시에라 스페이스(Sierra Space)는 미래의 우주정거장을 위한 실물 크기의 팽창식 서식지가 NASA의 권장 안전 표준을 충족할 수 있음을 지상 테스트에서 시연했으며, 저궤도에 상업용 전초 기지를 건설하기 위한 기술적 관문을 열었다고 밝혔습니다.

앨라배마에 있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터에서 실시된 12월 테스트에서 Sierra Space의 300입방미터 팽창식 구조는 우주에서 처리하는 데 필요한 압력의 5배를 견뎌냈습니다. 소위 최종 파열 압력 테스트는 NASA를 위한 우주복을 제작한 ILC Dover와 함께 Sierra Space가 개발하고 있는 섬유제품 기술의 한계를 측정하기 위해 설계되었습니다.

직경 27피트(8.2미터)의 팽창식 구조물은 77psi에서 터졌습니다. 이는 NASA가 권장하는 안전 표준인 60.8psi를 초과하는 수치입니다. 이는 모듈의 실제 작동 압력인 15.2psi의 4배입니다.

Dream Chaser 우주선 개발 로 가장 잘 알려진 콜로라도 소재 Sierra Space는 위성도 제조하며 국제 우주 정거장을 대체할 새로운 상업용 우주 정거장 건설을 지원하는 여러 회사 중 하나입니다.

Sierra Space의 EarthSpace Systems 사업부 엔지니어링 수석 이사이자 최고 기술 전문가인 Shawn Buckley는 "우리는 결과에 매우 만족하고 있습니다."라고 말했습니다. "하위 규모 기사에서 전환하여 우리는 아키텍처를 검증하기 위해 일련의 테스트를 수행했습니다. 그리고 27까지 안전 계수를 충족하기 위해 최초의 전체 규모 LIFE(대형 통합 유연한 환경) 버스트 테스트에 들어갈 수 있었습니다. %는 팀의 놀라운 성과였습니다."

Sierra Space는 Orbital Reef라는 상업용 우주정거장 개념을 위해 Blue Origin과 파트너십을 맺고 있습니다. 기업들이 이를 실현한다면 Orbital Reef는 저궤도에서 연구, 제조, 관광 및 기타 응용 분야의 허브가 될 수 있습니다.

Sierra Space의 팽창식 기술은 2020년에 전체 인력을 해고하기 전까지 20년 넘게 팽창식 서식지 기술을 개척한 Bigelow Aerospace가 수행한 작업과 유사합니다. Buckley는 Bigelow의 팽창식 서식지 기술에 10년 이상 일한 후 합류했습니다. 록히드 마틴은 2년 동안. 2022년에 그는 Sierra Space의 우주정거장 작업을 감독하는 리더십 직책을 맡았습니다.

Bigelow의 디자인은 330입방미터 크기의 팽창식 서식지를 중심으로 한 반면 Sierra Space의 디자인은 부피가 약간 더 작습니다. 버클리는 다른 회사에서의 이전 작업에 대해 말할 수 있는 제한으로 인해 12월의 LIFE 파열 테스트가 팽창식 서식지 디자인에 대한 가장 큰 테스트인지 여부를 확실하게 말할 수 없다고 말했습니다.

그는 인터뷰에서 Ars에게 “이것이 테스트 중인 이 아키텍처에서 공개적으로 발표된 최대 규모의 실제 서식지라고 말할 것입니다.”라고 말했습니다.

우주 비행 인증

Sierra Space의 LIFE 서식지에 대한 전체 규모 파열 테스트는 지난해 일련의 하위 규모 테스트에 이어 진행되었습니다.

버클리는 "우리가 하고 있는 일은 압력 쉘에 대한 섬유제품 인증을 진행하는 것"이라고 말했습니다. "이것은 인증을 받기 위한 첫 번째 테스트였습니다. 우리는 2024년에 매우 바쁜 한 해를 보내고 있습니다. 2024년 말이나 25년 초에 Sierra Space의 목표는 압력 쉘을 인증하는 것이며 이는 다음을 통해 이루어질 것입니다. 일련의 하위 규모 및 전체 규모 테스트 이것은 첫 번째 테스트일 뿐이며 앞으로 두 번의 전체 규모 버스트 테스트를 더 실시할 것입니다.”

Buckley에 따르면 Sierra Space에는 팽창식 구조물 자체, 생명 유지 시스템, 전력, 통신 및 추진 장치를 포함하여 LIFE 서식지 개발에 참여하는 약 300명의 직원이 있습니다. 그러나 Sierra Space가 우주에서 서식지를 비행하는 데 필요한 다른 중요한 요소를 추가하려면 먼저 구조 자체가 우주 비행의 혹독함을 견딜 수 있음을 보여야 합니다.

버클리는 "우리가 인증한다는 것은 우리가 반복 가능한 일관된 빌드, 일관된 프로세스, 일관된 아키텍처를 보유하고 있음을 보여주는 것을 의미합니다"라고 말했습니다. 또한 Sierra Space는 NASA가 권장하는 안전 계수인 4배를 반복적으로 충족할 수 있음을 입증해야 합니다. 서식지가 궤도에서 보게 될 압력.

