우주선 대 Saturn V: 로켓 용량 비교

달 탐사는 의심할 여지 없이 20세기 가장 위대한 우주 경쟁 성취 중 하나였습니다. 그러나 역사는 계속 발전하고 있으며 이제 21세기에 우리는 달에 기지를 건설하고 이를 화성으로의 추가 비행에 사용하기로 결심했습니다. 그리고 NASA는 더 이상 혼자서 이 일을 하지 않을 것입니다. 오늘날 NASA는 야심찬 목표를 달성하기 위해 민간 기업에 의존할 것입니다.

1960년대 후반부터 1970년대 초반까지, 새턴 V는 지금까지 제작된 가장 발전된 로켓이었습니다. 이 로켓은 13개의 임무를 모두 성공적으로 완료하여 총 24명의 우주 비행사를 목적지까지 안전하게 운반했습니다. 오늘날 대부분의 '무거운 물건'은 SpaceX의 Starship(SN)에 떨어질 것입니다. 따라서 Starship과 Saturn V를 빠르게 비교하여 모든 것이 어떻게 시작되었고 이미 얼마나 진행되었는지 확인하는 것이 합리적입니다 .

우주선 새턴 V 비교: 크기 및 높이

60년 간의 기술 발전으로 이 두 로켓이 분리되었음에도 불구하고 Starship과 Saturn V의 크기는 매우 유사합니다. 더 큰 탑재량을 운반하도록 설계된 새 우주선이 예상보다 더 클 것으로 예상되기 때문입니다. Starship은 Saturn V보다 얼마나 더 크나요? 토성은 높이 110.6m, 폭 10.1m이고, 스타쉽은 높이 120m, 폭 9m입니다.

그러나 이 두 캐리어는 서로 다른 재료로 제작되었습니다. 유명한 아폴로 로켓은 21세기 발사대보다 훨씬 가볍습니다. 각각 190,000kg과 330,000kg입니다. Saturn V는 재사용 가능한 로켓이 아니었기 때문에 NASA 엔지니어들은 알루미늄, 석면, 티타늄과 같은 경량의 일회용 재료를 선호했습니다. 새로운 스타쉽 발사대는 완전히 재사용이 가능하므로 SpaceX는 이를 스테인리스 스틸로 제작합니다.

스타쉽 vs 새턴 V 파워

예상대로 새 항공모함은 베테랑 아폴로 항공모함보다 더 강력합니다. 실제로 SN 부스터 스테이지만이 세 개의 Saturn 스테이지를 모두 합친 것보다 거의 두 배 더 많은 추력을 생성합니다. NASA 로켓의 첫 번째 부스터 단계에는 33,000kN의 추력을 생성할 수 있는 10개의 엔진이 있었습니다. 두 개의 추가 단계를 결합하면 Saturn V는 최대 40,000kN을 생성할 수 있습니다. Starship의 첫 번째 부스터 단계에만 75,00kN 이상의 출력을 생성하는 33개의 엔진이 있습니다. 그렇다면 스타쉽에는 몇 개의 로켓이 있습니까? 좀 더 구체적으로 말하자면 로켓 스테이지? 단 두 개지만, 이는 이미 20세기 기술을 능가하기에 충분합니다.

물론 무게 차이를 고려하면 스타쉽이 이륙하려면 훨씬 더 많은 추진력이 필요합니다. 결과적으로 이륙 시 연료 소비가 더 높아지지만 SpaceX는 모든 단계를 재사용할 계획입니다. 즉, 지구로 다시 조종할 계획입니다. 신형 발사대가 20세기에 흔했던 등유, 액체수소, 산소의 조합이 아닌 액체메탄을 동력으로 사용하는 이유다.

이러한 추진제 선택에는 두 가지 매우 중요한 이점이 있습니다. 첫째, 메탄은 등유보다 '더 깨끗'합니다. 우리는 등유가 1960년대 연료만큼 '깨끗하다'는 Orbital Today와 기타 존경받는 소식통의 의견에 동의해야 합니다. 둘째, 아마도 SpaceX에게 더욱 중요한 점은 화성에서 메탄을 직접 추출할 수 있다는 것입니다. 이는 스타쉽이 지구로 돌아오는 비행을 위해 추가 연료 공급을 수행할 필요가 없다는 것을 의미하며, 이는 화성 탐사에 더 유용한 탑재량을 제공할 수 있음을 의미합니다.

