Falcon 9 1단계 착륙 시험

Falcon 9 first-stage landing tests
팰컨9 20편 1단기가 11번 오브콤을 추진한 뒤 케이프커내버럴 공군기지 랜딩존 1번지 지상패드에 처음으로 착륙하는 데 성공했다.궤도를 도는 OG2 위성들.

팰컨 9 1단계 착륙시험스페이스X가 2013~2016년 실시한 일련의 통제불능 비행시험이었다.2017년부터 로켓 성능이 허락하면 팰컨9 1단계 임무도 일상적으로 착륙했고, 스페이스X가 무대 회복을 선택했다면 말이다.

이 프로그램의 목적은 팰컨 9의 제어된 재진입, 하강 및 착륙(EDL)을 스테이지가 궤도 우주 비행의 상승 단계를 완료한 후 지구 대기권으로 안정적으로 실행하는 것이었다.첫 번째 테스트는 0 속도로 바다에서 수직으로 착륙하는 것을 목표로 했다.이후 시험에서는 로켓을 무인정찰기(스페이스X가 해상에 안정적인 착륙면을 제공하기 위해 의뢰한 바지선)나 케이프캐너벌의 콘크리트 패드인 랜딩존 1(LZ-1)에 정확하게 착륙시키려 했다.LZ-1 1호 착륙은 2015년 12월 성공했고, 2016년 4월 드론 선박을 타고 바다에 첫 착륙했다.두 번째 착륙 부스터인 B1021은 2017년 3월 다시 비행을 한 뒤 두 번째 회복됐다.

Falcon 9 1단계 부스터의 착륙

개요

1차 착륙시험은 2013년 9월 팰컨 9호의 6번째 비행과 v1.1 로켓 버전의 처녀 발사 때 이뤄졌다.2013년부터 2016년까지 16번의 시험 비행이 실시되었으며, 이 중 6편이 연착륙 및 부스터 회복에 성공했다.

스페이스X는 2017년 1월 비행 복귀 이후 착륙 시도를 '실험'이라고 지칭하는 것을 중단해 일상적인 절차가 됐음을 보여준다(2016년 CRS-9, JATH-16과 비교, 2017년 이리듐-1, CRS-10 프레스킷 참조).2017년 12월 15일 현재 14차례의 정기 착륙(100% 성공)을 수행했으며, 착륙을 시도하지 않고 소모성 구성으로 3차례의 미션을 개시했다.

1단계 강하 시험은 대형 스페이스X 재사용 발사 시스템 개발 프로그램의 일환으로, 프로그레이어의 착륙 시험 단계의 고고도 고고도 고고도 고고도 시험에 대비하여 텍사스주 맥그리거의 스페이스X 시설에서 다량의 신기술 개발 활동과 초기 저고도 시험 비행이 포함되었다.m. 이 프로그램의 전체적인 목표는 수직 착륙 기술을 사용하여 재사용 가능한 로켓을 개인적으로 개발하여 우주 접근 비용을 실질적으로 줄이는 것이다.

전통적으로 궤도 캐리어 로켓의 1단계는 상승이 완료되면 바다에 버려졌다.발사차량의 일상적인 복구와 재사용을 달성하면 우주 접근 비용이 획기적으로 절감될 수 있다.[1][2][3][4]

역사

애초부터 일론 머스크는 스페이스X 1단계 발사차량이 복구되기를 원했고, 모든 팰컨 1호 발사와 처음 두 차례 팰컨 9호 발사는 낙하산이 있었다.그러나 낙하산이 투입되기도 전에 부스터는 재진입 시 타버렸다.[5]이것은 다른 접근법을 취해야 한다는 것을 의미했다.실험 프로토타입은 추진 착륙 아이디어를 시험하고 경험을 쌓기 위해 2012년부터 2014년까지 제작 및 비행했다.

