한국 최초 우주발사체 나로호(KSLV-I)가 2009년, 2010년 두 차례 실패의 아픔을 딛고 26일 세번째 발사이자 '우주의 문(門)'을 향한 마지막 도전에 나선다.
2002년 8월 소형위성발사체 개발계획이 확정된 이후 10년간의 꿈의 대장정을 이어온 나로호는 이르면 이날 오후 3시30분 역사적인 우주 비행에 나선다.
◇발사 15분 전 '카운트다운'
최종 발사시각은 기상 여건과 충돌가능성 등을 종합 검토한 뒤 오후 1시께 공식 발표된다. 앞서 한국과 러시아 기술진은 비행시험위원회를 통해 발사준비 상태에 대한 기술적인 확인작업을 거치게 된다.
이어 오전 중 나로호관리위원회를 열어 비행시험위원회의 기술검토 결과와 기상 상황, 우주 물체와의 충돌가능성 등을 종합적으로 검토해 최종 발사 시각을 공식 발표할 예정이다.
2009년 1차 발사 때는 7분59초를 앞두고 소프트웨어 오류로 발사가 중지된 바 있으며, 2010년 6월 2차 발사 때는 소방설비 문제로 발사가 하루 늦춰진 바 있다.
나로호는 전날 1단, 2단 로켓에 대한 발사 리허설(예행연습)을 실시하고 결과 분석을 모두 끝마쳤다.
나로호 발사는 이날 오전부터 운용 시스템이 시작된다. 나로호는 발사시각 발표와 함께 산화제(액화산소) 공급을 위한 공급 라인과 탱크를 냉각하고 발사 2시간 전부터 연료와 산화제 주입이 시작된다.
또 발사 20분 전, 최종 발사 여부가 결정되면 15분 전부터 자동 카운트다운에 들어가 발사 3.8초 전에 1단 엔진이 점화되고, 추력이 142t에 도달되면 나로호가 나로우주센터를 이륙하게 된다.
한국항공우주연구원 홍일희 나로호 기술경영팀장은 "리허설을 통해 상단과 1단 추진체 각각에 대해 전기적 실험을 했는데 발사를 연기할 만한 특별한 결함이 없었다"고 밝혔다.
항우연의 리허설 분석 결과는 전날 오후 8시30분 열린 한·러 비행시험위원회(FTC)에 보고됐고, 26일 열릴 나로호 3차 발사 관리위원회에 활용된다.
◇'마의 453초' 궤도진입 성공하나
나로호는 이륙 후 20초 간 900m 상공까지 치솟은 뒤 남쪽으로 방향을 트는 킥 턴(kick-turn)을 하게 되며 이륙 54초 후에는 음속(마하 1, 시속 1225㎞)을 돌파하게 된다. 이어 215초에는 고도 177㎞ 지점에서 1, 2단 로켓을 연결한 페어링이 분리된다. 이어 229초에는 1단 엔진 정지명령이 내려지고, 232초에는 1단 로켓이 분리된다.
2단 로켓과 분리된 페어링과 1단 로켓은 각각 2270㎞, 2700㎞ 떨어진, 지리적으로는 필리핀에서 동쪽으로 500㎞ 가량 떨어진 태평양 해상으로 낙하하게 된다. 이후 발사 후 395초에는 2단 로켓의 킥모터가 점화되고, 이어 453초에는 2단 로켓의 연소가 종료되고 큰 문제가 없는 한 나로호는 고도 305㎞ 목표 궤도에 진입한다. 위성 분리는 540초, 이륙 후 정확히 9분 후 이뤄진다.
위성 분리까지 마친 나로과학위성은 고도 300㎞ 지점에서 초속 8㎞의 속도로 타원형을 그리며 지구 주변을 돌며 임무를 수행하게 된다. 과학위성과 지상국(대전 KAIST 인공위성연구센터)과의 첫 교신은 발사 후 약 12시간 후로 예정돼 있다.
성공의 열쇠는 교신성공 여부. 만약 첫 교신이 실패한다면 103분마다 한번씩 지구를 도는 위성과 2차례 더 교신이 가능하며 이 때 교신이 성공하면 나로호 발사 성공이 공식 선언된다. 첫 교신에서는 위성의 고도와 전압, 온도 등을 확인해 위성이 예측한 대로 작동하는지를 점검한다.
하지만 발사 후 위성의 경로 추적에 실패할 경우에는 궤도가 안정화되는 시점인 2일이나 3일이 지난 후 NORAD(북미 대공 방위사령부)를 통해 재추적이 가능하다.
항우연 관계자는 "두 차례 실패 경험이 큰 자극제가 됐고 실패요인에 대한 철저한 분석과 꼼꼼한 개선도 이뤄졌고, 자폭 시스템과 상단부 고전압 장치도 모두 없애 성공 가능성은 한층 높아졌다"고 말했다. "성공 확률이 90%"라는 분석도 나오고 있다.
그러나 우주 대국 러시아와 미국에서도 로켓발사 초기 실패율이 50%를 오르내린만큼 실패 개연성도 배제할 순 없다는 게 전문가들의 한결된 주장이다.
◇'하늘도 돕나' 날씨 영향 없을 듯
하늘도 '나로호 프로젝트'에 우군으로 나섰다. 당초 비가 내릴 것으로 예상되면서 발사 연기가 걱정됐으나 다행이 악천후는 비껴갈 것으로 보인다.
기상청은 26일 전국이 대체로 맑다가 전남 남해안은 늦은 밤에 비가 조금 오는 곳이 있을 것으로 전망했다. 나로우주센터가 있는 전남 고흥군 봉래면 외나로도는 낮부터 점차 구름이 많이 끼어 흐리겠지만, 바람은 강하지 않을 것으로 예상된다.
또 발사 성공의 또 다른 열쇠를 쥐고 있는 낙뢰도 발생할 가능성이 희박한 것으로 관측됐다. 나로호 발사에 적합한 기상 조건은 평균 풍속이 지상에서 초속 15m에 낙뢰 가능성이 없어야 한다.
26일 아침 최저기온은 4도에서 15도, 낮 최고기온은 19도에서 23도가 될 것으로 관측됐다. /뉴시스
