한국항공우주연구원

1. Augustine 보고서 개관

☐ Augustine 위원회(U.S. Human Spaceflight Plans Committee)

○ 2009년 5월 미국 백악관 내 과학기술정책실 (Office of Science and

Technology Policy, 국장 John Holdren)이 NASA에 미국 유인우주비

행의 현행 프로그램과 향후 계획에 대한 재검토 요청

­ 재검토의 목적은 21세기 미국의 유인우주비행 프로그램이 기술적으로

/재정적으로 확고하고 안정된 기반에 바탕을 두고 있는가의 여부와

미래의 지속적인 유인우주비행의 가능성 검토

○ 유인우주계획 조사위원회 의장: Norman Augustine (Lockheed Martin

의 전 최고경영자)

○ 정부 · 군 · 산업계 · 유인우주비행 분야의 전문가 10인으로 구성

☐ Augustine 보고서 골자

○ 현행 유인우주비행 프로그램은 더 이상 지속되기 어려움

○ Ares I(Crew Launch Vehicle)과 Orion(Crew Capsule) 개발 프로그램

은 2016년까지 그 종료가 불가능

○ 2020년대 초 우주인 달 탐사를 위해, NASA는 500억 달러의 추가자금

필요

○ 회계연도 2010년 예산상, 지구 저궤도 이외의 유인탐사는 실행불가

2. Augustine 보고서 주요내용

☐ 국제협력

○ 유인우주탐사를 위한 미국의 과감하고 새로운 국제협력 주도

­ 국제파트너가 적극적으로 관여할 경우, 유인우주비행 프로그램에

보다 증가된 총체적인 자원의 사용이 가능

☐ 단기 우주왕복선 계획

○ 현행 우주왕복선의 비행은 과도한 일정의 압박 없이 실시

○ 우주왕복선의 임무는 회계연도 2011년 2사분기까지 연장

☐ 국제우주정거장(ISS)의 수명연장

○ ISS 수명연장은 미국과 국제파트너에게 투자회수의 증대를 가져 올 것

으로 예측

○ ISS 수명을 연장하지 않을 경우, 유인우주비행의 국제협력을 주도하는 미국의 능력을 현저하게 저하시킬 것으로 우려됨

☐ 화성탐사

○ 화성은 태양계탐사의 궁극적 목적지

­ 단, 화성이 가장 우선적인 목적지는 아님

○ "Moon First"와 “Flexible Path" 모두 중요한 탐사 전략임

­ Moon First : 달을 지구저궤도 밖 유인탐사의 첫 목적지로 설정

­ Flexible Path : 다수의 탐사 목적지 중 선택 및 변경이 가능

예) 달 공전 궤도, 라그란지안 포인트, 지구접근천체, 화성 표면,

달 표면 등

☐ 유인우주비행의 공백

○ Ares I과 Orion은 2017년에 사용 가능하며 따라서 우주왕복선이 2011

년에 철수될 경우, 미국의 유인우주비행은 약 7년의 공백이 발생

­ Augustine 위원회는 상기 7년의 공백을 6년 이내로 축소할 수 있는

방안을 모색하였으나 실패

○ 고정예산 내에서 우주왕복선의 수명을 연장할 경우, Ares I과 Orion

개발비용이 제한되어 Ares I과 Orion 사용은 2010년대 말에 가능

☐ 대형발사(Heavy lift)

○ 지구저궤도 대형발사 능력은 대형 탑제체 발사능력과 함께 우주탐사 ·

국가우주안보 · 과학계에 유익

☐ 우주인의 지구저궤도 접근

○ 우주인의 지구저궤도 접근 방식

­ 정부운영시스템 : Area I과 Orion

­ 상업적 승무원 운송 서비스(Commercial crew-delivery service)

○ 상업적 승무원 운송 서비스의 필요성 증가

­ 저렴한 초기 비용과 생애주기 비용은 미국의 지구저궤도 접근을 촉진

­ 미국의 모든 항공우주기업의 접근이 자유로운 그리고 적절한 인센티브를

갖춘 새로운 경쟁시스템의 도입이 필요

­ 단, 상업적 서비스에 기술적 위험은 내포

○ 상업적 승무원 운송 서비스가 시행될 경우, NASA는 지구저궤도 탐사

(예, Orion) 이외의 유인탐사에 집중할 수 있음

☐ 우주탐사 및 상업우주를 위한 기술개발

○ 우주기술 프로그램을 위한 계획적인 그리고 충분한 자금지원은 우주

개발의 결정적 요소

­ 상기 투자는 미국의 로봇탐사 · 상업적 우주산업 · 학계 및 기타

미국 정부의 사용자에게 유익

○ 사전 기술개발은 유인우주탐사 전략의 경제적인 진행을 가능케 함

3. 유인우주비행 프로그램 5개 대안

Augustine 위원회는 지속적인 유인우주비행 프로그램을 위한 5개의 대안

제시(아래 표 참조)