그리고 이는 우리를 다음으로 가장 흥미로운 질문으로 이끈다. 스타쉽의 운반 능력은 무엇인가? 그리고 20세기 베테랑과 비교하면 어떤가요?

스타쉽 대 새턴 V 페이로드 비교

SpaceX가 여전히 SN 프로토타입으로 테스트 비행을 수행하고 있음에도 불구하고 Starship의 운반 능력은 20세기 전임자보다 훨씬 클 것이라는 점은 이미 분명합니다. SpaceX에 따르면 Starship은 궤도 목적지에 따라 100~150톤의 탑재량을 운반할 수 있습니다.

그렇다면 새턴 V 로켓의 용량은 얼마나 되었습니까? 또한 궤도 의존적이었고 짧은 거리에서는 새로운 발사대와 비교할 수 있었습니다. 20세기의 가장 유명한 로켓은 저궤도(LEO)까지 유용한 화물을 최대 140톤까지 운반할 수 있었습니다. 그러나 달 횡단 궤도에는 43,5톤의 화물만 운송할 수 있었습니다. 이를 고려하면 새로운 것이 다시 한 번 기존을 능가합니다. 하지만 토성이 전성기에 얼마나 많은 양을 운반할 수 있는지는 여전히 인상적입니다.

Starship 대 Saturn V 가격: 제조 및 출시

페이로드 용량만으로도 이미 스타쉽이 경제적으로 더 실현 가능하다는 것을 의미합니다. 그럼에도 불구하고 우리는 지난 50년 동안 우주 기술 개발 비용이 훨씬 저렴해졌다는 사실을 잊어서는 안 됩니다. 예를 들어 NASA는 새턴 V를 개발하는 데 거의 65억 달러가 소요되었습니다. 인플레이션율을 고려하면 이는 2020년대 가격으로 환산하면 500억 달러에 해당합니다. 그리고 물론 각 발사마다 비용이 발생합니다. 아폴로 프로그램 당시 NASA는 모든 임무 이륙에 대해 1억 8,500만 달러를 현금으로 지불해야 했는데, 이는 오늘날 13억 달러에 해당합니다. 엄청난 예산!

다행스럽게도 오늘날의 기술은 훨씬 더 비용 효율적입니다. Starship이 아직 프로토타입 단계에 있음에도 불구하고 SpaceX 창립자 Elon Musk는 개발 가격이 50억 달러에서 100억 달러 사이가 될 것이라고 주장합니다. SN은 완전히 재사용이 가능하지만 각 Saturn V 부스터 단계는 새로 출시될 때마다 처음부터 새로 구축해야 하므로 기억해야 할 또 다른 예산 포인트라는 점을 명심하세요. SN의 예상 출시 비용은 150만 달러에서 200만 달러 사이로 훨씬 저렴할 것입니다.

이제 발사 지속 가능성과 환경 영향은 어떻습니까? 글쎄요, 이 방에 코끼리를 숨길 수는 없습니다. 로켓 발사는 여전히 환경에 해롭습니다. 그러나 이미 언급했듯이 스타쉽에 전력을 공급하는 메탄은 우리 고향 행성의 자원을 이용하지 않고도 화성에서 채굴할 수 있는 보다 가벼운 오염 물질입니다. 물론, 우주 자원 채굴 문제는 합리적인 의심을 불러일으키지만 이는 다른 이야기로 하겠습니다.

지금 이 빠른 Starship과 Saturn V 비교를 고려하면 인류가 로켓 제작 분야에서 인상적인 진전을 이루었음이 분명해집니다. 반면, 오늘날의 성과는 토성이 가장 인상적인 예인 저명한 20세기 디자인에 의해 뒷받침됩니다.