지구 주위에는 우주 파편이라고 불리는 인공위성과 로켓 파편 등이 50만 개 이상 존재하며 2만8000km/h에 달하는 속도로 이동하고 있다. 이 같은 우주 파편은 미래의 우주개발에 큰 지장을 줄 수 있으며 작업이 끝난 인공위성을 우주 파편화하지 않고 폐기하는 것은 우주개발에 큰 과제다. 실제로 인공위성을 어떻게 폐기해야 할까.
1960년부터 2020년까지 60년간 진행된 로켓 발사는 약 5,250회. 인공위성 등 로켓에 의해 발사된 인공물은 파악된 것만도 4만2000개로 이 중 절반이 넘는 2만3000개 이상은 미국에서 발사된 것이다.
지구 주위를 날고 있는 우주 파편의 대부분은 불과 5cm에서 10cm 사이의 나사, 파편 같은 작은 것들이다. 그러나 이처럼 작은 파편도 충돌하면 인공위성이 고장 나는 원인이 될 뿐 아니라 새로운 우주 파편이 대량으로 발생해 버리는 것으로 이어진다. 2009년 미국과 러시아의 통신위성끼리 충돌하는 우주개발 사상 처음으로 사고가 발생했다는 보고도 있으며 이 충돌로 수백 개에 이르는 우주 파편이 발생한 것으로 알려졌다.
©nasa, 출처 Unsplash와 유사한 사고가 발생했음에도 인공위성의 충돌이나 이상 접근을 방지하는 조치는 중국과 러시아, 미국 등 우주개발에 적극적인 국가와 #보잉, #스페이스X, #블루오리진 등 민간 우주업체가 준수해야 할 국제법의 형태로는 아직 존재하지 않고 있다.
그러나 2007년 유엔 우주파편 저감 가이드라인이 마련됐다. 이 지침에서 역할을 마친 인공위성 처리에 대해 대기권 재돌입, 무덤 궤도 유도, 우주로부터의 직접 제거 등 세 가지 방법을 설명하고 있다. 대기권 재돌입은 인공위성이 고열로 본체의 80%가 타버린다. 그러나 타다 남은 나머지 20%는 지구상에 그대로 떨어져 버린다. 1997년 1월 미국 오클라호마에서는 대기권에 재진입하면서 불에 타다 남은 미국 발사로켓 델타II의 파편이 산책하던 여성의 어깨를 스쳐 떨어지는 사건이 발생했다. 다행히 여인은 무사했다.
하지만 이러한 재해는 매우 드문 케이스다. 하늘에서 인공위성 파편이 떨어지는 것은 매우 위험하다는 생각도 들지만 대기권에 재돌입한 인공위성 대부분은 지구상 70% 이상을 차지하는 바다로 떨어진다.물론 인공위성을 낙하시킬 만한 지점도 거의 정해져 있어 낙하에 따라 피해가 가장 낮을 것으로 추정되기 때문에 뉴질랜드와 남아메리카의 한가운데가 낙하지점으로 설정되는 경우가 많다고 한다. 이 때문에 이 지역은 우주선 묘지, 우주의 무덤 등으로도 불린다.
© nasa , 출처 Unsplash
#우주선 묘지의 넓이는 1만 km 정도다. 이 지역은 항로나 노선이 설정되어 있지 않다. 지상에서 제어 가능한 인공위성이라면 우주선 묘지에 떨어뜨리는 것이 저예산으로 폐기 가능한 방법이다.그러나, 인공위성에는 고액의 개발비가 들고 있다. 엔진이나 안테나 등의 부품을 회수할 수 있으면 수리를 실시해 재사용할 수 있어 개발비를 억제할 가능성도 있다. 최근에는 대기권 재돌입에 따른 인공위성 소모를 최대한 억제해 재사용할 수 있는 인공위성 개발 프로젝트가 진행되고 있다.
무덤의 궤도 유도는 역할을 마친 인공위성 전용궤도로 인공위성을 전환시킨다는 것이다. 예를 들어 지구에서 볼 때 정지위성을 폐기할 때 위성을 대기권에 재돌입시키는 것보다 원래 궤도보다 200300km의 고도가 높은 #묘 궤도로 전이하는 방법이 일반적이다. 하지만 이 방법은 위성 속도와 궤도를 변화시킬 필요가 있기 때문에 개발비와 연료비가 꼭 드는 것이 단점이다.
이 때문에 우주에서 직접 제거하는 과정이 최근 연구되고 있다. 예를 들어 유럽우주국 ESA는 우주 파편 제거를 위한 위성을 쏘아 올리는 미션인 클리어 스페이스 원(Clear Space One)을 2025년 실시할 예정이라고 발표했다. 이 미션은 스위스의 스타트업인 클리어 스페이스가 발안한 것이다. 낡은 인공위성 등 대형 우주파편을 발사한 전용위성이 로봇팔을 물리적으로 포착한 뒤 곧바로 대기권으로 재돌입해 위성마다 다 타버린 뒤 우주파편을 제거한다. 이 밖에도 숲에서 수거하는 장치, 거대한 막으로 싸서 수거하는 우주선 등 다양한 우주파편 수거 방법이 고안되고 있다.
하지만 #스페이스X가 4,000개 이상의 인공위성을 쏘아 올리는 #스타링크(Starlink) 계획을 이미 시작해 앞으로 점차 우주를 떠도는 인공위성의 수가 늘어날 것은 상상하기 어렵지 않다. 단지 인공위성을 쏘아 올리는 것만이 아니라 어떻게 인공위성을 처분해야 하는지도 염두에 둔 우주개발이 필요하다는 것이다.
https://techrecipe.co.kr/posts/15598 지구 주위에는 우주 파편이라고 불리는 인공위성과 로켓 파편 등이 50만 개 이상 존재하며 2만8000km/h에 달하는 속도로 이동하고 있다. 이러한 우주 파편은 미래의 우주 개발에 큰 지장을 초래할 수 있으며 작업이 끝난 인공위성을 우주 파편화하지 않고 폐기하는 것은 우주techrecipe. co.kr