우주정거장을 갖고 있던 구소련은 왜 달 착륙에 실패했을까?

구소련은 유인 달 착륙에는 실패했지만 무인 달 착륙, 즉 무인 달 착륙 우주선이 달에 착륙해 샘플링과 귀환이라는 목적을 달성했다.

다음은 구소련이 세 번의 달 착륙에서 가져온 달 토양이다.

1970년 루나 16호 무인탐사선은 101그램을 가져왔다.

1972년 루나 20호 무인탐사선은 55그램을 가져왔다.

1976년 루나 24호 무인탐사선은 170그램을 가져왔다.

즉, 구소련은 세 차례의 무인 달 착륙에서 달 토양 326g을 가져왔다는 것이다.

달 착륙에 사용된 발사체는 프로톤(Proton) 시리즈, 탐사선은 루나(Lunar) 시리즈였다. Proton 시리즈 발사체

로켓은 1965년에 처음으로 성공적인 비행을 했으며 Proton, Proton-K, Proton-K/D 및 Proton-M과 같은 모델이 있습니다. 구소련은 주로 Proton K/D를 사용하여 일련의 달 탐사 우주선을 발사했습니다.

로켓의 최대 발사중량은 691톤, 저지구궤도 운반능력은 22톤, 지구이동궤도 운반능력은 5.4톤이다. 높이는 55.4m, 최대 코어 직경은 4.1m이다.

프로톤 K/D 발사체는 다른 유형의 발사체와 달리 4단 구성을 갖고 있다.

핵심 1단계: 단일 추력이 148톤에 달하는 RD-253 로켓 엔진 6개를 장착합니다.

코어 레벨 2: 단일 추력 60톤의 RD-0210 로켓 엔진 4개 장착

코어 레벨 3: 단일 추력 60톤의 RD-0210 로켓 엔진 1개 장착 63톤 -0212 로켓 엔진

핵심 4단: 단일 추력 8톤의 RD-58 로켓 엔진 1개 장착.

위의 세 가지 유형의 로켓 엔진인 RD-253, RD-0210, RD-0212는 편견 없는 디메틸히드라진과 사산화이질소를 연료로 사용합니다. 4단계 RD-58만이 액체산소를 사용합니다. 로켓 엔진. 디메틸히드라진과 사산화이질소는 모두 독성이 높기 때문에 환경, 수원 및 자연에 영향을 미칩니다. 따라서 양성자 로켓은 '독 로켓'이라고도 불린다. 달계열 달탐사 우주선

달 착륙과 귀환을 주로 한 우주선은 루나 16호, 20호, 24호였다.

루나 16호의 발사중량은 5.8톤으로 씨 오브 플렌티(Sea of ​​Plenty)에 착륙했다.

루나 20호의 발사중량은 5.6톤으로 북위 3도 32분, 동경 56도 33분에 착륙했다. 루나 24호의 발사중량은 4.8톤으로 달의 북위 12도 45분, 동경 62도 12분에 착륙했다.

기본적으로 루나 16호, 20호, 24호 우주선의 구조는 동일하며 무게만 약간 다를 뿐이다. 탐사선은 주로 '상승 단계'와 '하강 단계' 두 부분으로 구성된다. 상승단계는 하강단계 상부에 위치하며, 주로 하강단계를 달에서 이탈하기 위한 임시발사지로 활용한다. 그리고 달 토양 샘플을 담은 귀환 캡슐을 지구로 돌려보내는 일을 담당합니다.

강하단계는 주로 달의 연착륙에 사용되며 달 토양 샘플 수집, 전력 공급, 지휘본부와의 무선통신, 업그레이드를 위한 발사대 역할을 담당한다.

구소련이 실제로 달에 착륙했지만 누구도 달에 착륙하지 못했다는 것을 알 수 있다.

그러나 냉전이 종식된 후 구소련은 갑자기 붕괴됐다. 구소련의 전력 80%를 물려받은 러시아도 구소련의 달 착륙 계획을 이어갈 예정이다.

프로톤 로켓을 기반으로 차세대 프로톤-M이 개발됐고, 액체 산소와 등유 로켓 엔진을 사용해 편견 없는 디메틸히드라진과 사산화이질소를 완전히 대체할 수 있는 로켓 엔진도 개발됐다.

