착수 직후 승무원이 직접 확인한 결과

아르테미스(Artemis) 2호의 오리온(Orion) 캡슐이 4월 10일 태평양 해상에 성공적으로 착수하면서, 가장 큰 불안 요소였던 열 차폐막의 성능 문제를 사실상 해소했다. 승무원들이 직접 '인테그리티(Integrity·무결성)'라 이름 붙인 이 열 차폐막은 섭씨 약 2,800도(화씨 5,000도)에 달하는 극한의 대기 재진입 환경을 성공적으로 견뎌냈다.

아르테미스 2호 사령관 리드 와이즈먼(Reid Wiseman)은 착수 직후 크루원들과 함께 캡슐을 직접 점검했다. 그는 "열 차폐막과 캡슐 구조물이 맞닿는 '숄더' 부분에 약간의 탄화 손실이 있었지만, 바닥 면은 놀랍도록 깨끗했다"며 "네 사람이 함께 들여다보니 정말 훌륭해 보였다"고 밝혔다. "지구로 귀환하는 여정은 정말 놀라웠습니다. 매우 부드러운 비행이었어요"라고도 덧붙였다.

이번 임무의 승무원은 나사(NASA) 우주비행사 와이즈먼, 빅터 글로버(Victor Glover), 크리스티나 코크(Christina Koch)와 캐나다 우주국(CSA)의 제러미 한센(Jeremy Hansen)으로 구성됐다.

왜 이 성과가 주목받는가

이번 결과가 더욱 의미 있는 이유는 2022년 말 아르테미스 1호의 전례 때문이다. 당시 무인으로 달 궤도를 비행하고 귀환한 오리온 캡슐의 직경 5미터짜리 열 차폐막—역대 이 분류 중 가장 큰 규모—은 예상을 크게 웃도는 손상을 입었다. 달에서 귀환하는 캡슐은 저궤도 임무보다 훨씬 빠른 속도로 대기에 진입하기 때문에, 열 차폐막에 가해지는 부담은 일반적인 우주 왕복 임무와 비교하기 어렵다.

나사는 상당한 분석과 논의 끝에 아르테미스 2호에도 동일한 설계를 유지하기로 결정했다. 이 선택은 일부 우주비행 전문가들의 강한 이의를 불러일으켰다. 그러나 나사는 설계를 바꾸는 대신 재진입 궤도를 수정하는 방법을 택했다. 대기 진입 각도를 더 가파르게 조정해, 아르테미스 1호의 오리온이 큰 손상을 입었던 극한 온도 구간에 노출되는 시간을 단축시킨 것이다. 이번 착수 결과는 그 판단이 옳았음을 보여준다.

이 열 차폐막 설계의 마지막 임무

아르테미스 2호는 인테그리티 설계의 마지막 비행이 됐다. 나사는 향후 아르테미스 임무부터 새로운 설계를 적용할 계획임을 공식화했다. 다음 단계인 아르테미스 3호는 지구 궤도에 머물며, 오리온 캡슐과 민간 개발 달 착륙선—스페이스엑스(SpaceX)의 스타십(Starship)과 블루 오리진(Blue Origin)의 블루 문(Blue Moon)—의 도킹 절차를 시험하는 임무를 맡는다.

본격적인 달 착륙은 아르테미스 4호에서 이뤄진다. 이 임무는 착륙선을 활용해 달 남극 인근에 우주비행사를 착륙시킨 뒤, 오리온으로 지구에 귀환시키는 계획이다. 달에서 귀환하는 고속 재진입 환경이 다시 한번 열 차폐막 성능의 시험대가 될 것이다.

단, 와이즈먼의 초기 육안 점검은 어디까지나 예비적 평가다. 나사는 향후 수주~수개월에 걸쳐 열 차폐막의 세부 성능 데이터를 공식 분석할 예정이다.