아리안

 



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Ariane
1. 개요
2. 시리즈
2.1. 아리안 1 - 아리안 2 - 아리안 3
2.2. 아리안 4
2.3. 아리안 5
2.4. 아리안 6


1. 개요


아리안[1] 시리즈 로켓은 유럽 우주국 (European Space Agency, ESA)이 발사하는 우주 발사체이다. 최초 버전인 아리안 1은 1973년 개발이 시작되었고, 계속 후속작이 개발되어 현재 아리안 5가 현역으로 있다. 주로 프랑스의 남미 레지옹#프랑스령 기아나에 있는 기아나 우주센터에서 발사된다.
ESA가 발사하는 로켓이지만, 로켓을 개발하고 제작하는 곳은 아리안 스페이스라는 곳으로, 이 아리안 스페이스의 지분 60%는 프랑스가 보유하고 있기 때문에 프랑스가 이 로켓을 실제로 개발했다고 봐도 크게 무리가 없다.[2] ESA는 이 로켓을 이용하여 여러 상업 위성과 연구용 위성 그리고 프랑스의 군사위성을 쏘아올리고 있다.
하지만 유럽의 경제난 때문에 한때 미국-러시아(소련)에 이어 우주 발사체 기술 3위라고 자랑하던 유럽의 우주 발사체 기술은 답보상태이다. 이미 자체 우주정거장 톈궁을 건설할 정도로 우주굴기를 시전하는 중국은 물론이고, LE-7 엔진을 채택한 H-II 시리즈를 앞세운 일본도 따라왔다. 거기다 미국이 2010년대 들어서 스페이스X를 필두로 우주기술이 급가속을 거듭하고 있는 상태라 유럽의 위기감은 더욱 커지는 상태.[3]

2. 시리즈


보통 미국계 로켓들이 로마자 표기법으로 명칭을 정하고 숫자도 메인 엔진 개수로 이름짓는 것과 달리 아리안 시리즈는 1세대, 2세대, ...로 보는 것이 적절하다.

2.1. 아리안 1 - 아리안 2 - 아리안 3


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아리안 1
아리안 2
아리안 3

47.4m
49m
49m
높이
3.8m
직경
210,000kg
219,000kg
237,000kg
무게
1,830kg
2,270kg
2,650kg
페이로드(GTO#s-5)
ESA의 출범 이후 처음으로 개발한 발사체 시리즈로, 아리안 4나 5와 달리 묶여 설명되는 이유는 그만큼 큰 차이점이 없기 때문. 예를 들어서 아리안 2는 아리안 1에서 1단과 3단의 길이를 늘린 것이고, 아리안 3은 아리안 2에서 고체 부스터 2개를 추가한 것이 끝이다. 1979년 아리안 1이 처음 발사되고 난 후 1989년 아리안 3이 퇴역할 때까지 28회 발사 되었으며, 총 4회 실패하였다.
현역으로 쓰이는 아리안 5는 물론 후속작인 아리안 4와 비교해도 최대 2배 정도까지 차이가 날 정도로 궤도까지의 운송량은 상당히 모자란 편이지만, 그럼에도 불구하고 아리안 1~3은 후속작인 아리안 4 개발의 큰 밑거름이 되었으며, 한번에 2개의 위성을 궤도에 올릴 수 있는 이른바 듀얼 페이로드 기능은 아리안 1에도 있었던 유서 깊은 기술인 만큼 그 의의가 굉장한 발사체이다.

2.2. 아리안 4


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아리안 44LP
아리안 40
아리안 42P
아리안 44P
아리안 42L

