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발사대를 떠나고 있는 Ariane-5 ES ATV

유럽우주국(ESA)의 첫번째 ATV(ATV-001)가 9일 새벽에 발사되었습니다. 부슬비가 내리는 날씨 속에서 Ariane-5 ES ATV에 실려 발사된 ATV-001은 약 한 달간 260㎞의 저궤도에 머물다가 4월 3일에 ISS에 도킹할 예정입니다. 한 달의 시간차는 밀려 있는 ISS 도킹 일정에 의한 것으로, ATV는 프로그레스(Progress)와 마찬가지로 한 번 도킹하면 ISS의 쓰레기통 역할을 수행하도록 제작되었기 때문에 11일부터 24일로 예정되어 있는 STS-124 이후에 도킹해야만 6개월로 예정된 쓰레기통 임무를 수행할 수 있습니다. 먼저 도킹했다가 엔데버 호(Endeavour)가 온다고 선뜻 도킹 포트를 내줄 수는 없는 상황이니까요. ATV는 이런 상황까지 고려하여 궤도 중에서 장시간 대기할 수 있도록 제작되었기 때문에 문제될 것은 없습니다.

ATV는 ESA에서 제작한 첫 ISS 화물선으로, ESA 역사상 가장 복잡한 장비입니다. 전체 무게가 21톤에 달하기 때문에 ESA는 Ariane-5 G+와 Ariane-5 ECA를 기반으로 하는 새로운 변형타입 ES ATV를 만들어야만 했습니다. Ariane-5 ES ATV는 ATV-001을 지상 260㎞, 경사각 51.6°의 궤도에 올려놓았으며, 여기서부터 ATV-001은 자력 추진 시스템을 이용하여 ISS로 다음과 같은 화물을 운반하게 됩니다.

  • 추진제(Propulsion propellant) 5.8톤
  • 보급 연료(Refuelling propellant) 860㎏
  • 식수 270㎏
  • 산소 20㎏
  • 건화물(乾貨物) 1.3톤

추진제 중 60%는 ISS로 이동하는 자체 연료로 사용되고, 나머지 40%는 ISS의 궤도조정을 위해 사용됩니다. 도킹 베이에 연결된 ATV는 그 상태에서 자체 추진기를 분사하여 ISS의 궤도를 조정합니다. 위 수치는 ATV-001에 실린 양이며, 최대치는 아닙니다.

src="https://www.graphittie.org/blog/cache/thumbnail/1/1178115406.w450-h691.jpg" width="450" height="691" alt="ELA-3 발사대에 대기중인 Ariane-5" title="2월 28일에 촬영한 ELA-3 발사대 위의 Ariane-5ES ATV. Credit: ESA/CNES/ARIANESPACE-S.Corvaja"/ src="https://www.graphittie.org/blog/cache/thumbnail/1/1307795658.w450-h554.jpg" width="450" height="554" alt="궤도로 올라가고 있는 Ariane-5 상상 일러스트." title="ATV는 Ariane-5EC ATV의 상단에 실려 궤도로 올라가게 됩니다. ATV는 2층 버스가 딱 들어갈 만한 크기로, 러시아의 프로그레스보다 3배 가량 많은 화물을 수용할 수 있습니다. Credit: ESA-D.Ducros"/ src="https://www.graphittie.org/blog/cache/thumbnail/1/1396456809.w450-h382.jpg" width="450" height="382" alt="ISS에 접근중인 ATV 상상 일러스트" title="ISS에 접근중인 ATV. ATV는 ISS까지 거리가 30㎞~250m 사이일 때는 GPS와 천체관측을 통해 위치를 제어합니다. Credit: ESA - D.Ducros"/ src="https://www.graphittie.org/blog/cache/thumbnail/1/1198043706.w450-h337.jpg" width="450" height="337" alt="ISS에 도킹 중인 ATV" title="ATV는 ISS와의 도킹을 위하여 videometer와 telegoniometer를 사용합니다. videometer는 Zvezda 도킹 서비스 모듈에 레이저를 쏘아 위치를 제어하는 시스템이고, telegoniometer는 레이더 시스템의 일종입니다. Credit: ESA-D.Ducros"/ src="https://www.graphittie.org/blog/cache/thumbnail/1/1223191280.w450-h396.jpg" width="450" height="396" alt="ISS에 도킹된 ATV" title="ATV는 약 7.2톤 가량의 장비, 연료, 식량 및 식수, 산소를 운반할 수 있습니다. Credit: ESA-D.Ducros"/ src="https://www.graphittie.org/blog/cache/thumbnail/1/1090321124.w450-h360.jpg" width="450" height="360" alt="자체 추진기로 ISS의 궤도를 수정하고 있는 ATV 상상 일러스트" title="ATV는 대기와의 마찰로 인해 떨어진 ISS의 고도를 수정하기 위해 약 4.7톤 가량의 추진제를 소비합니다. Credit: ESA-D.Ducros"/ src="https://www.graphittie.org/blog/cache/thumbnail/1/1315354720.w450-h348.jpg" width="450" height="348" alt="대기권에서 연소되는 ATV 상상 일러스트" title="ATV는 도킹 후 6개월간 ISS에서 발생하는 폐기물을 보관하는 쓰레기통 역할을 수행한 뒤 대기권에서 완전연소하는 것으로 임무를 종료하게 됩니다. Credit: ESA-D.Ducros"/

ATV는 미국에 크게 의존하고 있는 ISS 건조계획에서 다른 참여국들의 비중이 늘어나게 되는 시작점입니다. 현재 ISS의 건조계획은 참여각국이 하드웨어를 제작하면, 미국이 하드웨어를 설치하고, 러시아가 보급품을 실어나르는 구도로 볼 수 있습니다. 상업으로 비유하자면 유통망을 미국과 러시아가 장악하고 있다는 말로 표현할 수 있을 것입니다.

그러나, ISS가 완공되는 2010년 무렵에는 ISS에 보급품을 전달하고, 상주 인력을 순환시켜주는 임무를 수행할 정도의 우주선 정도면 ISS를 유지하는데 크게 문제될 것이 없기 때문에, 미국은 돈 잡아먹는 현 우주왕복선 프로그램을 종료하고, 대 ISS 화물수송은 미국의 COTS, ESA의 ATV, 러시아의 Progress, 일본의 HTV가 분담, 인력수송은 러시아의 Soyuz TMA가 전담하게 될 것입니다.

ATV는 16개월을 주기로 발사될 예정이며, 2008년 3월 현재 2013년까지 5번의 비행이 결정된 상태입니다.

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ATV(ATV-001)
"해저2만리"로 잘 알려진 프랑스의 공상과학소설 작가 '쥘 베른'을 기려 동명으로 명명되었습니다.
돈 잡아먹는 현 우주왕복선 프로그램을 종료하고
우주왕복선 프로그램은 NASA의 총예산 중 약 1/4를 차지하고 있습니다. 단일 프로그램으로는 최대입니다. 잘 나가던 시절에는 절반에 육박하기도 했습니다.

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