스페이스X는 2013년 3월 후속 팰컨 9단계를 제어-도전 테스트 차량으로 계측, 장착할 것이라고 처음 발표했는데, 이는 수면 위로 부드러운 터치다운을 향해 예행적으로 감속할 수 있다.동사는 2013년에 이러한 비행시험을 시작할 것으로 예상했으며, 2014년 중반 이전에 차량을 동력 착륙을 위해 발사장에 반환하려고 시도했다.[6]

이 행사에서 스페이스X는 2013년에 처음으로 통제된 급류 시험 비행을 수행했지만 2015년까지 수중 시험을 잘 계속했다.스페이스X는 2013년 9월 1차 제어 강하에서의 원격 측정 데이터를 분석한 결과 다량의 신기술이 실제 테스트 목표를 통과했으며, 베짱이 프로토타입에서 이루어진 기술 진보와 결합해 이제 1단계를 회복하기 위해 전체 EDL 과정을 테스트할 준비가 되었다고 발표했다.이 로켓은 "진공에서 극초음파, 초음속, 트랜소닉을 거쳐 성공적으로 이행할 수 있고 엔진에 불을 붙이고 [대기]를 통해 무대를 조종할 수 있다"[7]고 했다.

이 두 번째 EDL 테스트는 2014년 4월 NASA의 세 번째 화물 재공급 임무 동안 수행되었다.스페이스X는 1단계에 착지 다리를 부착하고 대기권 재진입을 통해 무대를 감속한 뒤 ISS로 드래곤 캡슐을 운반하는 2단계 분리에 이어 물 위로 모의 착륙을 시도했다.첫 번째 단계는 대서양 상공에서 부드러운 터치다운을 수행할 수 있을 정도로 충분히 느려졌다.[8][9]스페이스X는 2014년 2월 아음속 시스템을 통해 극초음속부터 차량 정밀제어를 마스터할 때까지 1단계의 과수검사를 지속할 계획이라고 발표했다.[9]

후속 테스트는 2015년 1월 CRS-5 임무를 시작으로 발사장에 따라 플로리다 해안선이나 태평양 연안에 배치된 자율형 우주선 드론선에 1단 착륙을 시도했다.[10]이 배들은 여섯 번의 상륙 시도에 사용되었고, 이 중 두 척은 2016년 4월과 5월에 성공하였다.한편 2015년 12월 21일 케이프카나베랄에서 처음으로 견고한 지상에 착륙하려는 시도가 발생, 흠잡을 데 없이 성공했다.

입사 후 시험 계획

2014년 9월 21일 Falcon 9 13편에서 단계 분리 이후 제어된 백열 테스트의 열 영상.영상에는 2단계 플룸에서 1단계 기동 중 약 140km(87mi)의 최고 고도 근방에 도달, 저속거리 제한 부스트백 화상의 수행, 탄도 강하 제어, 고도 약 70km(43mi)에서 40km(25mi)까지의 재진입 화상의 모습이 담겨 있다.적외선 영상을 낮은 고도에서 구름이 가려 착륙 화상은 보이지 않는다.

가장 빠른 비행시험을 위한 비행시험 후 팰컨 9 시험계획은 1단계가 상층 대기권에서 역추진 화상으로 속도를 늦춘 뒤 목표 착륙지점까지 하강 탄도 궤도에 올려놓는 데 이어 1단계가 물에 도달하기 전 하층 대기권에서 2차 화상으로 이어질 것을 요구했다.[11]스페이스X는 2013년 3월 팰컨 9 v1.1 발사 차량에 대해 이런 테스트를 할 계획이며 "발사장으로 복귀해 동력 착륙을 할 때까지 테스트를 계속하겠다"고 발표했다.동사는 성공적으로 차량을 착륙시키기 전에 몇 번의 고장이 발생할 것으로 예상한다고 말했다.[9][12]

스페이스X는 캐시오페 임무용 팰컨 9편 6편 발사 면허에 공개된 세부 정보에서 처음에는 멀린 1D 엔진 9개 중 3개를 발사해 로켓의 수평 속도를 늦추고 통제된 하강 시도를 시작하겠다고 밝혔다.[11]그리고 나서, 바다에 닿기 직전에, 스테이지의 속도를 줄여 그것이 회복될 수 있도록 하기 위한 시도로 하나의 엔진이 다시 켜질 것이다.스페이스X는 2013년 9월 현재 이 실험이 성공할 확률이 약 10%라고 밝혔다.[13]

스페이스X는 GTO로 가는 페이로드가 충분한 연료 마진을 남기지 않았기 때문에 모든 Falcon 9 v1.1 비행에 대해 제어-도전 시험을 수행하지 않았다.[14]스페이스X는 2013년 9월 2014년 4월 CRS-3 임무(팰컨 9 v1.1의 4번째 비행)[15]가 하강 시험 프로파일의 2차 시험이라고 발표했다.[1]

