지구를 도는 위성의 수가 급증하면서 천문학과 우주 환경에 대한 우려가 커지고 있습니다.

얼마 전만 해도 우주시대가 시작될 무렵에는 지구를 도는 인공위성은 몇 개뿐이었습니다. 하지만 거의 70년이 지난 지금, 지구 주변을 도는 우주선의 수는 수천 대로 늘어났고, 거의 매일 새로운 우주선이 발사되고 있습니다.

현재 지구 궤도를 돌고 있는 위성은 몇 개입니까? 위성을 몇 개 더 추가할 수 있나요? 그리고 이들이 모두 모이면 어떤 문제가 생길까요?

수십 년 동안 우주로 발사된 위성의 수는 안정적으로 유지되었습니다. 최초의 인공위성인 스푸트니크가 1957년 궤도에 진입한 이래로 매년 평균 50~100개의 위성만 발사되었습니다. 그러나 2010년대에 들어서 SpaceX와 같은 민간 우주 기업의 등장으로 발사가 급증했고, 그 속도는 계속해서 빨라졌습니다. 2024년 한 해에만 평균 34시간마다 로켓이 발사되어 2,800개 이상의 위성을 궤도에 올릴 예정입니다.

하버드 스미스소니언 천체물리학 센터의 천문학자 조나단 맥도웰에 따르면, 2025년 5월 현재 지구 궤도를 도는 활성 위성은 약 11,700개이며, 그 대부분은 지구 표면에서 1,200마일(2,000km) 미만인 저궤도(LEO)에 있습니다. 맥도웰은 1989년부터 위성 활동을 추적해 왔습니다.

위성은 빛을 지구로 반사하는데, 이로 인해 우리가 밤하늘을 보는 방식이 바뀔 수 있습니다. 사진: Shutterstock.

그러나 유엔 우주사무국에 따르면 폐기된 위성, 궤도 이탈을 기다리는 위성 또는 "묘지 궤도"로 이동한 위성을 포함하면 총 위성 수는 14,900개에 달할 수 있지만, 정확한 전체 수를 파악하는 것은 여전히 ​​어렵습니다.

그리고 이것은 단지 시작일 뿐입니다. 일부 전문가들은 활동 위성의 수가 정점에 도달하기 전에 10배 가까이 증가할 수 있다고 예측합니다. 만약 그런 시나리오가 실제로 일어난다면 천문학, 우주 탐사, 환경과 관련된 많은 문제가 제기될 것입니다.

브리티시 컬럼비아 대학의 천문학자 에런 볼리는 "이로 인해 우주 교통 관리 문제가 발생하고, 우주 쓰레기가 늘어나고, 천문학과 하늘 관측이 방해를 받습니다. 게다가 대기를 오염시킬 수 있는 로켓 발사와 재진입도 방해를 받습니다."라고 말했습니다. "우리는 아직도 이 현상이 미치는 영향의 정도를 알아가는 중입니다."

'슈퍼 별자리'로 인한 위성 폭발

위성 수가 기하급수적으로 증가하는 주된 이유는 민간 기업이 글로벌 통신 서비스를 제공하기 위해 구축한 거대한 위성 네트워크인 '메가콘스텔레이션'의 개발 때문입니다. 대표적인 예가 SpaceX의 Starlink 컨스텔레이션이다.

맥도웰에 따르면 2025년 5월 현재 약 7,400개의 스타링크 위성이 지구 궤도에서 작동하고 있으며, 이는 모든 활성 위성의 60% 이상을 차지합니다. 이 모든 위성은 2019년 5월부터 불과 6년 만에 발사되었습니다.

SpaceX가 현재 선두를 달리고 있지만, Eutelsat의 OneWeb 별자리, AST의 SpaceMobile 네트워크, Amazon의 Project Kuiper, 중국의 "Thousand Sails" 별자리 등을 포함하여 다른 기업들이 따라잡으려고 노력하고 있습니다.

미래에 얼마나 많은 위성이 발사될지 정확히 예측하는 것은 쉽지 않습니다. 그러나 과학자들은 궤도에서 공존할 수 있는 위성의 수에 대한 안전한 한계를 추정할 수 있는데, 이를 "수용 능력"이라고 합니다.