프로톤-M 발사체의 엔진 연료는 여전히 이전 세대로부터 물려받은 편견 없는 디메틸히드라진과 사산화이질소이다.

프로톤 발사체는 실전 배치 이후 425회 발사했고, 프로톤-M은 112회 발사했지만 11회 실패했다.

로켓이 카자흐스탄 바이코누르 발사장에서 발사됐기 때문이다. 11번의 발사 실패 이후 독성 연료는 환경에 더 큰 피해를 입혔습니다.

따라서 카자흐스탄의 요구 사항에 따라 Proton-M 발사체는 2025년에 퇴역하고 Angara-A5 중형 발사체로 대체될 예정입니다.

이상은 여전히 ​​매우 좋지만 프로톤 발사체의 발사 비용이 상대적으로 낮고 러시아의 현재 경제도 불황에 빠져 있습니다. 폐기 가능성은 매우 희박하지만 편견 없는 디메틸히드라진과 사산화이질소를 연료로 사용하는 기성 액체 산소 및 등유 로켓 엔진으로 대체될 수 있습니다.

물론 러시아도 이에 대한 노력을 기울이고 있다. 위에서 언급한 것처럼 러시아는 디메틸히드라진과 사산화이질소 로켓 엔진을 대체하기 위해 액체 산소와 등유 로켓 엔진을 사용할 예정이다. 이후 교체가 완료되면 신형 프로톤 발사체에 사용되는 연료는 깨끗해진다. 바이코누르 발사장에서는 아직 발사가 가능한 것으로 추정된다.

러시아도 루나 24 탐사선 종료 이후 달탐사 우주선 개발에 적극 나서고 있다. 오랫동안 달 탐사선은 사라졌습니다. 최신 루나 25호 탐사선도 2022년에 발사될 예정이다. 나중에 Luna 26, Luna 27 등이있었습니다. 러시아는 구소련으로부터 대부분의 과학기술을 물려받았기 때문에 자연스럽게 달 탐사도 하게 된다. 따라서 개량된 양성자 발사체와 달탐사선은 다시 달 탐사 준비에 활용될 예정이다.

러시아는 무인 달 탐사선 외에도 '이글'이라는 차세대 유인 우주선도 개발하고 있다.

우주선은 달 착륙 버전과 비달 착륙 버전으로 구분된다. 달 착륙 버전은 발사 중량이 21.4톤에 달하며 6명의 우주비행사를 달까지 태울 수 있다. 기존 소유즈 우주선의 3단형이 2단형으로 변경됐다.

러시아도 달 착륙 기술 준비에 최선을 다하고 있음을 알 수 있다.

물론 이글 달착륙 우주선의 발사 중량 20톤에는 여전히 지구-달 이동 궤도에서 22톤 이상의 운반 능력을 갖춘 대형 발사체가 필요하다.

현 상황으로 볼 때 러시아는 차세대 대형 발사체 계획이 없습니다. 앙가라 A5 발사체도 두 차례의 시험 비행을 했지만 로켓의 지구 이동 궤도 운반 능력은 창정 5호만큼 좋지 않다.

즉, 이글 달 착륙 우주선이 완성된 후에도 적합한 발사체는 없을 것입니다. 중형발사체를 재개발하든지 아니면 우리나라가 개발한 창정 9중형발사체를 쓰든지 둘중 하나입니다.

그러나 현재 러시아 경제 상황에서는 대형 발사체 개발이 여전히 어렵다. 뿐만 아니라 기술적인 어려움도 있습니다.

러시아에는 고추력 액체산소와 등유 로켓 엔진이 부족하지 않지만, 진공에 도달한 후에는 액체수소와 액체산소 로켓엔진이 더 적합하다.

결국 그 비충동시간은 액체산소 등유 로켓엔진보다 거의 100초나 길어 상대적으로 길다. 그렇지 않으면 오늘날 대부분의 발사체는 상단 단계에 액체 수소 및 액체 산소 로켓 엔진을 선택하지 않을 것입니다.

러시아가 액화수소와 액화산소 로켓 엔진을 처음부터 개발해 추력이 200톤 이상에 달한다는 것은 몇 년이 될지, 몇 달이 될지는 알 수 없다. 그러므로 장정 9일 대형 발사체를 선택하는 것이 더 좋다.