습식 작업장

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습식 작업장은 사용이 끝난 액체 추진제 로켓 스테이지로 만들어진 우주 정거장이다.이러한 로켓 스테이지에는 두 개의 크고 밀폐된 추진제 탱크가 포함되어 있다; 더 큰 탱크는 우주정거장의 거주지로 개조될 수 있는 반면, 더 작은 탱크는 폐기물을 저장하는 데 사용될 수 있다는 것이 실현되었다.큰 로켓 단은 낮은 지구 궤도에 도달하고 나중에 수정될 것이다.이렇게 하지 않으면 더 이상의 목적이 없는 하드웨어를 비용 효율적으로 재사용할 수 있지만, 로켓 단의 궤도 내 수정은 어렵고 비용이 많이 들 수 있다.2021년 5월^[update] 현재, 습식 작업실 우주 정거장은 건설되거나 비행된 적이 없다.

습식 작업장은 "건식 작업장"과 대비됩니다. 이 작업장은 발사 전에 비어 있는 상부 스테이지를 내부에 인간 거주지와 다른 장비로 설치했습니다.그것은 추진체로 채워지지 않고 대신 충분히 강력한 ^[1]로켓에 의해 궤도로 발사된다.

1960년대의 아폴로 응용 프로그램은 Saturn V 2단계 S-II를 사용하여 연구했고, 후에 Saturn IB 2단계 S-IVB를 습식 작업장으로 사용할 계획이었지만, 일부 아폴로 프로그램의 달 착륙 임무가 취소되어 S-IVB로 알려진 2단계 Saturn V를 S-IVB 건조 작업장으로 발사할 수 있게 되었다.

아폴로에서 파생된 개념

Wernher von Braun은 새턴 V에서 발사하기 위한 습식 작업장 컨셉을 제안했다.그의 디자인은 토성 V 스택의 S-II 두 번째 단계를 수정하여 궤도에 도달하면 거주 공간으로 사용할 수 있도록 했다.토성 V의 S-IC 하단부는 스스로 궤도에 도달할 수 없기 때문에, S-II는 발사하고 궤도에 도달하면 남아 있는 모든 추진체를 방출해야 할 것이다.이를 위해, 발전소 바닥은 추진제가 탱크 바닥의 배관으로 쉽게 통과할 수 있도록 개방된 그리드로 만들어질 것이다.그 구조는 또한 편리한 손과 발판을 제공하였다.

궤도에 오르기 위해서는 전체 추진제 하중이 필요하기 때문에 발사 시 S-II 내부에 추가적인 생명유지장비를 보관할 수 없었다.von Braun의 디자인은 이 모든 보조 장비를 큰 원통형 캐리어에 넣었고, S-II 스테이지의 꼭대기에 보통 S-IVB 대신 실어나를 것이다.궤도에 도달하여 환기를 한 후, S-II의 수소 탱크 상부에 있는 큰 출입구가 열릴 것이다.원통형 화물 모듈은 이 구멍을 통해 수압식으로 탱크에 삽입되고 밀봉된 후 탱크가 가압되어 넓은 거주 공간을 형성하게 됩니다.전력은 S-II의 바깥쪽에 늘어선 태양 전지에 의해 공급될 것이다.

1960년대 동안, 아폴로 임무가 개발에서 발사로 이행하면서, NASA 내부의 많은 그룹들이 아폴로 이후의 시대를 연구하고 있었다.기존의 토성 하드웨어를 계속 사용하기 위한 많은 아이디어들이 제안되었고, 그 중 일부는 "아폴로 X"라는 이름으로 수집되었고, 이는 아폴로 애플리케이션 프로그램(AAP)이 되었다.AAP가 자금을 받기 시작했을 때, 새턴 V 라인은 달 탐사 임무에 필요한 만큼의 새턴 V 라인만 생산한 후 폐쇄될 계획이었다.하지만, 같은 기간 동안, 아폴로 시스템에 대한 궤도상의 테스트는 예상보다 훨씬 더 잘 진행되었고, 제안된 여러 번의 해체 임무가 더 이상 필요하지 않았다.이로 인해 소수의 토성 IB 발사대를 사용할 수 있게 되었다.