58.72m
높이
3.8m[4]
직경
420,000kg
240,000kg
320,000kg
350,000kg
360,000kg
무게
3,800kg
2,000kg
2,700kg
3,100kg
3,300kg
페이로드(GTO#s-5)
아리안 1~3의 후속작으로 아리안 3에서 잘 써 먹었던 부스터를 적극 채용하여, 아리안 4는 가장 기본형인 아리안 40 외에도, 위 그림에는 나오지 않는 아리안 44L 형까지 포함하여 총 5개나 되는 변형을 가지고 있었다. 이 아리안 4 변형들의 이름 뒤에 붙은 것은 부스터의 갯수와 종류를 뜻하는 것으로, 액체 연료 부스터는 L을, 고체 연료 부스터는 P를 붙여 구분 지었다, 예를 들어 아리안 4(2P)는 아리안 40에 2개의 고체 부스터를 붙인 것이고, 아리안 4(4LP)은 아리안 40에 2개의 액체 연료 부스터와 2개의 고체 연료 부스터를 붙였다는 것을 뜻하는 것.
아리안 4의 상업적 성공의 주요한 원인으론 발사체의 안정성과 운이 있었는데, 아리안 4는 아리안 3이 퇴역하기 직전인 1988년 44LP 버젼으로 처음 발사되어 이후 2003년 아리안 44L 버젼의 발사를 마지막으로 퇴역할 때 까지 '''15년 동안 116번을 날아 올랐고, 3번 실패했다'''. 또, 당시 나사가 우주 왕복선으로 한 삽질과 비싼 발사 가격, 챌린저의 실패로 미국의 민간, 타국 대상 상업 발사 시장이 상당히 위축된 상황이였고, 그나마 있던 델타와 아틀라스 발사체의 페이로드들도 대개 미 정부의 GPS를 싣는데 쓰인데다가, 우주 발사체계의 2인자였던 소련은 아예 망해버린 상태여서, 가격도 싼 편이고 성능도 그럭저럭 준수한 아리안 4는 자연스레 이목을 끌 수 밖에 없었고, 당연히 대박이 터졌다.
1995~1997년 '''단 3년만에 무려 32번을 발사 했는데''', 이는 지금 상업 발사 시장에 대파란을 일으키고 있는 스페이스X사의 팰컨 9이 2017년 예정 돼 있는 발사 횟수가 나사에서 수주받은 연간 4~5회 정도의 ISS 보급 미션을 포함해서 1년에 약 20회 정도라는 것을 생각해보면 그야말로 어마어마한 수치. 스페이스X는 훨씬 더 많이 쐈는(쏠 예정인)데 뭐가 어마어마한 수치냐고 물을 수 있겠지만, 당시에는 ISS도, 이리듐 계획도 없었고, 아리안 시리즈는 대대로 GTO(+극소수의 SSO를 포함한 기타 궤도)에 인공위성을 올리고 있었기 때문에[5] LEO부터 GTO까지 폭 넓게 올려주는 팰컨 9보다 범용성이 떨어짐에도 불구하고도 저 정도 수치가 나온 것이다. 게다가 듀얼 페이로드 기능으로 중,대형 위성들을 한번에 2개 이상씩 쏴 올렸으니... 괜히 인공위성 상업 발사 시장 50%를 점유한게 아니다. 심지어 우리나라의 인공위성인 우리별 1,2호무궁화 3호도 아리안 4를 통해 쏴 올렸다.

