스타십 V3, 오늘 밤 발사…스페이스X IPO 2600조 판가름

미국 상업 우주산업계가 7개월간 숨죽여 기다려온 스페이스X의 차세대 로켓 '스타십 V3(버전3)'가 오는 20일(현지시각) 첫 비행에 나선다.

성공 여부에 따라 미국항공우주국(NASA)의 달 귀환 계획부터 수십조 달러 규모의 스페이스X 기업공개(IPO) 가치평가까지 좌우될 수 있어, 미국 우주산업계 역사상 가장 주목도 높은 발사 중 하나로 꼽힌다.

아르스 테크니카(Ars Technica)가 18일(현지시각) 보도한 내용과 스페이스플라이트 나우(Spaceflight Now) 등 복수의 우주 전문 매체 최근 보도를 종합하면, 스페이스X는 텍사스주 스타베이스의 새로 건설한 2번 발사대에서 스타십 V3를 오후 6시 30분(동부시각), 즉 한국시각 오는 21일 오전 7시 30분에 띄울 예정이다.
당초 19일로 예정됐던 발사 일정은 기술 점검을 이유로 하루 미뤄졌다. 이번 비행은 스타십 통산 12번째 시험 비행이자, 대폭 개선된 V3 사양의 첫 공개 검증이다.

무엇이 달라졌나…'사실상 새 로켓'으로 재탄생

스타십 V3의 핵심은 차세대 랩터 3(Raptor 3) 엔진이다. 해수면 추력은 종전 230tf(톤포스)에서 250tf로, 진공 엔진은 258tf에서 275tf로 각각 끌어올렸다.

엔진 한 기당 무게는 1630kg에서 1525kg으로 줄었고, 엔진 단순화와 관련 하드웨어 경량화를 합산하면 엔진 한 기당 차량 전체 무게가 약 1t씩 감소하는 효과를 낸다.
재활용 구성 기준으로 저지구궤도(LEO)에 100t 이상을 실어 나를 수 있어, 이전 버전의 약 세 배 수준의 탑재 용량을 갖췄다. 1단 부스터 격자 날개(그리드 핀)는 4개에서 3개로 줄이되 크기를 50% 키우고 강도를 높였다. 위치도 낮춰 2단 점화 시 열 노출을 줄이는 방향으로 손봤다.

상단부인 스타십 우주선은 추진 계통을 '백지 설계'로 완전히 다시 짰다. 새로운 랩터 시동 방식 채택, 추진제 탱크 용적 확대, 비행 중 자세 제어에 쓰이는 반응 제어 계통(RCS) 개선이 이뤄졌으며, 추진제 누출 가능성이 있는 후방 밀폐 공간도 줄였다.

이번 비행에서는 차세대 스타링크 위성과 같은 크기의 모의 탑재체 22기를 실어 준궤도 비행 후 분리·배치하고, 우주 공간에서 랩터 엔진 재점화도 시험한다. 마지막 배치 위성 2기는 카메라를 탑재해 스타십의 열 차폐 타일 상태를 촬영·전송하는 임무도 맡는다.

스페이스X의 발사 담당 부사장 키코 돈체프(Kiko Dontchev)는 지난해 11월 한 콘퍼런스에서 "V3야말로 우리의 양산형 로켓이 될 것"이라고 밝혔다.
왜 지금인가…NASA 달 착륙과 IPO가 걸린 '복합 방정식'

스타십 V3의 성패가 단순한 로켓 시험을 넘어선 이유는 분명하다.

NASA는 스타십을 아르테미스(Artemis) 프로그램의 유인 달 착륙선(Human Landing System)으로 선정한 상태다.

2028년 아르테미스 4호 달 착륙을 위해 스페이스X는 궤도상 추진제 보충 시험을 먼저 성공시켜야 하며, 달 임무 한 번에 탱커 발사만 10회 이상이 필요하다. V3가 궤도 비행과 급유 시연에 연달아 성공해야만 이 계획이 현실화된다.

상업적 압박도 만만치 않다. 스페이스X는 나스닥 상장을 오는 6월 12일 기업가치 1조 7500억 달러(약 2634조 9750억 원) 수준으로 추진하는 것으로 알려졌다.

스타십 없이는 스타링크 대형 위성 배치도, 궤도 데이터센터 구상도, 화성 이주 계획도 공염불에 불과하다. 아르스 테크니카는 "스타링크 직접 접속 서비스, 궤도 데이터센터, IPO 이후 천문학적 기업가치, 나아가 화성의 도시까지—이 모두가 스타십의 빠르고 저비용 재활용 발사 실현에 달려 있다"고 짚었다.

스페이스 커머스 저널(The Journal of Space Commerce)의 저자 톰 패튼(Tom Patton)은 대규모 위성 군집이나 궤도 데이터센터를 추진하는 기업들이 스타십의 상업 운용을 전제로 사업 모델을 짜고 있다고 분석했다.

그는 스타십이 광범위한 상업 고객에게 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르려면 2028~2029년까지 기다려야 할 수도 있다고 내다봤다.


스타십 프로그램의 이력은 결코 매끄럽지 않다. 2025년 상반기는 프로그램 역사상 최악의 시기였다. 세 차례 연속 비행에서 스타십이 상승 중 통제력을 잃어 잔해가 아래로 쏟아졌다.

특히 5월 27일 아홉 번째 비행에서는 상단부 손실에 이어 슈퍼헤비 부스터까지 안전 귀환에 실패했다. 같은 해 11월에는 V3 부스터의 압력 시험 도중 예기치 않은 폭발이 발생해 해당 기체를 잃기도 했다.

올해 들어서도 시련이 이어졌다. 2월 정지 점화 시험에서 자동 중단이 발동돼 엔진 절반이 손상됐고, 4월 시험은 점화 1.88초 만에 압력 센서 이상으로 조기 종료됐다.

스타십 운용 선임 매니저 제나 로우(Jenna Lowe)는 최근 공개된 영상에서 "이건 정말 롤러코스터다. 올라갈 때는 한없이 올라가고, 내려갈 때는 끝없이 내려간다"고 토로했다.

5월 초에야 완전 지속 정지 점화 시험이 성공적으로 완료됐고, 지난 11일에는 5000t 이상의 추진제를 실제처럼 적재하는 탱킹 시험도 마쳤다.

이번 비행에서는 슈퍼헤비 부스터는 멕시코만 해상에 제어 낙하하고, 상단 스타십은 인도양 해역에 착수하는 방식으로 비행을 마무리할 예정이다. 처음 비행인 만큼 발사탑 회수(포착 시도)는 이번에 하지 않는다.

발사 성공 여부는 단순히 스페이스X 한 기업의 문제가 아니다. 미국 상업 우주 발사 시장에서 현재 팰컨 9 한 기종에 집중된 공급 병목을 해소하고, 킬로그램당 수백 달러 수준의 저비용 발사 시대를 열 수 있는지가 이번 비행으로 가늠된다.

팰컨 9의 향후 2년치 발사 예약이 이미 꽉 찬 상황에서 스타십 V3의 성공은 미국은 물론 글로벌 우주산업 전반의 지형을 바꿀 분수령이 될 것이라는 평가가 업계 안팎에서 나온다.


진형근 글로벌이코노믹 기자 jinwook@g-enews.com