미국 USC 대학생 4m길이 로켓
152km 상공으로 쏘아 올려
고체연료 사용 마하 5.1로 비행

서던 캘리포니아 대학(University of Southern California USC) 로켓 추진 연구소의 한 학생 팀이 설계하고 제작한 4m 높이의 로켓인 트래블러 IV(Traveler IV)를 성공적으로 발사하여 카르만 선을 통과했다. 카르만 선은 지구 대기와 우주 사이의 경계선으로 널리 여겨지고 있는 고도 100km 상공이다.

학생들이 만들고 디자인한 운반체가 이 지점에 도달한 것은 이번이 처음이다. 전 세계의 학생들은 이 성취를 얻기 위해 경쟁했지만, USC 팀이 가장 먼저 그곳에 도착했다.

이 로켓은 최고 속도 마하 5.1에 도달한 후 낙하산을 타고 지구로 다시 낙하한 후에도 로켓은 여전히 양호한 상태였다고 한다. 로켓 자체는 고체 로켓 연료로 구동되었다. 보통 우주에 올라가는 로켓은 다단 로켓을 사용하지만, 이번 로켓은 1단 로켓으로 설계됐다.

트래블러 IV 로켓 / USC
트래블러 IV 로켓(사진=USC)

USC 팀의 발사는 한 치의 오차도 없이 이뤄진 것은 아니었다. 발사 직후 비행 궤도의 결함을 발견했는데, 이는 노즐 내부의 손상 때문일 가능성이 있다. 다음 발사를 위해, 이 팀은 이미 더 큰 탑재체와 더 많은 동력을 얻기 위해 액체 연료 로켓 설계에 관심을 기울이고 있다.

트래블러 IV 로켓은 2019년 4월 21일 오전 미국 스페이스포트(Spaceport America)에서 발사됐으며 직경은 약 20cm에 무게는 135kg이다. 학생들은 발사장에서 조금 떨어진 곳에서 운반체를 회수했다. 로켓의 페인트는 완전히 타버렸고, 지느러미의 선두 가장자리에는 과도한 열이 보였다.

로켓이 처음 몇 초 동안 진동하는 것처럼 보였기 때문에 비행 궤도의 결함이 관찰되었다. 그러나 이러한 현상의 원인은 아직 밝혀지지 않았다. 가장 가능성이 높은 설명은 노즐 내부에서 비행 후 관찰된 손상 때문이다.

USC팀은 지구 대기와 우주를 가르는 가상의 경계선인 카르만 선 위로 로켓을 보내기 위해 경쟁해온 미국과 유럽 전역의 여러 대학생 그룹 중 하나이다.

로켓을 세우고 있는 학생들. / USC
로켓을 세우고 있는 학생들. (사진=USC)

우주 비행 역사의 대부분 동안, 우주로 로켓을 보내는 것은 국가적인 규모의 자원을 동원해야 했다. 1942년 우주에 처음으로 도달한 V-2 로켓은 개발하는데 10년이 훨씬 더 걸렸고 나치에 엄청난 비용이 들었다. 그 후 80년 동안 수십 개 나라들과 소수의 억만장자들은 궤도 비행이 가능한 자체 로켓을 생산해 왔다.

그러나 미국 최고의 항공 우주 대학들(프린스턴, MIT, UC 버클리, 보스턴 대학)의 몇몇 학생들을 포함한 몇몇 학생 팀들도 그것을 할 수 있다는 것을 보여주기 시작했다.

USC 학생 팀은 발사된 곳에서 19km 떨어진 곳에서 그들의 로켓을 회수했다. 마하 5.1 속도로 여행하는 물체에 비해서는, 상당히 양호한 상태였다. 그들이 비행 데이터를 분석했을 때, 그들은 거의 확실하게 로켓이 카르만 선을 넘었다고 결론지었다. 로켓은 152km 고도에 도달했고 최고 속도는 5,400km를 달성했다.

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