우주에서의 충돌 위험 증가

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한국어: 07/22/2023 11:38

독일 회사 Statista의 수치에 따르면, 2019년에 미국 회사 SpaceX가 창립되기 전까지 지구 궤도에는 불과 2,300개의 위성이 있었습니다. 현재까지 위성의 수는 10,500개에 달하며, 그 중 8,100개가 아직 활성화되어 있습니다. SpaceX의 Starlink 통신 네트워크만 현재 궤도에 약 4,700개의 위성을 보유하고 있습니다.

SpaceX의 Starlink 네트워크를 위한 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 방지 작전의 건수가 불과 2년 만에 10배나 늘어났습니다. 향후 6개월 내에 이러한 작업 건수가 5만 건, 그 다음 6개월 내에 10만 건으로 늘어날 것으로 예상됩니다.

그 사이, 우주로 발사되는 위성의 수는 꾸준히 증가하고 있다. SpaceX는 1세대 Starlink 네트워크를 위해 최대 12,000개의 위성을 발사할 계획입니다. 2세대 스타링크는 최대 30,000개의 위성을 탑재할 수 있다. 아마존의 카이퍼 프로젝트나 중국의 GW 프로젝트는 많은 위성을 궤도로 발사할 계획을 가지고 있습니다. 항공우주 전문가에 따르면, 이 10년이 끝나면 지구 궤도를 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 임계값은 우주 분야의 다른 기업의 1/10,000 임계값보다 더 엄격한 것으로 간주됩니다. 그러나 경보 시스템의 계산은 전자기 폭풍 등 우주 날씨의 변화로 인해 완전히 정확하지 않을 수 있으며, 이로 인해 계산 결과가 왜곡될 수 있습니다. 게다가 궤도상에 있는 물체가 많을수록 충돌 위험도 커집니다.

현재 우주에는 인공위성 외에도 다양한 크기의 파편이 많이 존재하며, 그 수도 급속히 늘어나고 있어 인공위성의 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 이상 크기의 파편이 36,000개, 1cm 이상 크기의 작은 파편이 100만 개 있으며, 시속 28,000km로 지구를 돌고 있다고 합니다. 그렇게 빠른 속도라면 아무리 작은 파편과라도 충돌이 일어나면 심각한 피해가 발생할 수 있습니다.

이러한 시나리오에 대처하기 위해 레이더, 광학 또는 전자기적 방법을 사용하여 위성 및 잔해물의 비행 경로를 모니터링하는 많은 기술이 개발되었습니다. 예를 들어, 미국의 레오랩스(LeoLabs)라는 회사는 저궤도에서 2cm 크기의 물체를 감지할 수 있는 여러 대의 레이더 스테이션을 구축했습니다. 이 기술을 사용하면 충돌 위험을 7일 전에 예측하고 사고를 피하기 위한 조치를 취할 수 있습니다.

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