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스페이스X, 로켓 재활용 새 이정표…위성 무더기 발사에 천문학계 갈등 커져

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스페이스X, 로켓 재활용 새 이정표…위성 무더기 발사에 천문학계 갈등 커져

2019.11.12 16:46
스페이스X는 이달 11일 1단 로켓을 4번 재사용한 ′팰컨9′ 발사에 성공했다. 스페이스X 트위터 캡처
스페이스X는 이달 11일 1단 로켓을 4번 재사용한 '팰컨9' 발사에 성공했다. 스페이스X 트위터 캡처

미국 우주개발기업 스페이스X가 이달 11일 1단 로켓을 4번째 재활용한 ‘팰컨9’ 발사에 성공했다. 발사체에 실린 짐을 보호하는 상부 덮개 부품 ‘페어링’도 처음으로 재사용되며 부품을 모두 재사용하는 완전 재사용 로켓의 시대에 한 걸음 다가갔다.

 

이날 팰컨9에는 우주 인터넷망 구축 위성 ‘스타링크’ 60기가 실렸다. 올해 5월에 이은 두 번째 발사로 스페이스X가 준비중인 초고속 우주 인터넷망 구축사업도 속도를 내고 있다. 그러나 스타링크가 처음 발사되던 당시부터 제기한 천문 관측을 방해할 수 있다는 천문학계의 우려 섞인 목소리가 더욱 커지고 있어 논란이 예상된다. 

 

스페이스X, 4번 재활용한 로켓 발사 첫 성공

 

스페이스X는 현지시간으로 이날 오전 9시 56분 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 팰컨9이 발사되는 장면을 영상으로 공개한 데 이어 1단 로켓을 회수하는 영상과 우주 인터넷 위성 ‘스타링크’ 60기를 우주에 방출하는 영상을 공개했다.

 

스페이스X는 이번 발사에서 1단 로켓을 4번째 사용해 올해 2월 기록한 3회 재활용 기록을 깼다. 팰컨9의 1단 로켓은 역추진을 통해 바지선 위에 착륙시켜 다시 회수해 10회가량 재활용할 수 있도록 개발됐다. 이번에 발사된 팰컨9의 1단 로켓은 2018년 7월과 10월에 발사된 데 이어 올해 2월에는 이스라엘의 달 탐사선 ‘베레시트’를 실어올리는 데 성공했다. 오늘 발사로 4번째 사용에 성공했다.

 

스페이스X는 로켓의 머리 부분에 코 모양처럼 달려 ‘노즈콘’으로도 불리는 페어링도 처음으로 재사용하는 데 성공했다. 지난 4월 발사 이후 대서양에 떨어진 페어링을 다시 활용했다. 페어링은 한번 만드는 데 전체 발사체 비용의 10%인 약 600만 달러(70억 원)가 든다. 재사용을 위해 스페이스X는 그물이 달린 바지선으로 낙하산에 매달려 떨어지는 페어링을 잡는 시도를 진행해왔다. 다만 이번에는 바다의 파도가 높아 페어링 회수선을 준비하지는 않았다.

 

이날 스페이스X는 자사의 우주 인터넷망 구축용 소형 위성인 ′스타링크′ 60기를 실어 우주 궤도에 올렸다. 스페이스X 트위터
이날 스페이스X는 자사의 우주 인터넷망 구축용 소형 위성인 '스타링크' 60기를 실어 우주 궤도에 올렸다. 스페이스X 트위터

"군집위성이 천문학 방해" 커져가는 우려의 목소리

 

스페이스X는 자사의 초고속 우주 인터넷망 구축용 위성인 스타링크 60기도 발사해 우주 공간에 배치하는 데 성공했다. 스타링크는 200㎏대 소형 위성 1만 1925개를 수년에 걸쳐 지구 저궤도에 띄워 전 세계를 초고속 인터넷으로 연결하는 계획이다. 2020년 상반기 중 첫 서비스 시작을 목표로 올해 5월 60기를 처음 궤도에 올린 데 이어 이날 2차 발사를 했다. 소식이 전해지자 과학 전문 학술지 네이처를 비롯해 뉴욕타임즈 등 주요 외신은 일제히 스타링크 프로젝트 순항과 함께 천문학계의 우려가 커지고 있다는 내용을 일제히 보도했다. 