1, 2안의 예산 프로파일은 2014년까지 평평하게거나 감소하고, 그 후 연 1.4% 증가함

☐ 제1안 (Option 1)

○ 2011년 회계연도에 우주왕복선을 위한 재원 책정

○ 2016년 회계연도에 ISS 폐기를 위한 충분한 재원 책정

○ 예산의 제약이 있는 경우

­ Ares I과 Orion은 ISS 폐기 후에 운용가능

­ 초대형 발사체 Ares V는 2020년대 말에 운용가능

­ 최악의 경우, 달착륙선과 달표면 시스템 개발을 위한 자금이 2030년대 말까지

불충분

☐ 제2안 (Option 2)

○ ISS 수명을 2020년까지 연장 및 ISS 이용강화를 위한 재원 포함

○ Ares V(Lite)를 이용한 달 탐사 프로그램 시작

○ 회계연도 2011년까지 우주왕복선 비행 보장

○ 지구저궤도 승무원 운송 상업서비스 개발

○ 2020년대 말까지 Heavy Lift 능력을 못 갖추며, 달 착륙 및 탐사에 필요한 시스템 개발 비용은 불포함

3안 이하의 안들은 지구저궤도 넘어 우주탐사에 보다 적합한데, 2010년도부터 2014년도까지 매년 30억$이 증가함

☐ 제3안 (Option 3); Baseline Case - 실현 가능 프로그램

○ 2016년 ISS 폐기, Orion · Ares I · Ares V 달탐사 시작

○ 2011년 우주왕복선 퇴역 및 ISS 퇴역 준비 추가 예산

○ 2017년 Orion · Ares I · Ares V 개발완료

○ 2020년대 중반 달 탐사 시작

☐ 제4안 (Option 4); Moon First

­ 달을 지구저궤도 밖 유인탐사의 첫 목적지로 설정

­ ISS 수명 2020년까지 연장

­ 기술진보를 위한 제원 투입

- 승무원의 지구 저궤도 투입에 상업적인 발사체 이용

○ 제4안A (Variant 4A); Ares Lite

­ 우주왕복선 2011년 퇴역

­ 달 탐사를 위한 Ares V 대형발사체 개발

- 2020년대 중반 달탐사

○ 제4안B (Variant 4B); 우주왕복선 연장

­ 우주왕복선 2015년까지 연장, 유인 우주선 공백기 최소화

- 우주왕복선과 우주왕복선에서 파생된 Heavy Lift 우주발사체간의 시너지 효과

- 2020년대 중반 달탐사

☐ 제5안 (Option 5); 유연 경로

­ 우주왕복선 2011년까지 운용

­ ISS 수명 2020년까지 연장

­ 기술개발 자금 투입

­ 지구저궤도 상업적 서비스 개발

○ 제5A안 (Variant 5A)

­ 가장 강력한 Heavy Lift Ares Lite 발사체 개발

○ 제5B안 (Variant 5B)

­ EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle) 기반의 상업적 대형발사체 도입

­ 저렴한 운용비용, 그러나 NASA의 대규모 구조조정과 NASA의 역할 변화 수반

○ 제5C안 (Variant 5C)

­ 우주왕복선에서 직접 파생된 Heavy Lift 발사체 개발

- 기존의 인프라와 시설 그리고 생산 능력을 이용할 수 있는 이점

Option 5의 변형들에서는 2020년대 초부터 달 근접비행, 라그란지 점과 지구 근접 물체 방문, 그리고 화성 근접 비행과 같은 이벤트가 매년 일어나며, 화성의 위성과의 랑데부와 달착륙은 2020년대 중반에서 후반에 가능할 것임

위원회는 2010년 예산에 부합하는 두 가지 Option을 발견했으나, 두 방안 모두 가능한 있는 우주탐험 방안은 아님, 위원회는 사실상 2010년 예산에 부합하는 유인 우주탐사 방안을 찾지 못하였음

위원회는 2010년 이후 예산부터 매년 30억$을 증액해야 우주탐사가 실현 가능할 것으로 보임, 이러한 예산 수준에서야 Moon First와 Flexible Path 유인 우주탐사 전략이, 약간은 공격적이지만, 가능한 일정이 될 것임