NASA, 핵열 추진 연료 실험 성공… 화성 탐사 혁신 눈앞에

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NASA와 제너럴 아토믹스(General Atomics)가 미래 달 및 화성 탐사에 적용될 핵열 추진(NTP, Nuclear Thermal Propulsion) 시스템의 연료 내구성 테스트를 성공적으로 수행했다고 스페이스닷컴이 8일(현지시간) 보도했다.

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이번 실험은 기존 화학 추진 기술을 뛰어넘는 고효율·고출력 추진 방식을 검증하기 위한 중요한 단계로 평가된다. 연구진은 극한 온도와 환경에서 연료의 안정성을 확인했으며, 이는 향후 심우주 탐사의 새로운 전환점이 될 전망이다.

 

 

 

 

보도에 따르면 이달 초, 제너럴 아토믹스 전자기 시스템(GA-EMS)은 NASA와 협력하여 핵열 추진 로켓 연료의 성능을 평가하는 실험을 성공적으로 수행했다. 앨라배마주 마셜 우주 비행 센터에서 진행된 이번 실험은 핵연료가 우주 환경의 극한 조건에서도 안정적으로 작동할 수 있는지를 검증하는 데 초점을 맞췄다.

 

 

 

 

연료 테스트는 샘플을 고온 수소 환경에서 6회의 열 순환(thermal cycling) 과정을 거치게 하여 이루어졌으며, 이 과정에서 연료의 온도는 섭씨 2,600도(화씨 4,220도)까지 상승했다. 이어 NASA와 제너럴 아토믹스 연구진은 연료를 섭씨 3,000도(화씨 4,940도, 2,727K)까지 가열하여 내구성을 검증했다. 연구 결과, 연료는 극한 온도와 고온 수소 환경에서도 안정적으로 유지되며, 핵열 추진 시스템의 실용화 가능성을 입증했다.

 

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핵열 추진 기술은 기존 화학 로켓보다 2~3배 높은 연료 효율을 제공할 수 있으며, 이를 통해 화성까지의 이동 시간을 획기적으로 단축할 수 있다. 현재 화성 탐사에는 약 6~9개월이 소요되지만, NTP 시스템이 적용될 경우 탐사선의 비행 시간이 3~4개월로 줄어들 가능성이 있다. 이는 우주 비행사의 건강과 임무의 안정성 확보에 결정적인 역할을 할 수 있다.

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제너럴 아토믹스(General Atomics Electromagnetic Systems, GA-EMS)의 스콧 포니(Scott Forney) 대표는 성명에서 "이번 실험은 심우주 탐사에서 핵열 추진 기술이 안전하고 신뢰할 수 있는 동력원으로 활용될 수 있음을 증명한 것"이라며, "우리는 NASA와 협력하여 이 기술을 더욱 발전시키고, 향후 유인 달 및 화성 탐사에 필수적인 추진 시스템을 제공할 것"이라고 밝혔다.

 

 

 

 

한편, NASA는 이번 실험을 바탕으로 핵추진 기술을 아르테미스(Artemis) 프로그램과 향후 화성 유인 탐사 계획에 적용하는 방안을 검토할 예정이다. 이를 통해 심우주 탐사를 위한 보다 효율적이고 경제적인 추진 기술을 확보하는 것이 목표이다.

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핵열 추진 기술, 우주 탐사의 패러다임 바꿀까?

이번 실험이 성공함에 따라, 핵열 추진 기술이 향후 화성 탐사 및 더 먼 심우주 탐사에서 중요한 전환점이 될 것이라는 전망이 나온다. 기존의 화학 추진 시스템은 연료 소비가 많고 속도에 한계가 있었던 반면, 핵열 추진 시스템은 보다 적은 연료로 높은 속도를 구현할 수 있어, 보다 경제적이고 지속가능한 우주 탐사를 가능하게 할 것으로 보인다.

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NASA와 제너럴 아토믹스는 추가적인 연료 시험과 반응기 개발을 거쳐, 2030년대 초반까지 실제 우주 비행에서 핵열 추진 기술을 실용화하는 것을 목표로 하고 있다.

 

 

화성탐사선 큐리오시티가 찍은 우주의 신비로운 구름