우주에서의 충돌 위험 증가

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SGGP 2023년 7월 22일 11시 38분

독일 회사 Statista의 수치에 따르면, 2019년 미국 회사 SpaceX가 탄생하기 전까지 지구 궤도에는 불과 2,300개의 위성이 있었습니다. 현재까지 위성의 수는 10,500개에 달하며, 그 중 8,100개가 여전히 활동 중입니다. SpaceX의 Starlink 통신 네트워크만 해도 현재 궤도에 약 4,700개의 위성이 있습니다.

SpaceX의 Starlink 네트워크용 위성

억만장자 일론 머스크의 회사는 6월 말 미국 연방통신위원회에 제출한 보고서에서 2019년 스타링크 네트워크를 구축한 이후 50,000회 이상의 충돌 회피 기동을 수행해야 했으며, 그 중 절반 이상이 6개월 기간(2022년 12월 1일~2023년 5월 1일) 동안 수행되었다고 밝혔습니다. 이는 위성 간 충돌 위험이 급격히 증가하고 있음을 보여주며, 하루 평균 140건에 가까운 충돌 위험이 발생하고 있습니다. 영국 사우샘프턴 대학의 항공우주학과 휴 루이스 교수에 따르면, 충돌 회피 작전의 수가 불과 2년 만에 10배나 증가했습니다. 앞으로 6개월 안에 수술 건수가 5만 건, 그 다음 6개월 안에 10만 건으로 늘어날 것으로 예상됩니다.

한편, 우주로 발사되는 위성의 수는 꾸준히 증가하고 있다. SpaceX는 1세대 Starlink 네트워크를 위해 최대 12,000개의 위성을 발사할 계획입니다. 2세대 스타링크는 최대 3만 개의 위성을 탑재할 수 있다. 아마존의 카이퍼 프로젝트나 중국의 GW 프로젝트는 많은 위성을 궤도에 올릴 계획입니다. 항공우주 전문가에 따르면, 이 10년이 끝날 무렵 지구를 도는 우주 물체의 수가 10만 개에 달할 수 있다고 합니다.

SpaceX는 궤도에 있는 다른 물체에 충돌할 확률이 1/100,000을 넘을 경우 위성에 자동으로 회피 조치를 취하도록 명령하는 충돌 경보 시스템을 보유하고 있습니다. 이 기준은 우주 부문의 다른 기업들이 적용하는 1/10,000 기준보다 더 엄격한 것으로 간주됩니다. 그러나 경보 시스템의 계산은 전자기 폭풍과 같은 우주 날씨의 변화로 인해 완전히 정확하지 않을 수 있으며, 이로 인해 계산 결과가 왜곡될 수 있습니다. 게다가 궤도에 있는 물체가 많을수록 충돌 위험도 커집니다.

현재 우주에는 위성 외에도 다양한 크기의 파편들이 많이 존재하며, 그 수도 급속히 늘어나 위성의 안전을 확보하기가 더욱 어려워지고 있습니다. 루이스 교수에 따르면, 더 나은 관리 대책 없이는 상황이 걷잡을 수 없게 될 것이라고 합니다. 유럽 우주국에 따르면 현재 지구 상공에는 10cm 이상의 파편이 36,000개, 1cm 이상의 작은 파편이 100만 개 있으며, 시속 28,000km로 지구를 돌고 있습니다. 그렇게 엄청난 속도라면 아무리 작은 파편과라도 충돌하면 심각한 피해를 입을 수 있습니다.

이러한 시나리오에 대처하기 위해 레이더, 광학 또는 전자기적 기술을 사용하여 위성과 파편의 비행 경로를 모니터링하는 많은 기술이 개발되었습니다. 예를 들어, 미국의 LeoLabs라는 회사는 저궤도에서 2cm 크기의 물체를 감지할 수 있는 여러 개의 레이더 스테이션을 구축했습니다. 이 기술을 사용하면 충돌 위험을 7일 전에 예측하고 사고를 피하기 위한 조치를 취할 수 있습니다.

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