초기 테스트는 엔진 재시동만 한 반면 스페이스X는 2014년 9월 4차 비행 테스트에 의해 엔진 재시동 9개 엔진 중 부스트백 화상, 재진입 화상, 착륙 화상 등 3개 엔진만 사용했지만 EDL 테스트 목표를 달성하기 위해 엔진을 세 번 재시동하고 있었다.부스트백 화상은 사용된 단계의 저범위 변환을 제한하며, 재진입 화상(약 70~40km (43~25mi) 고도)은 대기 인터페이스에서 하강 및 감속로를 제어하기 위해 사용되며, 착륙 화상은 착륙 표면에서 단자 속도에서 0까지 감속을 완료한다.[16][17]

시험 비행

해양 터치다운 시도

6편

첫 번째 추진력 재진입, 하강, 해양-표면 접촉 테스트는 2013년 9월 29일 팰컨 9 로켓의 처녀 발사인 팰컨 9 6편 v1.1에서 발생했다.카시오페나노삿 탑재체로 3분간의 부양단계와 2단 분리가 끝난 뒤 로켓의 1단계가 역방향으로 재편되고 9개의 멀린 1D 엔진 중 3개가 고공에서 재점화돼 바다 표면으로의 감속과 하강 궤적을 제어했다.시험의 1단계는 "잘 작동했고 1단계는 안전하게 재진입했다"[18]고 했다.그러나 대기 하강 중 공기역학적 힘 때문에 스테이지가 롤링하기 시작했고 롤링 속도가 1단계 자세제어시스템(ACS)의 기능을 초과해 무효화했다.탱크의 연료는 탱크 바깥쪽으로 "중심화"되었고 저고도 감속 기동에 관련된 단일 엔진은 정지되었다.스페이스X는 바다에서 1단 파편 몇 개를 회수할 수 있었다.[1][18]동사는 2013년 3월 발표에서 예측한 바와 같이 이번 비행에서 1단계를 회복할 수 있을 것이라고는 기대하지 않았고,[19] 몇 번의 전력 소비량 테스트에서도 회복할 수 있을 것이라고 기대하지 않았다.[6]

이 첫 번째 실험 하강은 바다로 무대를 잃었음에도 불구하고 상당한 시험 이정표를 달성하고 많은 엔지니어링 데이터를 수집하면서 성공적이라고 간주되었다.[19]스페이스X는 이번 비행에서 대량의 신기술을 시험했고, 그 결과들을 베짱이 시승기에 대한 진보와 결합하여, 이 회사는 이제 "퍼즐의 모든 조각들"[7][19][20]을 가지고 있다고 믿었다.

9편

1단계에서 제어-욕조 하드웨어 및 소프트웨어에 대한 2차 테스트는 2014년 4월 8일에 발생했으며,[8] 액체 로켓 엔진 궤도 1단계의 제어식 해양 소프트 터치다운에 최초로 성공했다.[21][22]첫 번째 단계에는 착륙을 시뮬레이션하기 위해 연장된 착륙 다리가 처음으로 포함되었고, 테스트는 보다 강력한 기체 질소 제어 추진기를 사용하여 첫 번째 시험 비행에서 발생한 공기역학 유도 회전을 제어했다.1단계는 설계한 대로 회전 없이 수직 속도가 제로인 수면에 성공적으로 접근했다.[9][23]

2차 시험 중 1단계는 고고도 턴어라운드 기동 당시 고도 80km(260,000ft)[24]의 고도에서 마하 10(10,200km/h; 6,340mph)[23]의 속도로 주행한 뒤 초기 감속을 위해 9개 주엔진 중 3개를 점화시켜 하강 궤도에 배치하는 것이었다.[3]"첫 번째 단계는 재진입 화상을 잘 실행해 내려가는 도중에 안정을 취할 수 있었다…….[오션] 대서양에 착륙하는 것은 좋았어! ...비행 컴퓨터는 물에 도달한 후 8초 동안 [텔레미터 데이터] 전송을 계속했고, 1단계가 수평으로 된 후에야 정지했다.[25]

2차 1단계 제어-도전 시험 비행의 주요 변경사항에는 재진입 화상과 착륙 화상의 변경사항과 더불어 자세 제어 시스템(ACS) 기능도 추가되었다.[26]

