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

DNVN - 지구 궤도를 도는 위성의 수가 급격히 증가하고 있는데, 이는 주로 민간에서 배치한 "메가콘스텔레이션" 개발 덕분입니다. 이는 우주 탐사와 천문 연구에 여러 가지 잠재적 위협을 초래하고 있습니다. 이 문제는 점점 더 심각해지고 있습니다.

얼마 전, 우주 시대가 시작될 무렵에는 지구 궤도를 도는 인공위성이 소수에 불과했습니다. 하지만 거의 70년이 지난 지금, 지구 궤도를 도는 우주선의 수는 수천 개로 늘어났고, 거의 매일 더 많은 우주선이 발사되고 있습니다.

현재 지구 궤도에 있는 위성은 몇 개인가요? 몇 개 더 추가될 수 있을까요? 그리고 위성이 모두 지구 궤도에 있다면 어떤 문제가 발생할까요?

수십 년 동안 우주로 발사된 위성의 수는 꾸준히 증가해 왔습니다. 1957년 최초의 인공위성 스푸트니크가 궤도에 진입한 이후 매년 평균 50~100개의 위성만 발사되었습니다. 그러나 2010년대 SpaceX와 같은 민간 우주 기업들의 등장으로 발사가 급증했고, 그 속도는 계속해서 증가하고 있습니다. 2024년에만 34시간마다 로켓이 발사되어 2,800개 이상의 위성을 궤도에 진입시킬 것입니다.

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, 이는 우리가 밤하늘을 보는 방식을 바꿀 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 시작에 불과합니다. 일부 전문가들은 활동하는 위성의 수가 정점에 도달하기 전에 거의 10배까지 증가할 수 있다고 예측합니다. 만약 이러한 시나리오가 실제로 실현된다면, 천문학, 우주 탐사, 그리고 환경에 여러 가지 문제를 야기할 수 있습니다.

브리티시컬럼비아 대학교의 천문학자 아론 볼리는 "이로 인해 우주 교통 관리 문제가 발생하고, 우주 쓰레기가 악화되며, 천문학과 천문 관측에 지장을 초래합니다. 로켓 발사와 재돌입으로 인해 발생할 수 있는 대기 오염은 말할 것도 없습니다."라고 말했습니다. "우리는 이것이 얼마나 큰 영향을 미치는지 아직 알아가는 중입니다."

'슈퍼 별자리'로 인한 위성 폭발

위성 수가 기하급수적으로 증가한 주된 이유는 민간 기업들이 글로벌 통신 서비스 제공을 목표로 구축하는 거대 위성 네트워크인 "메가콘스텔레이션"의 개발입니다. 대표적인 사례가 SpaceX의 스타링크 콘스텔레이션입니다.

맥도웰에 따르면 2025년 5월 현재 약 7,400개의 스타링크 위성이 궤도에 있으며, 이는 전체 활성 위성 수의 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 어렵습니다. 그러나 과학자들은 궤도에 공존할 수 있는 위성 수의 안전한 한계, 즉 "운반 용량"을 추정할 수 있습니다.

맥도웰, 볼리, 그리고 페데리코 디 브루노(SKA 천문대), 벤야민 빙켈(독일 막스 플랑크 전파천문학 연구소) 등 다른 천문학자들에 따르면, 저궤도(LEO)는 최대 약 10만 개의 활성 위성을 수용할 수 있습니다. 이 한계점에 도달하면, 고장 나거나 지구로 추락한 기존 위성을 대체하기 위한 새로운 위성만 발사될 것입니다.

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 로켓의 상당수는 부분적으로 재사용이 가능하지만, 폐기된 부스터 스테이지는 지구 저궤도(LEO)에 남게 됩니다. 이 부스터 스테이지는 수년간 대기권에 머물다가 다시 추락할 수 있습니다. 이러한 쓰레기 조각들이 서로 충돌하거나 국제 우주 정거장(ISS)과 같은 대형 위성이나 우주선과 충돌하면 수천 개의 작은 파편이 생성되어 추가 충돌 위험을 높일 수 있습니다.

이러한 충돌 시퀀스를 그대로 두면 LEO 궤도를 사용할 수 없게 되고 심우주 탐사를 방해할 수 있습니다. 이는 "케슬러 증후군"으로 알려진 문제이며, 과학자들은 이러한 위험에 대해 즉각적으로 해결해야 한다고 경고합니다.

위성은 천문학자들에게 시각적 잡음을 발생시키기도 합니다. 위성은 지구 표면, 특히 밝은 천체에서 나오는 빛을 반사하는데, 이는 긴 빛줄기를 만들어 장시간 노출 천문 사진을 망가뜨리고 멀리 있는 천체 관측을 방해할 수 있습니다.

그뿐만 아니라, 스타링크와 같은 위성에서 발생하는 방사선 오염은 전파천문학에도 영향을 미칩니다. 일부 전문가들은 위성 수가 최대치에 도달하면 간섭 수준으로 인해 여러 주파수에서 전파 관측이 불가능해질 것이라고 우려합니다.

로켓 발사는 대기 중 온실가스 배출에도 영향을 미치는데, 이는 인위적인 기후 변화를 악화시키는 요인입니다. 로켓 발사는 상업 비행보다 10배 더 많은 탄소를 배출할 수 있지만, 발사 빈도는 여전히 훨씬 낮습니다.

위성은 다른 환경적 영향도 미칩니다. 위성이 재돌입 과정에서 연소되면 다량의 금속이 대기 중으로 방출됩니다. 이 분야는 아직 새로운 연구 분야이지만, 일부 과학자들은 금속 축적이 지구 자기장에 영향을 미쳐 심각한 결과를 초래할 수 있다고 경고합니다.

물론, 민간 위성에는 부인할 수 없는 이점이 있습니다. 예를 들어 외딴 지역을 고속 인터넷에 연결하는 것과 같은 이점 말입니다. 하지만 많은 전문가들은 그 이점이 위험을 감수할 만한 가치가 있는지 의문을 제기합니다. 대부분의 전문가들은 전반적인 영향을 더 잘 이해할 때까지 최소한 위성 발사 속도를 늦춰야 한다는 데 동의합니다.

"위성 발사를 완전히 중단해야 한다고 생각하지 않습니다."라고 볼리는 말했다. "하지만 국제 규정이 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