스페이스X 위성이 너무 밝아 골머리 앓고 있는 천체 과학자들

스페이스 X(Space X)가 쏘아 올린 인공위성이 너무 밝아 전 세계 천문학계가 우주 연구에 위협이 될 것이라며 해결책에 골머리를 앓고 있다.

일론 머스크가 이끄는 민간 우주 개발 기업 스페이스 X는 2019년 5월 27일 인공위성으로 전지구 통신망을 구축한다는 스타링크(Starlink) 프로젝트 일환으로 현재 60기의 인공위성을 쏘아 올렸다.

하지만 인공위성이 내는 빛이 너무 밝아 많은 과학자가 우주 연구에 영향을 미칠 것이리고 지적했다. 이에 스페이스 X는 지난 1월 6일에 발사한 새로운 인공위성 60개 중 1개를 검게 코팅하는(DarkSat) 실험을 실시하고 있다.

▲출처: 스페이스 X(Space X)

스페이스 X 인공위성 책임자인 패트리샤 쿠퍼(Patricia Cooper)는 지난 1월 8일 미국 천문 회의(AAS, American Astronomical Society)에서 “인공위성이 밝게 빛나는 이유는 여러 요소가 있다. 낮은 궤도에서 처음에는 밝게 보이며, 궤도를 올릴 때 각 위성들이 태양 전지 패널을 펼칠 때도 반사로 인해 밝기가 증가한다”며, “하지만 550km의 최종 궤도에 도달하면 우주선의 밝기가 약 5등급으로 감소해 어두운 밤하늘에서만 육안으로 볼 수 있다”고 말했다.

우주를 관측하는 망원경이 위성이 가로 지르는 속도도 관계가 깊다. 위성 속도가 느릴수록 이미징 되었을 때 휘도가 더 높다. 아래 사진은 로웰 천문대에 의해 촬영된 스타링크 위성 사진이다. 사진에서 긴 사선이 스타링크의 광적이다.

▲로웰 천문대에서 찍은이 이미지의 대각선은 SpaceX가 발사한 Starlink 위성에서 반사된 빛. [출처: 로웰 천문대]

위성이 망원경에 미치는 다양한 영향과 그 해결 방법에 대해 많은 천문학자들이 논의하고 있다. 미시간대학의 천문학자인 패트릭 시처(Patrick Seitzer)는 “스타 링크 위성이 얼마나 밝게 보이는지 놀랐다”고 말했다. 

과학자들의 계산에 따르면, 스타링크의 밝기의 영향이 가장 커지는 때는 새벽과 해질녘이라는 것이다. 가령 새벽에 관찰할 필요가 있는 지구에 가까운 소행성 등은 조사에 큰 영향을 미친다. 

칠레 중부 체로 파촌 해발 2682m 고산지대에 위치한 루빈 천문대에 설치할 대형 시놉틱 관측 망원경(LSST, Large Synoptic Survey Telescope)은 2022년부터 10년 동안 3일마다 하늘 전체를 광범위하게 촬영할 예정이다. 하지만, 이것도 큰 영향을 받을 수 있다.

캘리포니아대학 데이비스 캠퍼스의 천문학자 토니 타이슨 연구팀은 “인공위성의 궤도를 예측하고 전자기 빛을 제거하는 소프트웨어 수정에 착수하지만, 모두 제거하는 것이 매우 어렵고 시스템 오류에 대한 우려도 있다”고 말했다. 

인공위성의 위치를 미리 알고 있으면 그 시간과 장소에 촬영 할 수 있지만 인공위성의 수가 증가하면 이 방법도 무용지물이 된다.  스페이스 X는 SpaceX는 2020년에만 최대 1,500개의 스타링크 위성을 배치할 계획이고, 최종적으로 4,000개 이상의 위성을 쏘아 올릴 예정이다.

이 때문에 스페이스 X는 1월 6일에 발사된 인공위성의 1개에 대해 빛의 반사를 줄이는 검게 코팅하는(DarkSat) 시도 한 것이다. 다크셋(DarkSat)는 정상 궤도에서 운용되는 2월 말경에 그 효과를 확인할 수 있다. 또한 스페이스 X는 다크셋 외에 인공위성 발사 궤도도 필요에 따라 조정할 수도 있다고 밝혔다.

한편, 현재 전 세계적으로 인공위성의 밝기를 규정하는 법률은 존재하지 않는다. 스페이스 X를 비롯해 아마존, 구글 등 민간 기업이 우주 사업에 진출하고 있지만 이에 따른 기술 규제가 따라 가지 못하고 우주 쓰레기인 ‘우주 파편’ 문제 등 많은 우려 사항도 남아 있다.

김들풀 기자 itnews@