현대의 우주발사체는 일반적으로 다단로켓으로, 비행 중 각 단을 분리하며 목표 궤도로 비행하게 된다. 이런 발사체 구조는 발사체의 중량이 매우 크므로, 그 중량에 대한 발사비용이 추가되는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해, NASA는 1990년대 SSTO(Single-Stage to Orbit) 시연체인 X-33을 통해 1단만으로 우주 궤도까지 이동하는 기술을 개발하고자 하였으나 기술적인 문제로 2001년 프로젝트가 취소된바 있다.

그러나 현재에 이르러 이런 기술적인 문제들을 극복하고, 우주발사체의 새로운 패러다임을 제시하는 프로젝트가 진행 중이다. 시애틀에 위치한 Radian Aerospace는 새로운 SSTO 발사체를 개발하고 있다. 현 Radian Aerosapce의 CTO, 전 X-33 프로그램 매니저인 Livingston Holder는 다음과 같이 이야기한다. "당시에는 기술적인 문제로 인해 SSTO로 얻을 수 있는 이득보다 손해가 더 커서 프로그램을 중단할 수 밖에 없었습니다. 그러나 그때에 비해 지금은 엄청난 발전이 이루어졌습니다. - 더 강하고 내열성이 뛰어나면서도 가벼운 소재, 더 효율적인 추진 기관에 대한 기술이 확보되었지요."

SSTO의 가장 큰 문제로는 우주궤도 진입을 위한 속도에 있다. 우주 궤도 진입을 위해선 시속 28,164 km를 만들어야 하는데, 이 과정에서 필요한 추진제의 중량이 엄청나다. 일반적인 우주발사체에서 추진제 중량이 차지하는 양은 전체 발사 중량의 95 %로, 추진제를 실음에 따라 답재 가능한 공간과 중량이 줄어들고, 추진제 중량에 대한 추력이 추가되야하는 상황의 반복이다.따라서 우주발사체는 필연적으로 엄청난 양의 추진제를 탑재하고 비행해야 하는데, 이를 위해 일반적으로는 발사체를 여러 단을 구성해 추진제 소모에 따라 각 단을 분리시켜 중량을 감소시키는 방법을 사용해 왔다.



Radian Aerospace는 엄청난 양의 추진제를 발사체에 탑재하여 속도를 확보하는 방법 대신, 지상에서 추진력을 발생시켜 필요한 속도를 만들어주는 방법을 채택하였다. 지상에 로켓 추진 열차를 만들어 비행체를 탑재하고, 3 km 가량 시속 864 km의 속도로 가속하여 발사체를 쏘아주는 방식이다. 이를 위해 Radian One 발사체는 3가지 특징을 가지게 된다.

먼저, 열차를 통해 발사되어 발사 이후 열차는 재사용이 가능하다는 점, 발사체의 재사용을 위한 착륙을 지원한다는 점, 비행과정에서 양력 발생을 위해 날개를 가진다는 점이다. 현재 개발 중인 발사체는 NASA의 우주왕복선처럼 비행을 통해 우주로 진입하고, 활강을 통해 착륙하여 재사용하는 방식으로 운영하는 방향으로 설계를 진행하고 있다. 이러한 시스템을 통해 Radian One은 매우 짧은 임무 준비시간을 가지고 위성 발사와 화물 및 인력 운송 등 비행체 당 100회 이상의 비행 임무를 수행할 수 있는 것으로 기대된다. Radian One은 2028년 시험 비행을 목표로 개발이 진행되고 있다.

기사 출처 : https://edition.cnn.com/science/radian-spaceplane-rocket-sled-spc/index.html