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ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ미국 항공우주국(NASA)이 화성 등 심우주 탐사에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 핵추진 우주선을 빠르면 2027년경 달 궤도에 시험 발사할 계획이다.

빌 넬슨 NASA 국장은 24일(현지시간) 미국항공우주학회(AIAA)에서 미 국방부 산하 방위고등연구계획국(DARPA)과 공동으로 '열핵추진(NTP·Nuclear Thermal Propulsion·NTP)' 기술을 개발해 시험하겠다고 밝혔다. 

새롭게 계약을 체결한 NASA와 DARPA는 쾌속 로켓 시연 프로그램인 '드레이코'(DRACO)를 통해 첨단 열핵추진 기술을 개발하기로 했다. DARPA는 로켓 시스템 관련 조달·일정 조정·보안 문제 등을 담당하며, NASA는 열핵 로켓 엔진 실증 시험을 2027년까지 실시하겠다고 선언했다.

열핵추진 기술은 화학반응 대신 핵융합 원자로에서 얻은 고열로 산화제 없이 액화 추진제를 가열해 가스로 만들어 분사하면서 추진력을 얻는다. 핵분열 반응으로 생긴 열을 액체 추진제에 전달함으로써 화학연료 로켓 엔진보다 3배 이상 효율이 높을 뿐만 아니라, 고도의 계산과 통신이 가능하다.

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NASA는 현재 유인 화성 미션 실현을 위해 연구개발을 진행하고 있다. 그러나 기존 로켓 엔진을 사용할 경우 지구와 화성 왕복에 3년이 소요되기 때문에 우주비행사에게 미칠 부담이 우려되고 있다. 

NASA는 왕복 시간을 약 2년으로 단축할 계획이다. 시간이 단축된다면 우주비행사들의 심우주 방사선 노출 시간이 짧아질 뿐만 아니라 식량 등 공급품 양이 감소하는 부가적인 효과도 누릴 수 있다.

넬슨 국장은 이날 "이 신기술을 통해 심우주로 한층 빠르게 이동할 수 있을 것"이라면서 "화성 유인탐사 준비의 주요 요건 중 하나"라고 설명했다. 

미 국방부 연구개발 부서인 국방고등연구계획국(DARPA)은 1969년 인터넷 전신인 아르파넷 개발 등 첨단 과학기술 혁신을 이끄는 주요 기관이다. 

스테파니 톰킨스 DARPA 국장은 "DARPA와 NASA는 인류를 최초로 달에 도달시킨 새턴 V형 로켓에서 위성 연료 보급에 이르기까지 기술 진보에 있어 유익한 협력 관계를 구축해 왔다"며 "DRACO 프로젝트를 통한 우주 기술의 비약적인 진보는 달로의 물자 수송을 효율적으로 만들고, 최종적으로 인류가 화성에 도달하기 위해 필수적이다"라고 말했다. 

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약 50여년 전 NASA는 열핵추진 로켓 엔진 개발을 추진했지만, 예산 삭감과 냉전 등으로 중단한 바 있다. 화성 유인 탐사가 추진되면서 재개된 이번 열핵추진 로켓 개발에는 2023년 미국 연방정부의 회계 예산 기준으로 총 1억1000만 달러(약 1358억원)가 투입된다. 개발 완료를 목표로 한 2027년까지 추가로 최소 수억 달러가 필요할 전망이다. 

DARPA는 지난 2021년 록히드 마틴·블루오리진·제너럴 아토믹스 등 3개사에 원자로 및 우주선 설계 연구를 의뢰했으며 3월 핵추진 우주선 제작사를 선정할 계획이다.

한편, NASA는 미국 에너지부(DOE)와도 핵분열 연료 및 원자로를 로켓 엔진에 응용하기 위한 연구를 진행하는 등 우주탐사 분야에서 핵기술 활용 영역을 넓혀가고 있다. 로이터 통신은 NASA와 DOE가 개발을 진행중인 기술은 DRACO 프로젝트와는 다른 목적으로 사용될 예정이라고 전했다.  

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