LIFE 서식지의 팽창 가능한 껍질은 주로 Vectran이라는 재료로 만들어졌습니다. 버클리는 "이것은 높은 강도와 ​​낮은 탄성을 제공하는 소재"라고 말했습니다.

일본의 특수 화학물질, 섬유, 수지 제조업체인 Kuraray에 따르면 Vectran은 "액정 폴리머에서 방사된 고성능 멀티필라멘트 원사"입니다. 파운드당 파운드당 Vectran은 강철보다 5배, 알루미늄보다 10배 더 강하다고 Kuraray는 웹사이트에서 밝혔습니다.

기술자들은 Vectran을 스트랩으로 성형하고, 이를 함께 엮어 압력 쉘에 공간에서 압력을 유지하는 데 필요한 강도를 제공한다고 Buckley는 말했습니다. 일련의 실, 스티치 및 테이프도 구조를 구성합니다.

최근의 본격적인 폭발 테스트는 미래 우주 정거장을 위한 기술을 개발하기 위해 Blue Origin이 이끄는 Orbital Reef 팀과 1억 7,200만 달러의 자금 조달 계약을 맺은 NASA와의 Orbital Reef 프로그램에 대한 이정표에 대한 데이터를 제공할 것입니다.

버클리는 "우리는 2026년 발사를 위한 서식지 준비를 잘 진행하고 있다"고 말했다. 작년에 Sierra Space는 Orbital Reef 이전에 길잡이로서 LIFE 서식지를 궤도에 발사할 계획을 공개했습니다. Sierra Space의 CEO인 Tom Vice는 작년 프레젠테이션에서 2026년 말까지 이러한 상황이 실현될 수 있다고 말했습니다 .

Sierra Space의 패스파인더는 상업용 제약 및 생명공학 연구에 사용될 수 있다고 Vice는 말했습니다. 그는 또한 Orbital Reef에 대한 기술을 시연하고 Sierra Space에 "차세대 혁신에 초점을 맞춘 수익 창출 우주 정거장"을 제공할 것이라고 말했습니다.

Sierra Space의 Dream Chaser 우주선의 유인 버전은 사람들을 LIFE 패스파인더와 Orbital Reef로 왕복 수송할 수 있습니다. Dream Chaser는 올해 말 화물 전용 구성으로 첫 비행을 시작할 예정입니다. Sierra Space는 2021년 Sierra Nevada Corp.에서 독립 회사로 분사되었습니다.

지난 9월 CNBC는 Orbital Reef 프로젝트가 불명예에 빠졌으며 Blue Origin이나 Sierra Space의 최우선 순위가 아니라고 보도했습니다. Ars와 Reuters는 또한 Blue Origin과 Sierra Space 사이의 예상되는 이혼에 대해서도 보도했습니다. 며칠 후 Blue Origin은 소셜 미디어 플랫폼 X에 Orbital Reef에서 아직 작업 중이라고 게시했습니다.

"우리는 자체 내부 모듈이든 Orbital Reef이든 다른 플랫폼이든 시장 위치를 ​​확보하고 싶습니다. 2026년에 이 기술에 대한 준비 상태를 확보할 수 있도록 기술을 성숙시키고 싶습니다." 버클리는 시에라 스페이스가 LIFE 서식지 프로그램에 참여하는 "아마도 팀원을 늘릴 것"이라고 덧붙였습니다.

시에라 스페이스(Sierra Space)는 첫 번째 드림 체이서(Dream Chaser) 우주선이 완성된 11월에 직원 165명을 해고하고 추가 계약자를 해고했습니다. Buckley에 따르면 이는 LIFE 서식지 프로그램에 "영향을 미치지 않았습니다".

ISS 교체

상업용 우주 정거장 개발에 대한 민간 부문의 의지에 대해 오랫동안 의문이 제기되어 왔습니다. 상업용 스테이션에 대한 민간 투자는 발사 및 위성 제조와 같은 핵심 우주 산업 시장에 대한 투자보다 훨씬 뒤떨어져 있습니다 . NASA는 우주정거장 프로젝트에 참여하는 기업에 자금을 지원하고 있으며, 기업 자체도 민간 자금에 기여한다는 점을 이해하고 있습니다.

NASA의 자금만으로는 상업용 우주 정거장(NASA는 이를 CLD(Commercial LEO Destinations)이라고 함)에 대한 비용을 지불하기에 충분하지 않으며 NASA는 향후 몇 년 내에 정부 차원의 예산 삭감을 준비하고 있습니다.

