지구의 궤도는 점점 더 복잡해지고 있다.
지난 10년 동안 궤도에 있는 활성 위성의 수는 1,000개에서 5,000개로 급증했다. 2030년까지 그 수는 100,000을 초과할 수 있으며, 이는 주로 매우 유망하고 논란의 여지가 많은 "메가 별자리"의 배치에 의해 주도된다.
위성 메가 별자리
메가 별자리는 하나의 단위로 작동하는 수백 또는 수천 개의 위성 네트워크이다.
평균 상업용 통신 위성의 무게가 거의 5톤이고 지구 저궤도까지 발사 비용이 파운드당 약 24,800달러였을 때만 해도 그러한 네트워크를 배치한다는 아이디어는 웃기게 여겨졌을 것이다.
그러나 오늘날 통신 위성은 훨씬 더 작아지고 훨씬 더 저렴하게 배치될 수 있다. SpaceX는 지구 저궤도에서 파운드당 약 1,200달러를 청구한다.
Swarm Technologies의 인터넷 위성은 샌드위치 크기이다. 이미지출처: Swarm Technologies
메가 별자리의 가장 일반적인 응용 프로그램은 위성 인터넷의 배포이며 가장 잘 알려진 예는 SpaceX의 Starlink이다.
2015년에 발표된 Starlink는 고속 인터넷을 지구 어디에서나 전달할 수 있도록 충분한 작은 위성을 낮은 지구 궤도에 놓는 것을 목표로 하며 기지국을 짓거나 광섬유 케이블을 설치하는 것이 너무 어렵거나 비용이 많이 드는 곳을 포함한다.
SpaceX는 현재 거의 3,000개의 Starlink 위성을 배치했으며 ~9,000개의 추가 발사에 대한 FCC의 승인을 받았다. 이미 32개국의 사람들에게 인터넷 서비스를 제공하고 있으며, 우크라이나에 특별 배치된 덕분에 러시아 침공 기간 동안 국가가 연결 상태를 유지할 수 있었다.
SpaceX는 거대한 위성 별자리로 인터넷 액세스를 확장하기 위해 노력하는 유일한 회사가 아니다. Amazon, Telesat 및 OneWeb은 모두 수백에서 수천 개의 위성에 이르는 다양한 개발 단계에서 자체 네트워크를 보유하고 있다.
논란
오늘날 전 세계 인구의 거의 절반이 여전히 온라인 상태가 아니며 액세스 권한이 있는 많은 사람들이 인터넷 제공업체를 위한 몇 가지 옵션에 묶여 있다. 이러한 메가 별자리가 실제로 모든 곳에서 인터넷을 사용할 수 있게 해준다면 수십억 명의 사람들이 온라인을 통해 얻을 수 있는 사회적, 경제적, 재정적, 교육적 이점을 누릴 수 있도록 도울 수 있다.
하지만 일부 사람들은 거대 별자리의 비용이 이익보다 클 수 있다고 생각한다.
"행성 방어를 위해 찍은 모든 단일 소행성 조사 이미지에는 Starlink가 있을 것이다."- NASA
2022년 2월, NASA는 거대 별자리에 30,000개의 위성을 더 추가하라는 Starlink의 요청에 대해 우려를 표명하는 FCC에 편지를 보냈으며, 특히 추가로 우주 충돌 위험이 크게 증가할 것이라고 언급했다.
NASA 우주선이 이러한 충돌 중 하나에 직접 관여하지 않더라도 충돌로 인해 지구 저궤도를 어지럽히는 수백만 개의 우주 파편이 추가될 수 있으며 페인트 칩과 같은 작은 충돌로 우주선이 손상될 수 있다. 우주인의 생명을 위협한다.
태양 전지판이 펼쳐진 Starlink 위성의 개념 이미지. 출처: SpaceX
NASA는 또한 Starlink의 네트워크 확장이 치명적인 소행성을 찾는 데 사용되는 것을 포함하여 허블 우주 망원경, 기후 모니터링 위성 및 지상 기반 망원경과 같은 과학 임무를 방해할 수 있다는 점을 지적했다.
"NASA는 위험한 소행성 충돌에 대한 행성 방어를 위해 촬영한 모든 단일 소행성 조사 이미지에 Starlink가 있을 것으로 추정하고 이미지의 일부를 사용할 수 없게 만들어 소행성 조사 효율성을 감소시킨다."라고 썼다.
우주 보안 연구원 JESSICA WEST는 2022년 2월 기즈모도에 "이것은 큰 문제"라고 말했다.
"천문학은 우주 탐사 및 사용, 심우주 항법, 소행성으로부터 행성 방어, 지구, 태양계 및 우주에 대한 지식의 핵심이다."
“밤 하늘을 보는 것은 우리 인간이 누구인지에 대한 핵심이다.”라고 그녀는 덧붙였다. "그것을 잃는 것은 전 세계 모든 사람에게 손실이다."
앞으로의 길
하지만 우리는 우주를 관찰하는 것과 그 안에 건물을 짓는 것 사이에서 선택해야 할 필요가 없을 수도 있다. 메가 별자리를 배치하는 회사가 과학자들과 협력하여 부정적인 영향을 최소화한다면 우리는 둘 다 가질 수 있다.
2022년 6월 국제천문연맹(IAU)은 천문학자, 위성 운영자 및 규제 기관 사이의 다리 역할을 하기 위해 "위성 별자리 간섭으로부터 어둡고 조용한 하늘 보호 센터"를 설립했다.
센터를 이끄는 천문학자 중 한 명인 Richard Green은 BBC News에 "IAU의 최우선 과제는 산업계와 협력적인 접근 방식을 취하고 이러한 영향을 완화하기 위해 자발적인 기업 문화를 구축하도록 하는 것이다."고 말했다.
완화 노력에는 인공위성을 덜 반사하도록 만들고, 필요한 최소 수를 배치하고, 인공위성이 망원경 데이터를 방해하거나 천문학자들이 망원경 데이터로 인해 잘못된 관측을 수정하는 데 도움이 될 때를 예측할 수 있는 소프트웨어 개발이 포함될 수 있다.
위성 운영자가 메가 별자리로 인한 문제를 기꺼이 해결하지 않고 지금까지 해결하지 않았다면 우주를 관찰하고 우주에 접근하는 경쟁 이익의 균형을 맞추기 위한 규제 프레임워크가 필요하다.
한 가지 큰 문제는 그러한 법률이 효과를 발휘하려면 국제적 합의가 필요하고 빠르게 움직여야 한다는 것이다. 2010년 말까지 머리 위를 회전하는 위성의 수는 20배가 될 것이다.
천문학자 Aaron Boley는 2021년 5월 CBC 라디오와의 인터뷰에서 “우주 개발은 우주가 안전하고 지속 가능하게 수행되도록 하기 위해 어떤 유형의 규제 메커니즘이 필요한지 이해하는 우리의 능력을 앞지르고 있다.”고 말한다.
이어 “성좌가 완성되기 전에 규제를 하고 나서 처리하는 것보다 앞서가야 한다”고 말했다. "위성별로 생각하는 것을 넘어 우리가 국제적으로 위성의 전체 시스템을 규제하는 방법에 대해 생각할 필요가 있다."