스페이스X는 시험 시퀀스의 복잡성과 완벽히 수행되어야 할 많은 수의 스텝으로 인해 비행 시험 후 단계 회복 가능성이 낮을 것으로 예상했었다.[9]회사 측은 비행시험 전체를 '실험'이라고 표기하는 데 신중을 기했다.[27]일론 머스크는 지난달 25일 내셔널 프레스클럽에서 기자회견을 열고 1단계가 바다 위에서 부드러운 터치다운을 달성했지만 거친 파도로 인해 무대가 파괴됐다고 밝혔다.[28][29]

10편

반환된 1단계의 세 번째 시험 비행은 2014년 7월 14일 팰컨 9 10편이었다.이전의 실험이 플로리다 해안에서 수백 킬로미터 떨어진 목표 착륙 지역에 도달한 반면, 이 비행은 훨씬 더 가까운 해안에서 그리고 케이프 캐너벌의 원래 발사 장소에 더 가까운 바다 터치다운을 시도할 수 있는 부스트백 궤적을 목표로 삼았다.스페이스X는 3차 통제 불능 시험 비행에 이어 "발사장에 떠 있는 발사대나 다시 착륙해 필요 없는 개축 없이 로켓을 재조립할 수 있다"[30]고 자신감을 드러냈다.

스페이스X는 2단 1단 로프트와 궤도궤도에 탑재된 페이로드에 이어 사용후 1단까지 비행시험에 성공했다.1단계는 대기권 상층부에서 극초음속 감속, 재진입, 착륙화상, 착륙다리의 전개 등에 성공해 해저에 착륙했다.1단계는 터치다운이나 후속 '팁 오버 앤 바디 슬램'[31]에서 선체 건전성이 침해돼 분석을 위해 복구되지 않았다.착지 후 분석 결과 46m(150ft) 높이의 1단계가 계획대로 수평으로 해저면에 떨어지면서 선체 건전성이 상실된 것으로 나타났다.[30]

13편

Falcon 9 SpaceX CRS-4 발사 적외선 열 이미지.1단계에서 2단 분리 직후에 더 큰 이미지가 포착되었다. 1단계의 상단은 더 큰 플룸 아래 희미한 점으로 나타난다.inset에서는 재시동된 1단계 엔진이 스테이지에 동력을 공급한다.

2014년 9월 21일 발사된 팰컨 9편 13편에서 해양 터치를 계획한 채 귀환한 1단계의 4번째 시험 비행이 일어났고, 1단계가 0고도 모의상륙에서 0도에 근접하는 프로필을 날렸다.[32][17]스페이스X는 이전 테스트에서 14층 높이의 1단계는 바다로 넘어가는 전복사고에서 살아남지 못할 것이라는 사실이 확인되었기 때문에 1단계 회복에 대한 어떠한 시도도 하지 않았다.그 부스터는 액체 산소가 다 떨어졌다.[33]

한 달 뒤 제어-도전 테스트에서 상세한 열화상 적외선 센서 데이터와 비디오가 공개되었다. 데이터는 NASA가 화성 대기권 진입에 대한 새로운 접근법을 개발하기 위해 레트로프루션 감속 기술에 대한 연구의 일환으로 스페이스X와 공동으로 수집한 것이다.추진 기법의 핵심 문제는 초음속 레트로프전 단계인 진입 및 감속 중 하강 차량의 유체 흐름 문제와 자세 제어에 있다.IR 데이터가 보이지 않는 구름 아래에서 발생했기 때문에 1단계 야간 비행시험의 모든 단계가 최종 착륙 화상을 제외하고 성공적으로 영상화되었다.[17]연구팀은 특히 팰컨9 지구 진입시험의 스페이스X 고도 70~40km(43~25mi)에 관심이 많은데, 이는 화성 진입 및 하강 조건을 모형화하는 '화성 관련 레트로폰전스 체제를 통한 동력 비행'이기 때문이다.[16]

15편

Falcon 9 비행 15 격자 지느러미가 있는 1단계 재진입.온보드 카메라 보기

스페이스X는 2015년 2월 11일 이전에 6번째 통제불능 시험비행과 2차[34] 착륙 시도를 할 계획이었다.귀환 로켓을 바다에 착륙시키는 것은 "잠재적으로 역사적인 로켓 발사 및 착륙"이었을 것이다. 5년 전에는 그러한 위업이 "전혀 없었던" 것이었다.[34][35][36]

