닐 스티븐슨의 Blue Origin 시절 — 채찍과 체인으로 우주를 꿈꾸다

닐 스티븐슨이 Blue Origin 시절 연구한 "체인 플링어"

• SF 작가 닐 스티븐슨이 Blue Origin 초창기(1999-2006) 시절 연구한 chain-flinger(체인 플링어), 일명 Aitkenator에 대한 글 시리즈의 도입부임. 고속으로 회전하는 체인 루프를 이용한 장치인데, 물리적으로는 채찍과 같은 원리

• 채찍이 음속을 돌파한다는 건 1927년부터 문서화된 사실이고 (채찍 소리가 실제로 소닉 붐임), 체인 플링어도 같은 물리학이 적용됨. 차이는 채찍은 한쪽 끝이 자유롭다는 것뿐

• 이 연구를 Kinetik der Kontinua(연속체의 운동학, KdK)라고 이름 붙임. 빅토리아 시대부터 2차 대전 직후까지의 과학자들이 이미 연구한 분야를 발굴한 것

거대한 채찍으로 우주에 갈 수 있을까?

• 결론부터 말하면 절대 불가능함. 하지만 궤도 속도에 도달하지 않아도 쓸모가 있다는 게 포인트인데, 이유는 로켓 방정식이 지수함수이기 때문

• 비유가 직관적임: 적도에 바지선을 띄우고 제트 엔진으로 시속 300km를 만든 뒤 거기서 셔틀을 발사하자는 제안이 실제로 있었음. 궤도 속도가 29,000km/h인데 고작 300km/h가 뭔 소용이냐 싶지만...

• 로켓이 발사대에서 시속 300km/h까지 가속하는 동안 엄청난 양의 연료를 태움. 그 연료의 무게 때문에 더 많은 연료가 필요하고, 그 연료 때문에 또 더 무거워지는 지수적 악순환. 초기 몇 초의 연료를 절약할 수 있다면 그 무게를 페이로드로 전환 가능하고, 궤도 페이로드 kg당 비용이 극도로 높기 때문에 거대한 제트 바지선도 경제성이 나온다는 거임

• 거대 채찍과 체인 루프는 실용성보다는 "빅토리아 시대 사람들이 우주 발사를 결정했다면 로켓 대신 기차를 하늘로 보내는 기계를 만들었을 것"이라는 스팀펑크적 상상력이 매력인 거임

• 시리즈는 1949년 Grammel과 Zoller의 논문부터 역순으로 다룰 예정. 그리고 마지막에 한마디: "2006년 이후로 Blue Origin은 그냥 로켓이나 만드는 평범한 항공우주 엔지니어링 회사"라고 덧붙임