 

스페이스X는 내년까지 550km의 지구 저궤도에 약 1500여개의 스타링크 군집위성을 발사할 계획을 갖고 있다. 칠레 북부 세로 지역에 구축되는 지름 8.4m의 대형시놉틱관측망원경(LSST)로 관측할 경우 스타링크 위성 중 6~9개는 어두워지기 전과 매일 밤 여명 이후 약 1시간 동안 관측 시야에 들어온다. 

 

일부 천문학자들은 크게 우려하지 않고 있다. 유럽남방천문대(ESO)의 천문학자 올리비에 하이너트는 “2만7000개의 새로운 위성이 발사된다고 가정할 때 ESO가 운용하는 망원경은 통상 어두워지기 전과 새벽 여명에는 관측을 위한 망원경의 장시간 노출을 하지 않는다”며 “우리한테는 별로 문제될 게 없는 것으로 확신한다”고 말했다. 

칠레에 구축중인 대형시놉틱관측망원경(LSST). LSST 제공
칠레에 구축중인 대형시놉틱관측망원경(LSST). LSST 제공

현재 구축중인 LSST는 얘기가 다르다. 암흑물질과 암흑에너지, 소행성 및 기타 천문현상을 연구하는 LSST는 워낙 시야각이 넓기 때문에 하늘을 가로지르는 인공위성이 실질적으로 영향을 줄 수 있다는 것이다. 

 

캘리포니아대학의 천문학자인 토니 타이슨은 “5만개의 새로운 위성이 궤도를 돌 경우 LSST의 관측에 어떤 영향을 주는지를 연구중”이라며 “아직 연구결과가 나온 것은 아니지만 현재까지 계산을 토대로 LSST가 상당 부분 관측 시간에 악영향을 줄 수 있다”고 말했다. 

 

관측 시간에 손해를 보는 것 외에 다른 영향도 있다. 밝은 위성이 줄지어 궤도를 돌 경우 카메라 센서에 문제를 일으켜 잘못된 신호가 생성될 수 있다는 점이다. 특히 시간 흐름에 따른 변화를 반복적으로 데이터로 얻어야 하는 암흑 물질과 암흑 에너지 등 연구에 악영향을 줄 수 있다. 

 

이같은 문제를 해결할 수 있는 방법이 없는 것은 아니다. 군집위성을 운용하려는 스페이스X나 원웹 등 민간 우주기업들이 위성 궤도에 대한 정보를 미리 제공하는 방식이다. 기업들이 제공한 위성 위치 정보를 토대로 관측 데이터로부터 관측된 위성 정보를 삭제하는 것이다. 

 

문홍규 한국천문연구원 우주과학본부 책임연구원은 “한국도 참여하고 있는 LSST의 경우 주요 관측 대상인 별이나 은하들 앞을 스페이스X의 스타링크 위성이 지나가게 돼 관측 연구를 하는 데 지속적으로 방해가 될 것으로 보인다”며 “인공 천체들의 궤적 정보를 바탕으로 소프트웨어를 활용해 관측 영상을 왜곡시키는 인공 천체를 빼내는 작업을 할 수 있겠지만 어떤 형태로든 천체를 순간적으로 가리는 현상을 막을 수는 없을 것”이라고 말했다. 

 

천문학계에서 제기되는 우려에 대해 스페이스X 관계자는 네이처와의 인터뷰에서 “천문학자들의 우려를 해결하기 위해 스타링크 위성의 표면을 검게 칠하는 방안을 검토하고 있다”며 “또 위성의 위치에 관한 정보를 천문학계와 공유하고 효과를 평가 분석하기 위해 전세계 천문학 그룹과 대화를 하고 있다”고 밝혔다. 

 

 

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