도쿄 메트로폴리탄 대학, 차세대 우주선 재진입 제동 기술 실험 성공

• 도쿄 메트로폴리탄 대학 연구진이 우주선의 대기권 재진입 시 발생하는 열과 충격을 줄이는 자기유체역학(MHD) 제동 시스템의 새로운 테스트 설비를 개발함.
• 기존의 열 차폐막 방식은 재사용이 어렵고 무게 부담이 큰 단점이 있으나, MHD 제동은 자기장을 이용해 플라즈마와 기체 사이의 쿠션을 형성함으로써 열 감소와 항력 증대를 동시에 달성할 수 있음.

연구 내용 및 성과

• 연구진은 8m 길이의 팽창 튜브 설비인 'MX-6.0'을 구축해 초속 7.7km에 달하는 재진입 충격파를 시뮬레이션함.
• 자기장을 순간적으로 생성하는 펄스 형성 네트워크(PFN)를 적용하여 최대 1.58테슬라(Tesla)의 자기장을 구현, 기존 네오디뮴 자석의 한계치를 50% 이상 능가함.
• 실험 결과, 자기장 도입을 통해 충격파 방출 영역의 두께가 모델에 따라 약 15.7~16.2% 증가했으며, 이는 실제 비행 환경에서 공기역학적 항력을 높여 감속 성능을 향상할 수 있음을 입증함.
• 본 연구는 향후 우주선의 재사용성을 높이고 페이로드 용량을 최적화하는 데 중요한 기술적 토대가 될 전망임.