2014년 제출된 규제 서류에 따르면 스페이스X 계획은 2015년 1월발사 시도에 여섯 번째 시험 비행을 할 것을 요구했었다.그러나 5차 시험비행 완료 후, 실패한 착륙에서 드론 선박의 일부 손상이 발생하고 있는 상황에서 불과 몇 주 뒤에야 6차 시험이 여전히 실현 가능할지는 분명치 않았다.[37]이 문제는 선박이 잭슨빌로 귀환한 지 며칠 만에 해결됐고, 스페이스X는 1월 15일까지 심해기후전망대 임무의 증강 단계에 이어 1단계 착륙을 시도한다는 계획에 대해 모호하지 않았다.[36]

그러나 스페이스X는 성명에서 "최대 3층 높이의 파도가 갑판 위를 강타하고 있다"고 밝혔다.게다가 바지선을 일정한 위치에 유지시키는 4개의 추진기 중 하나가 오작동을 일으켜 정거장 보관이 어려웠다.이 때문에 발사 후 비행시험에는 바지선이 관여하지 않고 대신 물 위로 부드러운 터치다운을 시도했다.[38]

테스트는 성공적이었고, 팰컨 9호의 1단계는 바다 속 목표 위치에서 10m 떨어진 정확도로 '매우 수직' 착륙했다.[39]

따라서, 이 테스트는 다섯 번째 해양 터치다운과 여섯 번째 전체 Palcon 9 1단계 제어-도전 시험을 나타낸다.

46편과 48편

46편과 48편은 모두 두 편의 비행만 가능한 구형 3블록 설계로 인해 복구되지 못한 두 번째 비행기의 부스터였다.스페이스X는 통제되지 않는 하강 대신 두 부스터를 물에 부드럽게 착륙시켜 드론 선박의 파손 위험 없이 고에너지 착륙 기술을 시험했다.[40][41]48편에서, 부스터는 착륙에서 살아남았고 넘어져도 멀쩡했다.계획되지 않은 복구가 논의되었지만 부스터가 시도되기도 전에 해체되었다.[42]

착륙 시도

부유식 플랫폼 복구 테스트에서의 Falcon 9 착륙 궤적 묘사

스페이스X는 2019년 6월 6일 현재 단단한 표면에 1단 47개 착륙을 시도했으며 이 중 40개가 성공했다.

스페이스X는 2014년 7월 제5기와 제6차 제어식 시험 비행이 단단한 표면에 착륙을 시도한다고 발표했는데, 이는 텍사스에서 열린 F9R Dev 시험의 저고도 학습과 물 위로 제어식 비행 4회의 고고도 봉투 팽창의 교훈을 합친 것이다.[32]당시 '고체 표면'은 더 이상 설명되지 않았고, 이후 자율 우주선 드론선으로 불리는 해상 바지선으로 밝혀졌다.

보다 정밀한 재진입 위치 선정을 위해 그리드 핀 제어면을 처음 사용해 무대를 부유 플랫폼의 특정 위치로 가져오고 대량의 시험 데이터를 수집하는 등 많은 시험 목표가 첫 번째 시도에 달성되었다.그러나 바지선 모서리의 착륙은 경착륙이었고 대부분의 로켓 차체는 바다에 떨어져 침몰했다; 스페이스X는 충돌의 짧은 클립을 발표했다.[43]23편 비행기의 첫 번째 해상 착륙을 위해서는 네 번의 시도가 더 필요할 것이다.[44]한편, 지상 착륙은 2015년 12월 21일 20편 비행으로 첫 번째 시도에 성공했다.[45]

스페이스X는 2014년 10월 '고체 표면'이 루이지애나 바지선으로 건설된 부유식 플랫폼일 것임을 명확히 하고, 14번째 팰컨9 비행기의 1단계를 플랫폼에 착륙시키려 한다는 사실을 확인했다.[46]착륙이 성공하려면 로켓 착륙 다리의 18m(60ft) 폭은 52m(170ft) 폭의 바지선 갑판 안에 착륙해야 할 뿐만 아니라 해양 팽창GPS 오류도 처리해야 한다.[47]스페이스X는 11월 말 착륙 바지선이 자율적으로 운항할 수 있고 정박하거나 계류할 필요가 없다고 밝혀 무인 우주선이라고 불렸다.[10]2015년 1월 현재 이들 선박 중 3척이 건조됐으며, 이 중 2척이 운항 중이다.[48]