2.3. 아리안 5


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아리안 5 ECA
아리안 5 ES

53m
50m
높이
5.4m[6]
직경
780,000kg
760,000kg
무게
X
20,000kg 이상
페이로드(LEO#s-1)
10,000kg [7]
X
페이로드(GTO#s-5)
ESA의 유인 우주선 계획이었던 헤르메스의 발사체로써 개발되기 시작했으나 헤르메스는 취소되고 아리안 5는 그냥 인공위성 발사체로 그 용도가 바뀌었다. 이전까지의 아리안 시리즈들과는 디자인부터 확연히 달라진 모습을 보이는데, 먼저 직경이 넓어졌고, 1단 엔진이 4개에서 단 1개로 바뀌었다.
또한, 사산화 이질소와 UDMH를 주로 사용하던 전작들과 달리 아리안 5는 고체 부스터를 제외한 1,2단 모두 액체수소와 액체산소를 연료와 산화제로 이용함으로써, 효율을 높였고 연료 누출이 일어나더라도 비교적 안전하고 깨끗하게 처리가 가능해졌다는 것이 가장 큰 장점.
UDMH와 사산화 이질소는 고체 연료가 아님에도 불구하고, 상온에서 사용 가능하기 때문에 과장 좀 보태서 그냥 부으면 바로 발사가 가능하여 군사적 용도의 미사일에 주로 쓰였다, 북한의 발사체가 미사일이라고 욕을 먹는 가장 큰 이유. 관리가 간편한데도 불구하고 우주 발사체의 연료로 잘 사용하지 않으려는 이유는, '''매우''' 유독하기 때문. UDMH 자체도 극도의 발암 물질인데다가 합성 후 부산물로 나오는 NDMA는 사람한테 소량이라도 노출되면 죽을만큼 위험한 물질이라 실제 독약으로 쓰인 적도 있다! 하지만 영상에서 볼 수 있듯이 액체수소와 액체산소는 연소시키면 이론상으로 물, 오존, 과산화수소 정도 수준의 애교스런? 찌꺼기만 나올 만큼 깨끗한 연료이다.
2019년 10월 기준 105번 발사해서 101번 발사에 성공했다, 단순히 이것만 보고 4번이나 실패 했는데 어떻게 안정성이 뛰어나냐고 할 수 있겠지만 이 4번의 실패는 모두 초창기 시절의 실패로, 2003년부터 지금까지 있었던 '''100번의 발사는 모두 연속으로 성공'''했기 때문에 안정성이 높은 것.[8]
실패 중에는 아리안 4의 로켓 항법 장치의 코드를 그대로 복붙했다가, 64비트 실수인 Double형을 16비트 int로 그냥 받아버림으로서 40초만에 자세가 흐트러지고 공중 폭발하는 많이 어리버리한 실수를 저지르기도 하였다. 대한민국의 통신해양기상용 3대 정지궤도 위성인 천리안 위성 1호, 2A호 및 2B호는 모두 아리안 5를 통해 우주로 발사되었다.

2.4. 아리안 6


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각각 아리안 62와 아리안 64로 불린다. 이미지 출처 62는 싱글 페이로드, 64는 듀얼 페이로드를 탑재한다.
약 10톤의 페이로드를 LEO(지구 저궤도)에 올릴 수 있다. 아리안 5와 페이로드 차이는 별로 크지 않지만 2단으로 간략화되었고, 고체 부스터로는 이미 운용 중인 베가 로켓을 활용하였으며, 로켓 조립 시설을 이동식으로 만들어 발사대와 통합함으로써 단가를 크게 줄였다. 스페이스X의 팰컨 시리즈가 재활용 열풍을 일으킨 뒤 재활용 기술도 검토되고 있다.
2020년에 첫 발사 예정으로 갈릴레오 측위 위성의 발사도 계획되어 있다.

[1] 참고로 이 아리안은 히틀러가 주장한 아리안(aryan, 아리아족)과는 전혀 상관없으며, 그리스 신화에 나오는 여신 아리아드네의 프랑스 명칭이다. 나치독일에 호되게 데인 프랑스가 그딴 이름을 자신의 로켓이름으로 사용할리도 없고.[2] 간단하게, 나사ULA, 스페이스X 와의 관계 정도로 생각하면 된다[3] 물론, 아직 ESA의 '''우주 기술'''은 3위가 맞다, 로제타#s-4 같은 탐사선을 소행성에 보낸 것이나, 미국의 유인 우주선 오리온의 기계실에 쓰일 만큼 성능과 가격이 충실한 ATV#s-7 라던가[4] 부스터 제외[5] 300km+ 선의 LEO 궤도는 아리안 1~4부터 단 한번도 시도하지 않다가 아리안 5의 ISS 보급 미션 들어서 처음으로 시도, 성공했다...가 지금은 보급 프로젝트를 폐지했다. ATV 항목 참조[6] 부스터 제외[7] 듀얼 페이로드시[8] 2018년 1월의 97번째 발사의 경우에는 2단 로켓이 갑자기 코스를 벗어나 위성을 예정 궤도에 올려놓지 못하면서 부분적인 실패로 기록되었다. 하지만 위성이 자체 동력으로 정상 궤도를 회복하면서 사실상 성공으로 간주된다.