우주에 버려진 쓰레기 줄이려면

우주에도 쓰레기를 버리고 있습니다. 

1957년 10월 4일 인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호(Sputnik 1)가 발사된 이래 전세계에서 수많은 인공위성들이 우주를 향해 날아갔습니다. 

우주쓰레기란 이 과정에서 발생한, 작동하지 않는 인공위성, 인공위성의 추진제로부터 흘러나오는 아주 작은 미세한 입자들, 로켓 본체나 로켓에서 분리된 페어링과 부스터, 부서진 우주선의 파편, 우주 비행사가 작업 도중 떨어트린 공구나 부품 등을 말합니다. 다양한 것들이 우주쓰레기가 될 수 있다고 하네요. 2003년 7월 현재, 레이더로 추적이 가능한 큰(크기가 10cm 이상) 물체는 약 29,000개, 지름이 1cm ~ 10cm정도인 물체는 약 670,000개, 그리고 1cm보다 작은 파편들은 거의 1억7천만 개 이상에 이르는 것으로 추측되고 있습니다.

지구를 감싸고 있는 우주 쓰레기(상상도).(출처: NASA)

우주탐사선과 인공위성이 수명이 다하거나 고장 등으로 기능을 수행하지 못할 때 대기권에 진입시켜 불타도록 하지만, 통제가 되지 않아 우주에 떠 있는 우주 쓰레기의 양은 증가할 수 밖에 없을 겁니다. 우주에서 작동하는 인공위성이나 유인 우주선을 포함한 국제우주정거장과 충돌하면 시설에 피해를 줄 뿐 아니라 우주인의 생명도 위협할 수 있기 때문에 국제 문제가 되고 있다고 합니다. 2017년에는 미국의 고등연구계획국(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)이 '국제 우주쓰레기 처리 회의'를 개최해서 우주쓰레기의 효율적 제거 방안에 대한 아이디어를 모으기도 했었다네요.

1978년 케슬러는 우주쓰레기가 다른 위성과 충돌하면 파편이 생겨 또 다른 우주쓰레기가 되고, 이것이 연쇄반응을 일으켜서 결국 궤도 전체가 우주쓰레기로 가득찰 것이라고 주장했다고 합니다. 우주쓰레기의 궤도 속도는 초속 7.9km - 11.2km 로 속도가 빠르기 때문에 작은 페인트 조각 정도의 충격량은 지상에서 250㎏ 물체가 시속 100km로 충돌하는 것과 맞먹는대요.

실제로 1996년에는 프랑스가 쏜 소형위성 써리스(Cerise)의 안테나가 1986년 폭발한 아리안-1의 부스터와 충돌해 손상을 입었다고 해요. 국제우주정거장은 우주쓰레기와 충돌을 피하기 위해 회피 기동을 수차례 해야만 했고 2015년에는 우리나라 과학기술위성 3호가 우주쓰레기와 1km차이로 충돌을 피한 적이 있다고 합니다. NASA의 우주 왕복선 연구자들에 의하면 우주쓰레기에 의한 위험성이 왕복선에 대한 전반적인 위험 요소의 절반 정도를 차지한다고 하네요.

이런 쓰레기를 줄이기 위해 제안된 처리 방법을 중 몇가지를 알아볼까요.

• 우주 그물 - 청소 인공위성이 그물로 물고기를 잡듯 우주쓰레기를 모으는 방법입니다.

• 청소 위성 - 청소 위성이 집게로 우주쓰레기를 붙잡아 함께 대기권으로 떨어지는 방법인데, 스위스에서 제안하고 개발하고 있다고 합니다. 혹은 위성이 회전하면서 바가지로 우주쓰레기를 잡아 원심력을 이용해 지구의 대기권이나 우주 밖으로 던지는 방법이 있습니다.

• 레이저 빗자루 - 1990년대부터 미공군이 추친하는 방법으로, 지상에서 레이저를 발사하여 우주쓰레기의 궤도를 바꾸어 한 곳으로 모으거나 지구 대기권으로 떨어지게 하는 방법입니다.

• 우주 플라스마 - 우주쓰레기 근처까지 가서 고압의 플라스마나 기체를 쓰레기에 뿌려 우주쓰레기의 속도를 줄여 궤도를 바꾸는 방법인데 새로운 파편을 만들지 않는다는 장점이 있답니다.

이 외에도 우주 끈끈이, 전자기 밧줄, 우주 자석, 태양 돛단배 등과 같이 다양한 방법으로 연구하며 쓰레기를 줄일 방안을 찾고 있습니다. 어떤 방법이 효율적일지는 모르지만 우주에 떠 있는 쓰레기를 어서빨리 줄여나갈 수 있었으면 좋겠습니다.

참조 - [네이버 지식백과] 천문학백과