[단독] "누리호 위성, 충돌 위험 크다…비좁은 550㎞ 지구궤도"
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━ [최준호의 사이언스amp;] 위성간 충돌 현실화할까 영화 승리호에 등장한 우주쓰레기.최근 군집위성의 연이은 발사로 SF영화 승리호의 상상이 현실화할 가능성이 높아졌다. [사진 메리크리스마스] 김 교수는 “고도 550㎞의 지구 저궤도는 스페이스X의 스타링크 군집위성 4000대가 매 90분마다 한 번 지구를 돌고 있는 등 지구 저궤도 중 가장 복잡한 곳”이라며 “누리호 위성들은 북극과 남극을 잇는 극궤도를 돌면서 스타링크 위성들과 45도 또는 135도 각도로 만나게 되는데, 이대로 가면 두 위성군이 향후 1년 안에 한 대는 부딪히게 될 것”이라고 주장했다. 차세대소형위성 2호에는 추력기가 달려 있어, 충돌 위험이 예측될 때는 회피기동을 할 수도 있지만, 큐브 위성들은 크기가 작고 성능이 제한돼 궤도수정을 할 수 없다. ■ 태양광 이용 위해 현 고도 선택 스타링크 위성들과 같은 높이 “1년 내 한 개는 충돌할 가능성” 혼잡한 우주…관제 필요해지나 유럽우주국ESA이 공개한 실제 데이터를 기반으로 표현한 지구 저궤도 상의 인공우주 물체 상상도. 밀도와 크기는 실제와 다르다. [AFP=연합뉴스] 군집위성으로 더 복잡해진 저궤도 확률이 높다고 반드시 일이 일어나는 건 아니지만, 누리호와 인공위성들은 왜 하필 목표고도를 저궤도 중에서도 가장 복잡한 550㎞로 잡았을까. 스타링크는 왜 또 550㎞ 고도의 궤도에 몰려 있을까. 지구관측 위성 등 저궤도 위성들은 고도 600~800㎞ 사이에 있는데, 스타링크처럼 위성 인터넷 사업을 위한 통신인공위성은 원활한 통신 품질을 위해 관측위성보다 더 낮은 500㎞대를 선택할 수밖에 없다. 500㎞ 아래로 더 내려올 수도 있지만, 이 경우엔 지구 중력의 영향을 더 받아 위성의 수명이 짧아질 수밖에 없다. 누리호 인공위성들도 어쩔 수 없는 사연이 있다. 김해동 국립경상대 항공우주학부 교수전 한국항공우주연구원 연구원는 “전남 고흥에서 발사되는 누리호가 인접국가 상공을 피해 올라갈 수 있는 경사각과, 차세대소형위성 2호 등 우리 인공위성이 필요한 여명-황혼궤도를 고려하면 550㎞ 고도가 나올 수밖에 없다”라고 말했다. 여명-황혼 궤도는 위성이 24시간 동안 여명이나 황혼을 볼 수 있는 궤도로, 항상 일정한 태양 빛을 받을 수 있다. 차세대소형위성 2호의 주목적은 영상 레이더 시험이다. 영상레이더는 통신위성보다 더 많은 에너지가 필요해 배터리 소모가 크다. 이 때문에 스타링크 군집위성 수천 대가 도는 궤도임에도 불구하고 태양 빛을 일정하게 계속 받는 여명-황혼 궤도를 이용할 수밖에 없었다는 게 전문가들의 분석이다. 태양계 내에서 가장 비좁은, 즉 밀도가 높은 곳은 지구궤도다. 1957년 인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호가 올라간 이후부터의 얘기다. 미국 우주사령부에 따르면 인공위성과 우주쓰레기를 포함한 ‘등록 인공우주물체’10㎝ 크기 이상만 4만8000개에 달한다. 1㎝ 이상은 약 100만개, 1㎜ 이상은 약 1억5000만 개로 알려져 있다. 지구 궤도 중에서도 가장 비좁은 곳은 대부분의 인공위성과 우주쓰레기가 떠 있는 고도 2000㎞ 이하의 저궤도다. 이들 인공우주물체는 초속 7.5㎞, 시속 2만7000㎞로 지구 둘레를 돌고 있다. 인류의 지구 밖 진출 어려워질 수도 차준홍 기자 위성 간 또는 위성과 우주쓰레기 간 충돌 위험을 일찍이 예견한 과학자가 있다. 미국 항공우주국NASA의 도널드 케슬러 박사다. 그는 1978년 지구를 도는 인공위성들이 충돌을 반복해, 토성의 고리처럼 파손된 인공위성 잔해들이 지구를 감싸는 날이 올 것이라고 경고했다. 이렇게 되면 인류가 지구 밖으로 진출하기는커녕, 인공위성을 이용하는 모든 기술이 중지됨으로써 GPS, 위성 통신 등의 현대 기술 대부분을 쓸 수 없게 돼 인류 문명이 1960년대 중후반으로 후퇴할 수 있다고 주장했다. 이른바 ‘케슬러 신드롬’이다. 정옥철 항우연 우주상황인식 연구실장은 “스타링크 외에도 영국의 원웹 등 적지않은 글로벌 기업들이 군집위성을 이용한 위성 인터넷 서비스를 추진하고 있어 저궤도를 중심으로 인공 우주물체들은 더 많아질 수밖에 없다”며 “항공 교통 관제처럼 이제는 우주 공간 상에서도 교통관제를 해야 하는 상황이 되고 있다”고 말했다. 최준호 과학amp;미래 전문기자·논설위원 최준호 과학·미래 전문기자, 논설위원 [J-Hot] ▶ 38세 여배우 만취운전…가드레일 들이박고 쿨쿨 ▶ "60대라고 갑자기 섹스리스 되겠나" 여성 4인 고백 ▶ 29세 배우 박수련, 계단 낙상뒤 숨졌다…"장기기증" ▶ "오빠 탈옥할게 기다려줘" 감방서 편지 보낸 20대 죗값 ▶ 당황한 메시…"대만은 아냐?" 中공항 2시간 갇힌 사연 ▶ 중앙일보 / 페이스북 친구추가 ▶ 넌 뉴스를 찾아봐? 난 뉴스가 찾아와! ⓒ중앙일보https://www.joongang.co.kr, 무단 전재 및 재배포 금지 최준호 joonho@joongang.co.kr |
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