새로운 달 임무를 위한 우주선을 만드는 공장

아르테미스 임무는 인류를 그 어느 때보다 더 멀리 우주로 데려갈 것입니다. 중요한 부품 중 하나는 독일 격납고에 건설되고 있습니다.

200년 전 그림 형제는 지친 삶을 뒤로하고 음악가가 되어 독일의 도시 브레멘으로 향하기로 결정한 네 마리의 동물에 대한 이야기를 나눴습니다.

모든 동화와 마찬가지로 반전이 있습니다. 그들은 도시에 도달하지 못했습니다. 그러나 오늘날 고양이, 개, 당나귀 위에 서 있는 수탉의 동상은 이 나라의 유명한 이야기꾼들과 브레멘이 동경의 대상이었음을 일깨워 줍니다. 오늘날 "항공 우주 도시"에는 유럽의 달 임무 공장이 있기 때문에 다르지 않습니다.

Airbus Bremen의 천장이 높은 클린룸 내부에는 현재 3개의 유럽 서비스 모듈(ESM)이 구축되고 있습니다. "여기에 최신 모델인 ESM-5가 있습니다."라고 ESM 조립 라인 책임자인 Hagen Witte는 말합니다.

ESM은 달에 대한 NASA의 아르테미스 임무에 필수적인 발전소입니다. 우주 비행사를 위한 추진력, 전력 및 생명 유지 장치를 제공하도록 설계된 ESM-5는 ESM-4 및 유명인사인 ESM-3과 합류합니다. Witte는 "이것은 다음 인간을 달 표면으로 데려다 줄 모듈입니다."라고 말합니다.

엔지니어링뿐만 아니라 Witte의 목소리에는 이해할 수 있는 자부심이 있습니다. 인간의 발자국이 달 표면을 장식한 지 50년이 넘었고 ESM-3은 최초의 여성과 유색 인종이 달에 착륙할 수 있게 할 것입니다.

그러나 ESM-3를 처음 보았을 때 나는 예상외로 웃었다. ESM-5의 부분 완성은 은색 미래형 메커니즘 덩어리이기 때문에 초기 단계에서 ESM-3은 1970년대 스테레오 내부를 연상시킵니다.

 

3개의 ESM 캡슐이 현재 브레멘 공장에서 제작되고 있습니다. (Credit: Airbus)

Witte는 "예, 이미 통합된 많은 전선과 튜브를 볼 수 있습니다."라고 말합니다. "지금은 70% 정도 완성되었다고 말하고 싶습니다. 고급 전자 장비와 탱크와 같은 큰 부품이 빠져 있습니다. 다른 구조물과 비교하면 그렇게 많이 보이지 않는 이유입니다."

이것은 거의 놀라운 일이 아닙니다. "모듈당 22,000개의 부품이 있습니다. 이미 가득 차 있는 것 같지만 앞으로 나올 부품의 양이 어마어마합니다."

각 ESM은 폭 4m(13.2ft), 높이 4m이며 완료하는 데 16개월이 걸리며 발사 시 무게는 약 13톤입니다. ESM-1은 이미 성공적으로 비행했습니다. 아르테미스 1호 임무의 일환으로 2022년 11월 16일에 발사되었으며 25일간의 귀환 임무에서 승무원이 없는 오리온 캡슐을 달 궤도로 추진했습니다. 최초의 ESM은 25일간의 달 궤도 복귀 임무에서 무인 Orion 캡슐을 추진하기 위해 각각 3개의 태양 전지판으로 구성된 7m 길이(24ft) 날개 4개를 사용했습니다. 나머지 ESM은 우주 비행사를 위한 추진력, 전력 및 생명 유지 장치를 제공하도록 설계된 다양한 완성 단계에서 생산 라인에 있습니다.

Airbus의 Orion ESM 프로젝트 관리자인 Ralph Zimmermann은 "이것은 공장과 같으며 이것이 우리가 자랑스러워하는 것입니다."라고 말합니다. "우리는 지금 6대의 ESM에 대해 계약을 맺었습니다. 첫 번째는 비행했습니다. 두 번째는 케네디 우주 센터(KSC)에 인도되었으며 테스트 단계에 있으며 승무원 모듈과 추가 통합을 거칠 것입니다. 그리고 세 번째가 있습니다. , 여기 클린룸에서 서로 다른 통합 상태로 볼 수 있는 4개와 5개입니다."

ESM-4는 현재 기계 및 전기 하위 시스템과 같은 내부 구성 요소와 통합되고 있는 ESM-5보다 더 발전된 단계에 있습니다. ESM-3은 10월에 기지 바로 옆에 있는 공항에서 NASA로 인도될 예정이며, 이곳에서 태양 전지판과 통합되고 Orion 승무원 모듈과 짝을 이루고 2025년 발사를 준비할 것입니다.

NASA와 Esa 간의 수십 년간의 협력은 전문 지식의 토대입니다 - William Hartwell

Airbus의 Orion 유럽 서비스 모듈 산업 관리자인 Sian Cleaver는 "이 프로그램에서 정말 흥미로운 시간입니다."라고 말합니다. "지금까지 우리가 언젠가 이것을 비행하는 것은 꿈이었습니다. 우리 엔지니어 중 일부는 프로그램에서 5년, 10년 동안 일해 왔으며 때때로 지치게 합니다. 이와 같은 것을 만드는 것은 힘든 일입니다. 이제 우리는 첫 발사를 했고 그 임무는 우리가 예상했던 것보다 훨씬 잘 진행되었고 새로운 에너지 감각이 생겼습니다."