맥도웰, 볼리, 페데리코 디 브루노(SKA 천문대), 벤야민 빙켈(독일 막스 플랑크 전파천문학 연구소) 등 많은 천문학자에 따르면, LEO 궤도에는 최대 10만 개의 활성 위성이 포함될 수 있습니다. 이 임계값에 도달하면 고장나거나 지구로 다시 떨어지는 오래된 위성을 대체하기 위한 새로운 위성만 발사됩니다.

이러한 용량이 언제 달성될지는 불분명하지만, 현재 성장률을 유지한다면 일부 전문가들은 2050년 이전에 달성될 수 있다고 말합니다.

잠재적인 문제

지구 궤도를 도는 위성이 너무 많으면 여러 가지 결과가 초래될 수 있습니다.

가장 큰 문제 중 하나는 우주 쓰레기입니다. 현대 로켓 중 상당수는 부분적으로 재사용이 가능하지만, 폐기된 부스터 단계는 여전히 지구 저궤도에 남아 수년간 그대로 남아 있다가 다시 대기권으로 추락합니다. 이러한 파편들이 서로 충돌하거나 국제 우주 정거장과 같은 대형 위성이나 우주선과 충돌하면 수천 개의 작은 파편이 생겨 추가 충돌 위험이 커집니다.

이러한 충돌 시퀀스를 그대로 두면 LEO 궤도를 사용할 수 없게 되어 심우주 탐사에 방해가 될 수 있습니다. 이 문제는 "케슬러 증후군"으로 알려져 있는데, 과학자들은 이 위험에 대해 즉각적으로 해결해야 한다고 경고합니다.

게다가 위성은 천문학자들에게 시각적 간섭을 일으키기도 한다. 특히 밝은 물체인 지구 표면에서 빛을 반사하는 위성은 큰 빛의 궤적을 만들어 장시간 노출 천문 사진을 망치고, 먼 천체의 관측을 방해할 수 있습니다.

그뿐만 아니라, 스타링크와 같은 위성에서 나오는 방사선 오염은 전파 천문학에도 영향을 미칩니다. 일부 전문가들은 위성의 수가 최대치에 도달하면 간섭 수준으로 인해 많은 주파수에서 무선 관측이 불가능해질 것을 우려합니다.

로켓 발사는 대기 중으로 온실가스를 배출하는 데에도 영향을 미치는데, 이는 인간이 야기한 기후 변화를 악화시키는 요인입니다. 로켓 발사는 상업 비행보다 10배 더 많은 탄소를 배출할 수 있지만, 발사 빈도는 여전히 훨씬 낮습니다.

위성은 다른 환경적 영향도 끼친다. 위성이 대기권에 재돌입하는 동안 타면서 많은 양의 금속이 공기 중으로 방출됩니다. 이 연구 분야는 아직 새롭지만, 일부 과학자들은 금속이 축적되면 지구 자기장에 영향을 미쳐 심각한 결과를 초래할 수 있다고 경고합니다.

물론, 개인 위성에도 이점이 있다는 것은 부인할 수 없습니다. 예를 들어 원격 지역을 고속 인터넷에 연결할 수 있습니다. 그러나 많은 전문가들은 이러한 혜택이 그에 따르는 위험을 감수할 만큼 가치가 있는지 의문을 제기합니다. 대부분 전문가는 전체적인 영향을 더 잘 이해할 때까지는 최소한 위성 발사 속도를 늦춰야 한다는 데 동의합니다.

볼리는 "위성 발사를 완전히 중단해야 한다고 생각하지 않는다"고 말했다. "그러나 국제적인 규제가 더 명확해질 때까지 10만 개의 위성 배치를 늦추고 연기하는 것이 현명한 조치일 것입니다."

바오 응옥(t/h)

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/so-luong-ve-tinh-quay-quanh-trai-dat-dang-tang-vot-gay-lo-ngai-ve-thien-van-hoc-va-moi-truong-khong-gian/20250519013516506