토성 IB 스택은 두 단계로 구성되어 있는데, 부스터와 S-IVB 스테이지가 꼭대기에 있는데, 두 단계 모두 궤도에 도달하기 위해 발사되어야 했습니다.S-IVB 스테이지는 von Braun의 원래 제안과 유사한 방식으로 수정되어 작지만 완벽하게 사용할 수 있는 스테이션을 만들 수 있습니다.이 경우 장비는 S-IVB 상부에 달 착륙선을 위해 일반적으로 예약된 위치로 운반되지만, 대형 접근 포트가 없기 때문에 탱크에 삽입되는 대신 그곳에 남아 있어야 합니다.이러한 노선을 따라 상당한 설계 작업이 수행되었습니다.

이후 아폴로 임무가 취소되었을 때(1820년) 새턴 V의 공급이 가능해졌다.이때까지 S-IV에서 파생된 시스템에 대한 많은 작업이 이루어졌기 때문에 그들은 대신 그 방식을 계속하기로 결정했다.새턴 V는 지상으로 건설된 완전한 우주 정거장을 궤도에 올려놓기 위해 처음 두 단계에서 충분한 자극을 전달했고, 디자인은 스카이랩의 "건조 작업장"으로 비행되었다.

아폴로에서 파생된 습식 작업장과 관련된 또 다른 프로젝트는 제안된 유인 금성 플라이바이였다.

셔틀에서 파생된 개념

우주왕복선의 외부 탱크(ET)의 유사한 변환도 연구되었다.발사 중 ET는 궤도 속도의 약 98%까지 가속한 후 낙하하고 항력을 높이기 위해 의도적으로 회전했다.많은 제안들이 우주왕복선에 ET를 계속 부착하여 우주왕복선 주 엔진을 통해 남아 있는 추진체를 모두 제거하여 궤도에 진입시킬 것을 제안했다.그러한 시험 중 하나는 예정되었지만 1986년 우주왕복선 챌린저호 참사로 안전 규칙이 극적으로 바뀌면서 취소되었다.

ET는 넓은 작업 공간을 제공했을 것이고, 다양한 습식 작업장 설계의 주요 문제 중 하나는 이 모든 것을 어떻게 할 것인가 하는 것입니다.ET 내부의 두 탱크 중 작은 산소 탱크는 그 자체로 우주 정거장 프리덤 전체보다 훨씬 더 컸다.또 공사 중 점검용 맨홀을 이용해 내부로 들어가는 것은 가능했지만 궤도에 오른 뒤 실제 양의 건축자재를 탱크에 넣을 수 있을지는 확실치 않았다.그럼에도 불구하고, 그 문제는 반복적으로 연구되었다.

1984년 마틴 마리에타에 의해 유사한 개념인 "후트 카고 캐리어"가 연구되었다.이것은 ET의 바닥에 볼트로 고정되는 커다란 원통형 화물 컨테이너로 구성되었으며, 이 컨테이너는 우주왕복선 궤도선의 화물 베이와 같은 부피를 제공하지만 더 넓고 부피가 큰 하중을 운반할 수 있습니다.단기간 스테이션 설계의 기초로서도 동일한 기본 레이아웃이 사용되었습니다.전통적인 의미의 습식 작업장은 아니지만, 스테이션 피기백은 추진제 탱크에 있으므로 어느 정도 관련이 있습니다.

Space Launch System에서 파생된 개념

NASA의 계약자인 브랜드 그리핀은 마셜 우주 비행 센터의 고급 개념 사무소에 지구-달 L2 라그랑지안 지점에 설치될 수소 연료 탱크의 우주 정거장 건설을 제안했고 원래의 스카이랩을 ^[2]기념하기 위해 스카이랩 II로 명명되었다.

상업용 우주 정거장 응용 프로그램

NanoRacks는 NASA와의 계약을 마무리하고 NextSTEPS Phase II 상을 받은 후 폐로켓 탱크를 거주할 수 있는 생활공간으로 바꾸는 컨셉 Independence-1(Ixion에서 개명)을 개발 중이다.

레퍼런스

외부 링크

• 원천
• 외부 탱크 기술 보고서 요약