이 사이트는 좋은 기록을 가지고 있습니다. 2008년에서 2015년 사이에 5대의 ATV(Automated Transfer Vehicles)가 국제우주정거장(ISS)에 보급품을 배달했습니다. 건물 밖 잔디밭에는 태양광 패널을 장착한 ATV 모형이 있는데 ESM을 닮은 모습이 인상적이다.

우주선 생산을 위해 NASA와 계약을 맺은 유럽 우주국(Esa)의 ESM 프로그램 관리자인 Philippe Deloo는 즉시 내 생각을 바로잡았습니다. "아니, 아니, 아니. 완전히 다른 우주선이고 완전히 다른 임무이기 때문에 완전히 새로운 디자인이다."

모양을 갖추는 우주선은 인간이 여행한 것보다 지구에서 우주비행사를 더 멀리 데려갈 계획인 아르테미스 프로그램의 필수적인 부분입니다(Credit: Nasa)

델루는 "매우 비슷해 보이지만 완전히 다른 기술이다. 내부를 깊이 들여다보면 ATV에는 셔틀의 엔진인 26킬로뉴턴의 메인 엔진이 없었다. 태양 전지판은 똑같아 보이지만 ATV에 있는 것보다 훨씬 더 효율적입니다. 또한 ESM은 사람이 평가한 디자인입니다."

ESM은 테스트 시 예상대로 수행되지 않는 항목이 있는 경우에도 진화합니다. "수정이 필요한 경우 수정이 있을 것입니다."라고 Deloo는 말합니다.

NASA의 오리온 프로그램 연락 담당자인 윌리엄 하트웰(William Hartwell)은 "NASA가 우리의 플래그십 유인 우주선의 핵심 요소를 국제 파트너에게 위탁한 것은 이번이 처음입니다."라고 말했습니다. "당신은 그런 파트너십에 대해 가볍게 약속하지 않습니다."

Hartwell은 "Nasa와 Esa 간의 수십 년간의 협력이 전문 지식의 토대입니다."라고 덧붙입니다. "Esa가 ATV에서 개발하고 구현한 기술은 정확하고 매우 훌륭했습니다. 그래서 우리는 신뢰를 쌓았습니다."

NASA의 오리온 프로그램 연락 담당자인 윌리엄 하트웰(William Hartwell)은 "NASA가 우리의 플래그십 유인 우주선의 핵심 요소를 국제 파트너에게 위탁한 것은 이번이 처음입니다."라고 말했습니다. "당신은 그런 파트너십에 대해 가볍게 약속하지 않습니다."

Hartwell은 "Nasa와 Esa 간의 수십 년간의 협력이 전문 지식의 토대입니다."라고 덧붙입니다. "Esa가 ATV에서 개발하고 구현한 기술은 정확하고 매우 훌륭했습니다. 그래서 우리는 신뢰를 쌓았습니다."

약 1,500만 년 전, 소행성이 이 지역에 충돌하여 외계 암석 덩어리를 남겼습니다.

이 신뢰는 여러 노력으로 확장되었습니다. Zimmermann은 "우리는 우주왕복선에 실린 우주선을 건설하고 조립했습니다."라고 말합니다. "우리는 5대의 ATV를 제작, 제작 및 비행했습니다. 또한 ISS의 일부인 콜럼버스 모듈도 통합했습니다. 브레멘은 실제로 유럽에서 인간 우주 비행의 중심지입니다."

브레멘은 독일에서 유인 우주선과 연결된 유일한 장소가 아닙니다. 2019년에는 유럽에서 가장 잘 보존된 충격 분화구인 폭 25km(15.5마일)의 Nordlinger Ries 중심에 있는 중세 마을 Nordlingen을 방문했습니다. 멀리서 보면 분화구 가장자리에 낮게 깔린 구름이 얹혀 있는 것을 볼 수 있습니다.

약 1,500만 년 전에 소행성이 이 지역에 충돌하여 외계 암석 덩어리를 남겼습니다. 세인트 조지 교회의 벽조차도 소행성 파편으로 만들어졌습니다. 교회 맞은편에는 한때 아폴로 14호와 17호의 우주 비행사가 머물렀던 호텔 카이저 손(Hotel Kaiser Sonn)이 있으며 벽에는 사진이 걸려 있습니다.

각각의 ESM 캡슐에는 22,000개 이상의 서로 다른 부품이 포함되어 있습니다(제공: Airbus)

달은 충돌 분화구로 덮여 있기 때문에 Nordlinger Ries는 달 탐사 임무를 수행하는 우주 비행사에게 완벽한 지질학적 놀이터임이 입증되었습니다. 인근 채석장에서 그들은 달 표면에서도 발견된 수이위트와 같은 충격 암석을 식별하는 방법을 훈련하고 배울 수 있었습니다. Cologne의 European Astronaut Center에 기반을 둔 오늘날의 Esa 우주 비행사도 훈련의 일부로 분화구를 사용할 것입니다. 그 우주 비행사 중 적어도 한 명은 달에 발을 디딜 것으로 예상됩니다.

브레멘에 있는 유럽의 Moon 공장도 미래를 내다보고 있습니다. 1월에 Airbus는 Voyager Space 와 협력하여 Nasa 및 Esa와 같은 기관을 위한 새로운 우주 정거장인 Starlab을 설계한다고 발표했습니다. 그러나 ESM에 관련된 엔지니어와 작업자의 경우 때때로 우주 비행 역사에서 자신의 역할을 인식하기 위해 새로운 시각이 필요합니다.

Witte는 "직업은 매혹보다 더 많은 문제를 볼 것을 요구합니다."라고 말합니다. "하지만 이런 날에는 사람들이 방문하고 우리가 무엇을 하고 있는지 설명할 수 있을 때 우리가 여기서 무엇을 하고 있는지도 인식하게 됩니다. 뭔가 독특합니다.