Design and Feasibility Study of a Small Lunar Lander with an Electric Pump-Fed Methane Propulsion System

최근 달착륙선은 기존에 널리 활용되었던 저장성 추진제에서 극저온 추진제로 전환되는 경향이 있다. 24년 초 미국 Intuitive Machines 사의 메탄엔진 기반 달착륙선 IM-1과, 25년 초 IM-2가 달착륙을 시도하였다. 두 임무 모두 가압 공급 방식 메탄 추진시스템을 사용하였으며, 불완전하거나 모호한 결과는 메탄 기반 달 착륙선 기술이 유망함에도 불구하고, 아직 실제 운영 환경에서 완전히 검증되지 않았음을 시사한다. 26년 5월경 액체수소 엔진 기반 Blue Origin 사의 Blue Moon 달착륙선 발사가 예정되어 있으며, 이후 메탄엔진 기반 SpaceX사 Starship의 달착륙이 예정되어 있다. 본 연구에서는 전기펌프 공급방식 메탄 추진시스템 기반 소형 달착륙선을 제안하였다. 이 방법은 더 높은 연소실 압력과 재생냉각을 가능하게 하여, 비추력이 향상되고 추진시스템의 구조적 질량 감소를 가져온다. 추진기관의 구성이 성능에 미치는 영향은 유상하중 탑재량 및 시스템 견고성 측면에서 분석되며, 미래 소형 달착륙 임무에서 전기펌프 공급방식 메탄 추진기관 적용의 잠재적 이점을 보여준다.