입력2023.07.27. 오전 9:52

미국 항공우주국(NASA)과 국방고등연구계획국(DARPA)이 내년 말이나 2026년 초 지구 궤도에 원자력을 동력원으로 삼는 핵 열추진 로켓을 발사할 계획이라고 스페이스닷컴 등 외신들이 26일(현지시간) 보도했다.

원자력 로켓 엔진 개발 프로젝트인 DRACO(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations)로 알려진 이 프로젝트는 인류가 화성 등 지구 밖 행성에서 사업을 시작하는 데 도움이 될 수 있는 혁신 기술인 ‘핵 열추진(NTP)’에 대한 우주 테스트를 목표로 한다. DRACO 우주선은 록히드 마틴에서 개발, 제작할 예정이다.
 

사진=NASA,DARPA
DRACO 프로젝트는 새로운 것은 아니다. DARPA는 2021년에 해당 프로그램을 시작했고 NASA는 2023년 초 이 프로그램에 합류했다. 올해 초 NASA와 DARPA은 화성 유인 탐사를 위해 우주에서 핵 열추진 로켓 엔진을 이르면 2027년 테스트할 예정이라고 밝혔다.

하지만, 26일 브리핑 자리에서 핵 열추진 로켓 발사 목표 시기는 2025년 말이나 2026년 초라고 밝혔기 때문에 기존 일정이 다소 앞당겨진 것으로 보인다.

NASA는 1960년대부터 핵 열추진(NTP) 기술에 대한 관심을 보여왔다. NASA는 1960년대 말 열핵추진 로켓 개발 프로그램(NERVA, Nuclear Engine for Rocket Vehicle application)을 통해 1979년까지 원자력 우주선을 타고 유인 화성 임무를 시작하는 것을 목표로 삼은 적이 있다. 해당 프로젝트는 이후 천문학적인 비용과 사고시 방사능 유출 문제로 1972년에 취소됐다.

최근 2024년을 목표로 하는 유인 달 탐사 및 화성 탐사 계획이 추진되면서 효율을 극대화한 핵 추진 로켓이 다시 조명받고 있다.
 

록히드마틴은 BWXT와 협력해 지구 궤도에서 핵 열 추진 기술을 시연할 예정이다. (사진=록히드 마틴)
핵 열추진 기술은 원자로를 통해 핵분열 반응 시 발생하는 열로 추진체를 가열해 분사하는 방식으로 추진력이 강해 우주 여행 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다고 알려져 있다.

핵 열추진 기술을 이용하면 기존 화학 엔진과 달리 추진제를 연소시키지 않아 별도의 산화제가 필요 없으며, 비추력(로켓 추진제의 성능을 나타내는 기준값)이 화학 엔진보다 두 배 이상 높은 것으로 알려졌다.

핵 열추진 우주선은 700~2,000km 사이의 비교적 높은 지구 궤도로 향할 예정이다. 해당 고도에서 DRACO 시연기가 대기 항력을 통해 지구로 다시 낙하하려면 최소 300년이 걸리고 이 기간 동안 핵 연료가 모두 소진될 수 있다고 관계자들은 설명했다.

타비다 도슨 DARPA DRACO 프로그램 관리자는 해당 우주선 사양은 아직 결정되지 않았지만, 기본적으로 NTP 엔진 시스템과 수소를 저장하는 대형 탱크로 구성될 것이라며, 크기는 그리 크지 않을 것이라고 밝혔다.

해당 프로젝트에 투입되는 비용은 4억 9900만 달러(약 6357억 원)로, 절반은 DARPA에서 절반은 NASA에서 투자한다.

이정현 기자(jh7253@zdnet.co.kr)