14편

이 다섯 번째 통제불능 시험비행은 역사적으로 핵심 복귀 시도로 전문 언론에 의해 예상되었다.[49]그것은 궤도 임무에서 처음으로 2014년 초 F9R Dev1 프로토타입 차량과 함께 저고도 저속 시험 동안만 시험했던 그리드 핀 공기역학 제어 표면을 통합했다.그리드 핀을 추가하면 이전 시험 비행에서와 같이 엔진의 김베일링으로부터 얻은 제어 기관의 연속성을 통해 착륙 정확도가 10m(33ft)로 향상될 것으로 예상되었으며, 이는 목표 좌표에서 10km(6.2mi) 이내에 착륙한 이전 4번의 시험 비행에 비해 1,000배 향상되었다.[50]스페이스X는 비행에 앞서 첫 시도에서 성공할 확률은 50% 이하라고 전망했다.[47]

이 새로운 하드웨어의 첫 번째 시험 비행은 2015년 1월 10일 NASA의 CRS-5 임무에서 이루어졌다.제어-도전 비행은 2단계 분리 이벤트에 이어 발사 후 약 3분 후에 시작되었는데,[49] 1단계가 약 80km(50mi) 높이로 마하 10(10,000km/h; 6,300mph)의 속도로 움직였다.[51]

스페이스X 웹캐스트는 하강 1단계를 위한 부스트백 연소 및 재진입 화상이 발생했으며, 하강 로켓은 예상대로 "지평선 아래로" 갔고, 이로 인해 실시간 원격측정 신호가 없어져 리트로프로프레스 착륙 시도가 생중계되지 않았다고 보도했다.그 직후 스페이스X는 로켓이 계획대로 드론 우주선에 도착했다는 정보를 공개했지만 "힘들게 착륙했다"고 밝혔다.배 자체는 괜찮다.갑판 위에 있는 일부 지지장비를 교체해야 할 것"[52][53][54]이라고 말했다.머스크는 이후 로켓의 비행 제어 표면이 충돌 전에 수압의 공급을 다 써버렸다고 상세히 설명했다.[55]머스크는 트위터에 존 카맥과 대화를 나누던 중 임팩트 사진을 올렸다.스페이스X는 이후 에 대한 영향을 담은 영상을 공개했다.[43]

17편

2015년 4월 14일 국제우주정거장으로 CRS-6를 수송한 팰컨 9 17편에서 1단계 제어-도전 프로파일의 일곱 번째 시험 비행이 발생했다.스페이스X가 부유식 플랫폼에 착륙을 시도한 것은 이번이 두 번째였다.1단계는 격자 지느러미와 착륙 다리를 장착해 비행 후 테스트를 용이하게 했다.

일론 머스크의 초기 보고에서 1단계가 드론 선박에 경착륙했다고 시사했다.[56]머스크는 이후 바이프로펠란트 밸브가 고착되어 있어 성공적으로 착륙할 수 있을 만큼 제어 시스템이 신속하게 반응할 수 없다는 점을 명확히 했다.[57]스페이스X는 4월 15일 ASDS의 갑판 위에서 무대가 해체되면서 하강, 착지, 팁오버, 그에 따른 탈선 등의 단말을 담은 영상을 공개했다.[58]

20편: 지상 패드에 첫 착륙

팰컨 9의 1단계를 발사장 인근 지상 패드에 착륙시키려는 첫 시도는 2015년 12월 21일 저녁 팰컨 9 풀러스트 버전의 첫 비행인 20편에서 발생했다.착륙은 성공적이었고 1단계를 되찾았다.[45][59]로켓 1단 로켓이 궤도 발사 임무를 추진한 뒤 지구로 복귀해 통제된 수직 착륙달성한 것은 역사상 처음이다.

스페이스X는 미국 연방항공청(FAA) 규제 당국에 스페이스X가 최근 케이프캐너벌 공군기지에 건설한 랜딩존 1 시설(이전의 론칭 콤플렉스 13호)의 착륙 시도로 8번째 부스터 제어-도전 시험을 실시할 것을 신청했다.[60]FAA는 스페이스X가 환경에 최소한의 피해를 줄 것이라고 평가한 뒤 착륙을 시도하도록 허가했다.[61][62]또한 NASA는 발사 및 착륙지점 부근의 NASA 코즈웨이를 폐쇄하고, 발사 및 착륙 시도 시 제외 구역의 크기를 대폭 늘릴 계획이었다.[63][64][needs update]지상 패드나 해상 드론 선박에 착륙을 시도하는 옵션은 모두 발사 당일까지 열려 있었다.부스터를 케이프 캐너버럴에 반환하기로 한 최종 결정은 잠재적 착륙지점의 날씨를 포함한 여러 가지 요인에 근거하여 이루어졌다.[citation needed]

