스타링크 위성은 재진입 시 완전히 소각되도록 설계되었지만, 몇 달마다 지구에 영향을 미치는 우주 쓰레기에 대한 뉴스 보도가 나옵니다.
최근 EarthSky의 한 에피소드는 우주가 점점 혼잡해지면서 인공위성들이 지구로 추락할 위험이 커지고 있음을 조명했습니다. 아래 임베드된 영상의 핵심 내용은 현재 지구 궤도를 돌고 있는 추적 대상 물체가 약 2만 개에 달한다는 것입니다. 이 중 작동 중인 위성은 12,000개에 달하며, 여기에는 SpaceX의 Starlink 위성군 8,000개가 포함되어 있습니다. 심지어 2025년에는 "매일 몇 건의 위성 재진입 사태"가 발생할 것으로 예상되며, 계획되는 수많은 위성들로 인해 상황은 더욱 악화될 것이라는 분석이 나왔습니다.
진행자인 데이브 아달리안(Dave Adalian)은 하버드-스미소니언 천체물리학센터(Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics)의 연구원인 조나단 맥도웰(Jonathan McDowell)과 함께 이 포화된 우주 궤도 문제를 논했습니다.
아달리안은 소셜 미디어에 올라오는 Starlink 위성들이 하늘에서 타버리는 모습을 언급하며, 이는 위성 잔해로 인한 위험이 커지고 있다는 신호라고 지적했습니다. 유명 천체물리학자인 맥도웰은 아달리안의 우려를 섣불리 일축하지 않고 "정말로 붐비고 있다"는 점에 공감했습니다. 그는 현재의 위험, 특히 Starlink 위성 관련 위험은 낮은 수준이라고 신중하게 설명했지만, 동시에 우리가 지구 거주민으로서 안전하기 위해서는 글로벌 차원의 규제와 협력이 시급하다고 강조했습니다.
중국 위성의 근접 오작동이 Starlink의 궤도 하강을 촉발
Starlink 위성 34343, ‘파편 생성 사건’으로 사라지다
LEO(저궤도)는 얼마나 혼잡한가?
앞서 언급했듯이, 현재 저궤도(Low Earth Orbit, LEO)에는 약 12,000개의 위성이 있으며, 그중 약 8,000개가 Starlink에 해당합니다.
여기에 더하여 아마존(Amazon)과 같은 서방 기업들로부터 위성 수가 증가하고 있습니다. 제프 베이조스(Jeff Bezos)의 로켓들은 약 100개를 우주에 올렸으며, 앞으로 수천 개가 더 계획되어 있습니다. 또 다른 서방 기업인 ESpace는 아직 위성 목록이 두 자릿수를 넘지 못한 것으로 알려져 있으나, LEO에서 수십만 개의 위성을 배치하겠다는 계획서를 제출했습니다.
나아가 우주 궤도에서 독자적인 통신 시스템을 목표로 하는 중국과 같은 국가들도 주목됩니다. 한 중국 회사는 이미 100개가 넘는 위성을 발사했으며, 추정컨대 중국 역시 조만간 수만 개의 위성을 추가할 가능성이 높습니다.
맥도웰은 같은 궤도 또는 유사한 궤도에서는 추적되지 않는 약 "백만 개의 센티미터 크기 파편"이 존재한다고 덧붙입니다.
위성은 왜 고장나거나 추락하는가?
이 천체물리학자에 따르면, 상업용 위성은 평균적으로 약 5년간 임무를 수행합니다. 이후에는 은퇴하며 궤도가 점진적으로 낮아지게 됩니다. 최종적으로 대기 저항이 남은 궤도를 끌어내리면서 위성은 '예측 불가능한 장소'에서 재진입하게 됩니다. 문제는 이 과정에서 사람이 많이 거주하는 지역 상공에 잔해를 떨어뜨릴 위험이 있다는 것입니다.
케슬러 증후군(Kessler Syndrome)
70년대에 과학자 돈 케슬러(Don Kessler)는 비슷한 궤도에 위성이 지나치게 많아지면 충돌과 잔해의 연쇄 반응을 일으켜 추가 충돌을 유발할 수 있다고 경고했습니다. 맥도웰은 모든 거대 위성군이 계획되고, 예상치 못한 대규모 방사능 사건(예: 우주 쓰레기) 등이 발생할 경우 상황이 "매우 빠르게 악화될 수 있다"고 경고했습니다. 게다가 더 높은 궤도에서 떨어지는 오래된 우주 시대 잔해에 의해 이러한 연쇄 반응이 촉발될 위험도 상존합니다.
Starlink 위성이 다른 위성보다 안전할 수 있다
SpaceX Starlink의 위성들에 대해 맥도웰은 이러한 통신 위성들이 보통 길이가 30m(약 100피트)이고 최대 1톤의 무게를 가진다고 설명했습니다. 당연히 이런 거대한 물체가 뒷마당에 떨어지는 것은 원치 않겠지만, 이들은 대개 소각되면서 파편만 남기는 경향이 있습니다.
전문가들은 밤하늘에서 불타는 물체(궤도 파편)가 지상에 떨어지는 것을 보면, 그것이 우주 쓰레기인지, 아니면 다른 현상인지 구분하기 어렵다고 지적합니다.
(개정판에서 삭제된 부분: 예전에는 이 문단에 추가 설명이 있었을 수 있으나, 현재 맥락에서는 핵심 메시지를 유지했습니다.)
[추가 참고 사항]
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