우주에서의 충돌 위험 증가

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SGGP 2023년 7월 22일 11시 38분

독일 기업 Statista의 자료에 따르면, 2019년 미국 기업 SpaceX가 설립되기 전까지 지구 궤도에는 2,300개의 위성만 있었습니다. 현재까지 이 숫자는 10,500개에 달하며, 그중 8,100개가 아직 작동 중입니다. SpaceX의 Starlink 통신망만 해도 현재 약 4,700개의 위성이 궤도에 있습니다.

SpaceX의 Starlink 네트워크용 위성

억만장자 엘론 머스크의 회사는 6월 말 미국 연방통신위원회에 제출한 보고서에서 2019년 스타링크 네트워크를 구축한 이후 5만 건 이상의 충돌 회피 작전을 수행해야 했으며, 그 중 절반 이상이 6개월 기간(2022년 12월 1일~2023년 5월 1일)에 수행되었다고 밝혔습니다. 이는 위성 간 충돌 위험이 급격히 증가했으며 하루 평균 약 140건의 충돌 위험이 발생했음을 보여줍니다. 영국 사우샘프턴 대학교 항공우주학과 휴 루이스 교수에 따르면, 충돌 회피 작전 건수는 단 2년 만에 10배 증가했습니다. 이 수치는 향후 6개월 내에 5만 건, 그 후 6개월 내에 10만 건이 될 것으로 예측됩니다.

한편, 우주로 발사되는 위성의 수는 계속해서 증가하고 있습니다. SpaceX는 1세대 스타링크에 최대 1만 2천 개의 위성을 발사할 계획입니다. 2세대 스타링크에는 최대 3만 개의 위성이 탑재될 수 있습니다. 아마존의 카이퍼 프로젝트나 중국의 GW 프로젝트는 수많은 위성을 궤도에 올릴 계획입니다. 항공우주 전문가들의 추산에 따르면, 2020년대 말까지 지구 궤도를 도는 우주 물체의 수는 10만 개에 달할 수 있습니다.

SpaceX는 궤도상의 다른 물체와 충돌할 확률이 10만 분의 1의 임계값을 초과할 경우 위성에 자동으로 회피 조치를 취하도록 명령하는 충돌 경보 시스템을 보유하고 있습니다. 이 임계값은 다른 우주 기업들이 사용하는 1만 분의 1의 임계값보다 더 엄격한 것으로 간주됩니다. 그러나 경보 시스템의 계산은 전자기 폭풍과 같은 우주 기상 변화의 영향으로 인해 완전히 정확하지는 않습니다. 또한, 궤도상의 물체가 많을수록 충돌 위험이 커집니다.

현재 우주에는 위성 외에도 다양한 크기의 수많은 우주 쓰레기가 존재하며, 그 수도 빠르게 증가하고 있어 위성의 안전 확보가 더욱 어려워지고 있습니다. 루이스 교수는 더 나은 관리 조치가 없다면 상황은 통제 불능이 될 것이라고 경고했습니다. 유럽 우주국(ESA)에 따르면 현재 10cm 이상의 우주 쓰레기가 3만 6천 개, 1cm 이상의 작은 쓰레기가 100만 개에 달하며, 시속 2만 8천km의 속도로 지구를 돌고 있습니다. 이처럼 엄청난 속도에서는 아무리 작은 쓰레기라도 충돌하면 심각한 피해를 초래할 수 있습니다.

이러한 전망에 따라 레이더, 광학 또는 전자기적 수단을 이용하여 위성과 잔해의 비행 경로를 감시하는 많은 기술이 개발되었습니다. 예를 들어, 미국 기업 레오랩스(LeoLabs)는 저궤도에서 2cm 크기의 물체를 감지할 수 있는 여러 대의 레이더 기지를 구축했습니다. 이 기술을 통해 충돌 위험을 7일 전에 예측하고 사고 예방을 위한 작전을 수행할 수 있습니다.

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