20편은 2015년 12월 21일(UTC 12월 22일 01:29) 20:29 EST에서 이륙했다.약 9분 45초 뒤 1단계가 패드 위에 수직으로 착륙했다.[45][59][65]

스페이스X는 다시 팰컨 9편 20편을 1단계로 비행할 계획이 없다.[66]오히려 로켓을 검사한 뒤 북쪽으로 몇 마일 떨어진 발사대로 다시 이동해 정전기 사격시험을 치렀다.열화상 시험 후 스페이스X는 향후 착륙 후 발사체 설계의 재조명 능력을 평가하기 위해 차량을 상세하게 평가하였다.

12월 31일, 스페이스X는 무대에서 어떠한 손상도 발견되지 않았으며 다시 발사할 준비가 되었다고 발표했다.[67][68]스페이스X는 2016년 1월 15일 복구된 부스터에 대한 정적 화재 시험을 실시하여 외부 엔진 중 하나(엔진 9)의 추력 변동을 제외한 전반적인 결과가 양호하다고 보고했다.일론 머스크는 이것이 파편 섭취 때문일 수도 있다고 보고했다.[69]

이 부스터는 2016년 8월 20일부터 캘리포니아 호손에 있는 스페이스X 본사 외부에 전시되고 있다.

21편

21편, 팰컨 9 v1.1의 마지막 발사로 제이슨 3의 탑재체를 실었다.한때는 이것이 1단계를 육지에 착륙시키려는 시도의 첫 번째 가능한 기회였지만,[70] 2015년 6월 팰컨 9 19편기의 분실에 따라 발사가 재주문되었다.제이슨-3는 2016년 1월 17일 발사에 성공했으며, 1단계가 연착륙을 향해 속도를 늦추는 동안 착지 다리 한쪽의 잠금 콜릿이 제대로 걸리지 않아 로켓이 넘어져 착륙 후 폭발했다.[71][72]일론 머스크는 고습도 발사 조건에서 콜릿에 얼음이 쌓여 걸쇠가 고장 났을 수 있다고 지적했다.[73][74]

항공 22편

2016년 3월 4일, 팰컨 9 22편기는 로켓최대 탑재량인 5,271kg(11,620lb)의 중형 SES-9 통신 위성을 발사했다.[75][76]결과적으로 팰컨 9 1단계는 분리 후 탄도 궤적을 따라갔다가 연료가 거의 없는 상태에서 고속으로 대기권에 재진입해 공기역학적 손상을 잠재적으로 완화했다.

따라서 스페이스X는 팰컨 9 부스터를 대서양에 위치한 바다 바지선 '물론 나는 여전히 당신을 사랑해'에 성공적으로 착륙시킬 것으로 기대하지 않았다.일론 머스크는 트윗을 통해 착륙 시도가 실패했음을 확인했다.[77][78]

23편: 드론선에 첫 착륙

2016년 4월 8일 풀러스트 버전 3편인 팰컨9 23편은 국제우주정거장으로 가는 도중 스페이스X CRS-8 화물을 전달했고, 1단계에서는 대서양 상공에서 부스트백과 재진입 기동을 실시했다.이륙 후 9분 후, 부스터는 플로리다 해안에서 300km(190mi) 떨어진 드론 선박 Of Course I Still Love You에 수직 착륙하여 스페이스X 재이용성 개발 프로그램의 오랜 숙고 끝에 대기록을 달성했다.[44]

이 단계인 일련번호 B1021은 SES-10 미션을 위해 2017년 3월 새롭게 단장하여 다시 비행함으로써 재사용 가능한 로켓 개발의 또 다른 이정표를 세웠다.

