우주대장 발사 관제석 입장

발사 과정 14단계 · 11 · T+4분 22초 → 12분 26초

3단 점화와 궤도 투입

이륙 4분 22초 뒤, 고도 약 275.7 km에서 2단 엔진이 꺼지고 2단이 떨어져 나가면 3단 7톤급 엔진이 점화됩니다. 3단은 8분 넘게 타며 속도를 궤도에 필요한 초속 약 7.5 km까지 올리고, 5차는 이륙 12분 26초 뒤 고도 575.4 km에서 엔진을 끄고 목표 궤도에 들어섰습니다. 성공 판정 기준은 570 ± 15 km였습니다.

5차 발사 기준 · 그림은 우주대장 시뮬레이터의 3D 재현 화면 · 작성 KaiSim · 우주대장 제작자 · 고친 날

지구 위에서 엔진을 켠 누리호 3단
2단 분리와 3단 점화, 왼쪽은 3단 엔진부 카메라 · 3D 재현

한눈에 보기

T+
2단 분리5차 262초, 고도 약 275.7 km (계획 268초, 277 km)
3단 엔진7톤급 1기
궤도 투입5차 745.7초, 고도 575.4 km (계획 761초, 575 km)
목표 궤도고도 570 km 태양동기궤도, 경사각 97.67도, 초속 7.57 km
판정 기준570 ± 15 km (4차는 600 ± 35 km)

2단 분리와 3단 점화

2단 엔진이 꺼지면 2단 뒤쪽의 작은 역추진 모터가 2단을 뒤로 빼내고, 3단 엔진이 점화됩니다. 5차는 이륙 262초, 고도 약 275.7 km에서 이 일이 일어났습니다. 생중계는 이륙 262초 무렵 2단 엔진 정지를, 265초 무렵 2단 분리를 알렸습니다. 떨어진 2단은 5차 비행 계획상 발사장에서 약 2,670 km 떨어진 태평양에 떨어집니다.

2단을 떼어 내고 3단 엔진을 켜는 장면
2단을 떼어 내고 3단 엔진을 켜는 장면 · 3D 재현

8분 동안 옆으로 빨라지기

3단 엔진의 추력은 7톤급으로 1단의 40분의 1 정도지만, 8분 넘게 꾸준히 탑니다. 그동안 고도는 약 276 km에서 575 km까지 마저 올라가지만, 3단이 하는 더 큰 일은 옆으로 빨라지는 것입니다. 궤도에 머물려면 초속 약 7.5 km, 시속으로 2만 7천 km 정도가 필요합니다.

5차 생중계 화면에는 12:34에 고도 568 km가 표시됐고, 12:36에 속도가 초속 7.5 km를 넘었으며, 12:37에 궤도 투입이 확인됐습니다. 3단이 타는 동안에는 자세 제어 장치가 기체가 제 축을 따라 도는 롤만 잡고, 엔진이 꺼진 뒤에는 세 축을 모두 제어하는 방식으로 바꿔 위성 분리를 준비합니다.

5차는 엔진 성능이 기준보다 높아 1·2·3단 연소 시간이 각각 약 2·4·9초 짧았고, 위성 분리도 약 15초 앞당겨졌습니다. 2025년 4차도 엔진 성능이 높아 계획대로 계속 태우면 목표 속도를 넘기 때문에 3단을 일찍 껐습니다.

1차가 궤도에 오르지 못한 구간

2021년 1차 발사는 1단, 페어링, 2단 분리까지 모두 정상이었습니다. 그런데 3단 엔진이 계획한 521초보다 46초 짧은 475초 만에 꺼졌습니다. 고도 700 km에는 이르렀지만 목표 속도 초속 7.5 km에 못 미쳐, 실려 있던 위성 모사체는 궤도에 들어가지 못했습니다. 원인은 3단 산화제 탱크 안의 헬륨 탱크 고정 장치였습니다. 조사 결과는 1~5차 발사 기록에 정리했습니다.

차수별 3단 정지와 궤도

차수3단 정지목표 궤도결과
1차475초 (계획 521초)700 km궤도 진입 실패
2차약 13분 10초700 km705 km
4차741.2초 · 600.5 km600 km601.3 km · 경사각 97.75도
5차745.7초 · 575.4 km570 km목표 궤도 정상 진입

2차의 3단 정지 시각은 한 보도에만 있는 값입니다. 3차는 3단 정지 시각이 공개된 자료에서 확인되지 않아 뺐습니다.

관제석에서는

11장은 궤도 투입을 감시하는 장입니다. 2단 분리와 3단 점화를 확인한 뒤, 고도와 속도가 목표에 다가가는 동안 카메라를 바꿔 가며 3단을 지켜봅니다. 3단 엔진이 꺼지고 궤도 투입이 확인되면 위성 분리로 넘어갑니다.

이 단계를 관제석에서

발사 관제석 입장

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