Reentry Trajectory 변경을 통한 Orion Heat Shield Charring 문제 해결

Context

Artemis I 미션 당시 Skip Reentry 기법 사용으로 인한 Heat Shield 내부 가스 포집 및 표면 균열 발생. 정밀도 향상과 가열 감소라는 이점 대비 소재 내구성을 저하시키는 설계 결함 확인.

Technical Solution

• Heat Shield의 물리적 Redesign 대신 Reentry Trajectory 최적화를 통한 근본 원인 제거
• 가스 포집의 주원인인 Skip Maneuver 단계를 완전히 배제한 직접 진입 방식으로 전환
• Arc Jet Facility 지상 테스트 데이터를 기반으로 변경된 궤적의 열 부하 시뮬레이션 수행
• 소재의 Char Loss 거동 분석을 통한 Trajectory 변경의 유효성 검증
• Apollo 시대의 정밀도 수준을 유지하는 궤적 설계를 통한 Landing Accuracy 확보

Impact

• Artemis I 대비 Heat Shield의 Char Loss 양과 크기 유의미한 감소
• 목표 지점으로부터 2.9 miles(약 4.7km) 거리 내 Splashdown 달성

Key Takeaway

하드웨어의 물리적 수정보다 시스템 운영 로직(Trajectory)의 변경이 더 빠르고 효율적인 해결책이 될 수 있는 엔지니어링 판단의 중요성.