24편: GTO 임무에서 첫 귀환

2016년 5월 6일 팰컨 9편 24편에서는 JATH-14 위성을 정지궤도(GTO)로 전달했고, 1단에서는 사전 부스트백 없이 탄도 조건에서 재진입 화상을 실시했다.부스터는 대기를 통해 통제된 강하를 따라 드론선 '코스 아이 스틸 러브 유'에 접근하면서 단착륙 화상을 실행, 수직 착륙에 성공했다.이 두 번째 해상 착륙은 CRS-8이 낮은 지구 궤도를 향해 발사했을 때 6,650 km/h (4,130 mph)에 비해 분리 시 부스터가 약 8,350 km/h (5,190 mph)를 이동했기 때문에 이전보다 더 어려웠다.[79]스페이스X는 비행 외피의 한계를 시험하기 위한 그들의 실험을 추구하면서, 이전의 시도에서 보았던 단발 엔진 화상 대신에 3개의 엔진으로 더 짧은 착륙 화상을 선택했다; 이 접근법은 가능한 한 오랫동안 자유 낙하 상태에서 무대를 떠나 더 급격히 감속함으로써 연료를 덜 소비하여 에너지 양을 최소화했다.중력에 반하는.[80]일론 머스크는 이 1단계가 다시 비행되지 않을 수도 있고 대신 미래의 1단 로켓이 좋은지 확인하기 위해 지상 시험의 생명 리더로 사용될 것이라고 말했다.[81]

25편

2016년 5월 27일, 팰컨 9 25편이 THESICOM 8을 초동기 전송 궤도에 전달했고, 높은 재진입 속도에도 불구하고 1단계는 다시 스페이스X 드론 선박에 성공적으로 착륙했다.[82]이 착륙으로 한쪽 다리로 '크러쉬 코어'가 찌그러져 드론 선박에 서 있는 모습이 눈에 띄게 무대로 기울어지게 됐다.[83]

비행로26번길

2016년 6월 15일, Falcon 9 26편은 성공적으로 Eutelsat 117W B와[84] ABS 2A[85] 위성을 GTO에 인도했다.1단계에서는 재진입 화재를 실시, 격자 지느러미를 성공적으로 전개한 뒤 바지선에 착륙을 시도했다.이 착륙은 액체 산소 연료 공급의 고갈로 인한 1단 엔진의 낮은 추진력 때문에 마지막 순간에 실패했다.이 때문에 1단계가 드론 갑판 바로 위에 있는 동안 엔진이 조기에 정지해 착륙 실패가 발생했다.[86][87]

비행로27번길

2016년 7월 18일 이른 시간 CRS-9 임무를 위해 드래곤 우주선을 실은 팰컨 9 27편 비행에 이어 랜딩 1인 케이프 캐너벌에 1단계가 성공적으로 착륙했다.[88]

항공로28번길

2016년 8월 14일, 팰컨 9편 28편이 일본 JATH-16 통신 위성을 지동기식 전송 궤도로 성공적으로 추진하였다.1단계는 대기권에 재진입해 대서양에 있던 '물론 지금도 사랑해' 드론선에 수직 착륙했다.[89]

일상적인 재사용으로 전환

스페이스X는 비행 부스터 재사용을 위해 필요한 절차를 명확히 하기 위해 지상 및 해상 착륙에서 많은 1단계를 계속 반환했다.동사는 2016년 말까지 팰컨 9 로켓무대를 상업적으로 제공하기 시작하기를 바랐으나,[90][91] SES-10 임무와 함께 마침내 2017년 3월 30일에 첫 번째 재사용 부스터가 이륙했다.부스터는 잘 작동했고 두 번째 회복되었다.

머스크는 2016년 1월 2016년 착륙 시도에 성공 가능성이 약 70%로, 희망컨대 2017년에는 90%로 상승할 것이라고 평가했으며, 차량 파괴에 대한 유머러스한 완곡어인 '급속하지 않은 분해'라는 용어를 언급하며 "RUD가 몇 개 더 있을 것"이라고 경고하기도 했다.[92]머스크의 예측은 2016년 8대 중 5대(63%)가 회수됐고, 2017년에는 14대 중 14대(100%)가 회수되는 등 실제 수치에 근접했다.무거운 짐을 싣기 위한 3개의 GTO 임무는 착륙을 위한 장비가 아닌 소모성 구성으로 비행되었다.5대의 부스터가 2017년에 두 번째로 비행되어 부스터의 일상적인 재사용의 시작을 알렸다.2018년과 2019년에는 절반 이상이 재사용 부스터로 비행했다.

참고 항목

참조

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  92. ^ Elon Musk [@elonmusk] (January 19, 2016). "My best guess for 2016: ~70% landing success rate (so still a few more RUDs to go), then hopefully improving to ~90% in 2017" (Tweet). Retrieved May 8, 2016 – via Twitter.

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