각 4개의 엔진이 장착된 4개의 부스터를 사용했으며, 주 차량에는 4개의 더 큰 엔진이 장착되었습니다. 스트랩 온 부스터는 RD-170 엔진을 사용했고 기본 차량은 RD-0120 엔진을 사용했는데, 모두 매우 강력하여 Energia는 100톤을 LEO로 들어 올릴 수 있는 능력을 제공했습니다.
합쳐서 Energia 로켓은 789만 파운드를 생산했습니다. 이는 우주선을 LEO로 운반하기에 충분했습니다. Energia 로켓은 1987년에 첫 번째 비행이 있었고 다음 해에 두 번째 비행이 이루어졌는데, 단 두 번만 비행했습니다. 1991년 소련이 해체되었을 때 Energia와 그 다양한 부품은 공급망과 생산 능력을 상실하여 Energiya-Buran을 단 한 번만 운반한 Energia 로켓의 시간을 끝냈습니다. 나머지 구성품 대부분은 2002년 카자흐스탄 바이코누르 제112기지에서 지진이 발생해 지붕이 무너지면서 파괴됐다.
새턴 V
사람을 달에 보낼 때가 되었을 때, 아폴로 프로그램을 위해 설계된 로켓은 새턴 V였습니다. 이 3단 로켓은 LEO 너머로 사람을 데려가는 최초의 로켓이라는 점에서 기록적인 차량이었습니다. 또한 310,000lbs라는 놀라운 탑재량을 자랑하므로 발사 시 추력이 750만lbs로 낮았음에도 불구하고 Energia를 압도합니다. 이는 각각 150만 파운드를 생산하는 믿을 수 없을 정도로 강력한 5개의 F-1 엔진을 통해 달성되었습니다. 발사시 추력.
Saturn V는 연료로 RP-1을 사용했는데, 이 연료는 분당 42,500갤런의 속도로 엔진에 공급되었습니다. 로켓의 높이는 363피트로 36층 건물 높이와 맞먹는다. 비행을 위해 연료를 공급받았을 때 로켓의 무게는 650만 파운드에 달했으며, 이것이 바로 로켓이 지상에서 이륙하는 데 엄청난 추력이 필요한 이유입니다. Saturn V의 놀라운 질량에도 불구하고 LEO에는 140톤, 달에는 약 48톤이 소요될 수 있으며, 이는 이후 수십 년은 말할 것도 없고 이전의 다른 모든 대형 화물차보다 성능이 뛰어납니다.
1967년부터 1973년 사이에 새턴 V 로켓은 아폴로 프로그램 동안 24명의 우주 비행사를 달에 성공적으로 데려갔습니다. 마지막이자 13번째 비행은 1973년에 새턴 V(Saturn V)가 스카이랩(Skylab)을 궤도에 진입시켰을 때 이루어졌습니다. 사람들을 LEO 외부로 데려간 최초의 로켓인 Saturn V는 인상적인 속도에 도달할 수 있었습니다. 지구에 비해 속도는 24,200mph에 달했지만 달에 접근하면서 속도가 느려졌습니다.
SLS
인류가 마지막으로 달에 발을 디딘 것은 1972년 12월 아폴로 17호 임무 중이었습니다. 그 이후로 로봇과 위성이 돌아왔지만 인류는 아직 여행을 떠나지 못했습니다. NASA는 Artemis 프로그램을 통해 바로 그 일을 진행하고 있습니다. 계획은 먼저 달로 돌아가 이전 경험을 바탕으로 언젠가 사람들을 화성에 보내는 것입니다. Saturn V는 퇴역했으며 인상적인 로켓이었지만 NASA는 SLS(Space Launch System)라고 불리는 완전히 새로운 Artemis 발사체를 개발했습니다.
2단계 초중량 화물 차량은 이미 Artemis II 임무 중에 사람들을 달 궤도로 데려갔습니다. 이 글을 쓰는 시점에서 달 착륙 계획은 2028년 초로 예정된 Artemis IV 임무로 설정되었습니다. SLS의 높이는 322피트, 4인치이고 무게는 574만 파운드입니다. 연료를 공급할 때. 달 횡단 주입(TLI)이 시작되면 지구를 기준으로 22,670mph로 이동하므로 Saturn V보다 약간 느립니다.
그럼에도 불구하고 SLS의 엔진은 RS-25 엔진 4개와 총 827만 파운드의 추력을 생성하는 5개 세그먼트 고체 로켓 부스터(SRB) 2개 덕분에 더 많은 추력을 제공합니다. 출시시. SLS의 SRB는 각각 330만 파운드를 생산합니다. 발사 시 추력은 우주 왕복선 발사에 사용된 SRB와 유사한 구성을 제공하지만 더 강력합니다. 페이로드 용량 측면에서 SLS는 Saturn V에 비해 약간 부족하지만 여전히 성능이 뛰어납니다. 209,439파운드를 운반할 수 있습니다. LEO 및 TLI의 경우 59,525+ lbs의 페이로드를 가져올 수 있습니다.
우주선
SpaceX의 Falcon Heavy는 인상적이고 성능이 뛰어난 로켓인 반면, 이 회사의 Starship은 완전히 다른 것입니다. 스타십(Starship)은 완전히 재사용이 가능하고 화물과 사람을 모두 우주로 운반할 수 있는 SpaceX의 초중형 리프트 로켓입니다. Starship은 LEO에만 국한되지 않습니다. 탑재물이 무엇이든 달과 화성까지 운반할 수 있기 때문입니다. 하지만 이 글을 쓰는 시점에서 후자의 두 가지는 아직 발생하지 않았습니다. 스타쉽은 지금까지 발사된 로켓 중 가장 강력한 로켓으로, 100미터톤 이상의 무게를 궤도까지 운반할 수 있습니다.
스타쉽은 높이 407피트, 직경 29피트로 가장 강력할 뿐만 아니라 지금까지 발사된 로켓 중 가장 높은 로켓입니다. SpaceX 엔지니어들은 장기간 행성 간 비행에 최대 100명을 태울 수 있도록 Starship을 설계했지만 위성을 운반하고 달 기지 개발을 돕고 지구에서 달까지 사람과 화물을 운반할 수도 있습니다. 스타십의 힘은 발사 시 사용되는 기본 차량의 첫 번째 단계에 설치된 33개의 SpaceX Raptor 3 엔진에서 비롯됩니다.
각 Raptor 3 엔진은 551,000lbs를 생산합니다. 해수면에서 추진력을 발휘하며 SpaceX가 Starship 프로그램용 엔진을 업데이트하면서 여러 테스트 발사에서 그 자체를 입증했습니다. 이는 Starship에 1,810만 파운드를 제공합니다. 발사 시 추력은 이전에 나온 모든 로켓의 힘을 훨씬 능가합니다. 스타쉽은 2026년 9월 28일 26개의 스타링크 위성을 배치하면서 처음으로 성공적인 궤도 진입을 달성했습니다. 현재로서는 SpaceX의 Starship은 인류가 발사한 로켓 중 가장 크고 강력한 로켓입니다.