우주 쓰레기

우주 쓰레기

인류가 우주 개발을 시작한 지 벌써 반세기를 넘어섰다. 하지만 깨끗하던 우주가 인간이 다녀간 뒤에는 쓰레기라는 환경 오염 문제에 봉착하게 되었다.

우주 쓰레기의 종류와 우주 개발 과정에서 필연적으로 발생하는 크고 작은 우주 쓰레기의 증가 원인을 파악하고, 우리에게 생길 수 있는 위험성을 알아보자.

 

스푸트니크 1호의 발사 이후 계속된 우주 개발의 결과로 인류는 우주 쓰레기라는 새로운 형태의 환경 오염을 만들어 냈다. 우주 쓰레기의 대부분은 임무를 완수한 인공위성의 폭발로 생겼으며, 특히 남은 연료와 고압 액체가 지구 궤도를 돌고 있다. 우주 쓰레기의 문제는 이들이 지구 주위를 돌다가 인간이 쏘아올린 다른 인공위성이나 우주 왕복선과 충돌할 위험이 있다는 것이다.

 

◆ 우주 쓰레기의 발생

2006년 미국 항공우주국(NASA)의 자료에 따르면 현재 지구주위를 돌고 있는 우주 쓰레기는 크기 10cm 이상의 것이 약 1만 5천개이고, 무게로는 약 6천 톤에 달한다.

우주쓰레기 중 가장 많은 양을 차지하는것은 수명이 다한 인공위성의 폭발 때 생긴 파편이다. 인공위성이 태양을 향하고 있는 쪽의 온도는 영상 120℃ 정도이고, 반대쪽의 온도는 영하 180℃ 정도가 된다. 활동을 하고 있는 인공위성은 회전을 하거나 냉각수 파이프를 이요해 온도 차이를 줄이는데, 수명이 다해 가동을 멈춘 인공위성은 양쪽 면의 극심한 온도 차로 깨지고, 전지나 남아 있는 연료가 폭발하게 된다. 폭발한 인공위성의 파편은 크기가 작아 쉽게 발견되지 않기 때문에 더 큰 위험 요소가 될 수 있다.

우주 개발이 계속되면 우주 쓰레기의 양은 계속 늘어날 수밖에 없는데, 여기에 대륙간 탄도 미사일 요격 훈련도 우주 쓰레기를 증가시키는 큰 요인이 되고 있다. 현재 미국이 추진하고 있는 미사일 방어 계획도 우주 쓰레기를 양산할 수 있다는 지적이 많다. 우주 공간에서 레이저와 같은 무기를 이용해 적의 미사일 공격을 막으려는 미국의 계획은 250-600km 상공의 지구 저궤도를 우주 쓰레기장으로 만들수있다.

 

◆ 우주 쓰레기의 위험성

우주 쓰레기는 지구 주위를 초속 7~10km의 속도로 날아다니기 때문에 인공위성과 충돌하면 심각한 충격을 주게 된다. 만일 우주 왕복선과 같은 유인 우주선과 충돌하게 된다면 심각한 인명 피해로 이어질 수 있다. 우주 쓰레기가 가장 밀집한곳은 지구 상공 880~1000km이기 때문에 400km 상공의 국제 우주 정거장이나 400~600km 상공의 유인 우주 왕복선과 충돌할 가능성이 크지는 않지만 파편들이 연쇄적으로 충돌하면 위험한 상황이 생길 수도 있다. 미국은 지름 10cm 이상의 우주 쓰레기 1만여 개의 궤도를 계속 살피고 있다. 우주 왕복선이나 인공위성은 우주 쓰레기가 모여 있는 곳을 피해 다녀야한다.

 

◆ 우주쓰레기를 줄이는 방법

이미 만들어진 우주 쓰레기를 제거하는 것은 상당한 노력과 비용이 들기 때문에 쉽지 않은 일이다. 특히 고장난 인공위성이나 로켓에서 떨어져 나온 부품 등은 그대로 우주 쓰레기가 되기 때문에 수거하기가 어렵다. 우주 쓰레기를 줄이는 방법 중 가장 좋은 방법은 수명이 다한 인공위성을 다시 지구로 끌어들여 대기권에서 공기와의 마찰로 태워 버리거나 사람이 살지 않는 지역으로 떨어뜨리는 것이다. 인공위성을 다시 지구로 끌어들이려면 별도의 추진 로켓과 연료가 필요하다. 앞으로 우주 쓰레기 문제는 더욱 심각해 질 것이기 때문에 우주 개발 국가는 우주 쓰레기를 줄이는 다양한 방법을 연구해야 한다. 우주 왕복선을 보내 고장난 인공위성을 수거하는 계획도 세워야 하고, 수명이 다한 인공위성을 멀리 이동하도록 설계하거나 로켓에서 나오는 잔해를 줄이는 연구도 해야 한다.

 

◇ 우주 왕복선에 가해지는 우주 쓰레기의 위협

2001년 국제 우주 정거장과 미국의 우주 왕복선 디스커버리호가 15cm 크기의 우주 쓰레기 때문에 궤도를 수정한 적이 있다. 이 우주 쓰레기는 우주 정거장을 만들기 위해 우주 유영을 하던 우주 비행사가 실수로 놓친 작업 도구였다.

한편 2005년 1월에는 31년 된 미국의 로켓과 2000년 3월에 폭발한 중국 발사체의 파편이 충돌한 적이 있고, 2009년 2월에는 시베리아 상공 790km에서 수명을 다해 버려진 러시아의 군사용 통신 위성과 미국의 상업 통신 위성이 충돌하는 사고가 발생하기도 했다.

 

◈ 지구의 새 위성?

2002년 9월 미국 애리조나 주의 한 아마추어 천문학자 빌 영은 지구의 주위를 돌고 있는 특이한 천체를 발견했다. 이 천체는 지름이 10~50m로 지구 주위를 50일 주기로 공전하고 있었다. 당시 영국  BBC방송은 이 천체가 지구의 새로운 위성일지도 모른다고 보도해 많은 사람들이 관심을 가졌다. 나중 조사한 결과 이 천체는 1969년에 발사된 우주선 아폴로 12호의 잔해라는 사실을 알아냈다.