국제 우주정거장은 2030년에 퇴역할 예정이다. 지난 11월 NASA의 한 고위 관계자는 ISS의 퇴역 이후 지구 저궤도에서 우주정거장 접근의 공백을 받아들여야 할 때가 될 것이라고 말했다. NASA는 ISS가 사라진 후에도 연구를 수행하기 위해 우주 비행사를 지구 저궤도로 계속 보내는 동시에 기관 자체의 인간 우주 비행 임무는 달과 화성에 초점을 맞추고 싶어합니다. 어쩌면 NASA 우주비행사들은 누군가 상업용 스테이션을 배치할 때까지 일시적으로 SpaceX나 Boeing의 상업용 승무원 캡슐을 임시방편으로 사용할 수도 있습니다.

NASA의 상업용 우주비행 담당 이사인 Phil McAlister는 "그것은 나쁜 일이며 나는 공백을 원하지 않습니다."라고 말했습니다. "그러나 CLD가 준비되지 않았다면 우리는 하나 가질 수 있습니다. 개인적으로 나는 그것이 세상의 종말이라고 생각하지 않습니다. 특히 상대적으로 단기적인 경우 복구할 수 없을 것입니다. 일부 연구에 다소 영향을 미칠 수 있습니다. 하지만 Crew Dragon과 Starliner를 활용하여 격차의 영향을 줄일 수 있습니다."

Orbital Reef에 대한 Blue Origin-Sierra Space 파트너십 외에도  Voyager Space와 Airbus는 지구 저궤도에 Starlab이라는 전초 기지를 건설하려는 공동 계획을 가지고 있으며 Axiom Space는 국제 우주 정거장에 부착할 모듈을 구축하고 있습니다. 우주에 독립적인 실험실을 형성하기 위해 모듈을 분리하는 것이 장기적인 목표입니다. Axiom은 NASA 자금 지원도 제공합니다.

이들 회사는 모두 우주정거장 기술 개발을 위해 NASA와 자금 조달 계약을 맺고 있습니다. Northrop Grumman은 상업용 우주 정거장에 대한 자체 개념을 연구하고 있었지만 작년에 리더십 역할을 포기 하고 Starlab 프로젝트의 하위 파트너로 Voyager 및 Airbus에 합류했습니다.

이번 달 초 NASA는  원래 Northrop Grumman에 배정된 자금을 Orbital Reef 및 Starlab 팀에 재할당할 것이라고 발표했습니다. Orbital Reef는 추가로 4,200만 달러를 받게 되어 NASA의 총 보조금은 1억 7,200만 달러가 됩니다. Starlab 팀은 총 2억 1,750만 달러의 NASA 자금 지원에 대해 추가로 5,750만 달러를 받게 됩니다.

Vast라는 민간 스타트업 도 기존 NASA 계약 없이 자체 우주정거장을 발사할 계획이다. 따라서 일부 정부 및 민간 자금이 상업용 우주 정거장 프로젝트에 유입되고 있습니다. 그러나 아직까지는 개인 소유의 전초 기지를 현실로 만들기에는 충분하지 않습니다. ISS는 상업 기지보다 상당히 크지만 건설 비용은 1,000억 달러 이상이며, NASA는 이를 운영하고 화물 및 승무원 운송 비용을 지불하는 데 연간 30억 달러 이상을 지출합니다.

상업용 우주 정거장은 의심할 여지 없이 ISS보다 덜 복잡하고 비용이 많이 들지만 프로그램 수명 동안 확실히 수십억 달러의 투자가 될 것입니다.

Starlab 스테이션은 원래 Lockheed Martin이 공급한 팽창식 모듈을 사용하여 건설되었습니다. 그러나 Lockheed Martin은 Starlab에서 주도적인 역할을 철회했고 Airbus는 스테이션의 가압 모듈을 구축하는 역할을 맡았습니다. 이 모듈은 팽창식 모듈이 아닌 견고한 금속 구조물입니다.

Voyager의 사장인 Matthew Kuta는 작년에 Ars에게 팽창식 모듈에서 ISS의 것과 유사한 금속 구조로 전환하면 개발 일정이 더 빨라지고 비용이 절감될 것이라고 말했습니다.

Kuta는 "정말 중요한 것 중 하나는 속도입니다."라고 말했습니다. "금속 모듈은 훨씬 더 입증되었으며 훨씬 더 비용 효율적입니다. 주요 서식지로서의 팽창식 모듈은 우주로 날아간 적이 없습니다."

팽창식 모듈의 이점은 분명합니다. 로켓의 페이로드 페어링 내부에 맞게 수축된 구성으로 발사한 다음 궤도에서 한 번 확장할 수 있습니다. Sierra Space는 LIFE 서식지가 ISS 부피의 3분의 1에 불과하며 단일 로켓으로 발사될 수 있다고 말합니다.

Bigelow Aerospace는 2006년과 2007년에 지구 저궤도의 독립형 시험 비행에서 2개의 11.5입방미터 풍선 모듈을 출시했습니다. Bigelow의 다음 가압 우주 모듈은 2016년 국제 우주 정거장으로 발사된 16입방미터 풍선 구조물이었습니다. 거의 8년 동안 뛰어난 성능을 발휘해 왔습니다.