NASA와 LBNL, AI와 X선 활용해 우주선 열차폐막 실시간 관측 성공

• NASA와 로렌스 버클리 국립연구소(LBNL)가 우주선 재진입 시 열차폐막이 소실되는 과정을 실시간으로 분석함.
• 생성적 적대 신경망(GAN) 기술을 활용해 촬영 속도와 해상도 간의 균형 문제를 해결함.

열차폐막 소실(Ablation) 원리

• 우주선이 대기권에 재진입할 때 발생하는 극심한 열에너지를 열차폐막 소재가 흡수하고 방출하는 과정을 '소실(ablation)'이라 함.
• 아르테미스 I 임무 수행 중 예상치 못한 불균일한 탄화 및 마모 현상이 발견되면서 실시간 분석의 필요성이 대두됨.

연구 및 분석 방법

• LBNL 연구진은 최대 900℃ 환경에서 재진입 압력과 기체 성분을 모사하는 특수 챔버를 설계함.
• X선 마이크로 단층 촬영(micro-CT) 기술로 실시간 3D 구조 이미지를 확보함.

소재별 열 분해 방식의 차이

• SLA-561V(천연 코르크 함유): 코르크 입자가 급격히 기화하며 내부에 빈 공간(void) 형성.
• SLA-220(실리콘 엘라스토머 기질): 열기 배출을 위한 미세한 가지형 채널(micro-channels)을 형성하며 열을 분산.

향후 과제

• 현재 연구 결과를 활용한 재진입 시뮬레이션 업데이트는 아직 진행 전임.
• SpaceX의 PICA-X나 재사용 타일과 같은 상업용 우주선 소재에 대한 분석은 포함되지 않음.