우리가 우주로 가는 길을 막는 우주 쓰레기

1950년대 우주 탐사 시대가 시작된 이후로 우리는 로켓, 위성, 쓰레기로 우주를 채워왔습니다. 그리고 언젠가는 그 결과에 직면해야 합니다. 그것들은 무엇이며 우주를 오염시키는 것을 멈출 수 있습니까? 알아 보자.

내용

• 우주 쓰레기는 무엇입니까?
• 얼마나 많은 우주 쓰레기가 있습니까?
  • 숫자의 우주 쓰레기 증가
• 우주 쓰레기는 왜 생깁니까?
• 우주쓰레기가 왜 문제입니까?
  • 케슬러 증후군이란 무엇입니까?
• 우주 쓰레기와 관련된 피해 사건
  • 국제우주정거장에 충돌하는 우주 쓰레기
  • 달에 충돌하는 우주 쓰레기
  • 지구에 충돌하는 우주 쓰레기
• 우주 쓰레기를 없앨 수 있습니까?
• 우주 쓰레기 지도

우주 쓰레기는 무엇입니까?

우주 쓰레기는 죽은 인공위성 조각과 같이 인간이 우주에 남겨둔 원치 않는 물체 또는 물질입니다. 다음은 우주에서 발견되는 물체의 몇 가지 예입니다.

• 폐기된 로켓 단계;
• 나사 및 볼트;
• 우주선에서 떨어진 페인트 조각;
• 장갑;
• 담요;
• 칫솔;
• 펜치 한 켤레;
• 서류 가방 크기의 도구 가방.

우주 쓰레기는 주로 지구 궤도에 있는 물체를 말하지만 인류는 달을 포함하여 모든 곳에 쓰레기를 남깁니다.

얼마나 많은 우주 쓰레기가 있습니까?

2022년 8월 기준으로 ESA는 Space Surveillance Networks에서 정기적으로 추적하는 약 31,870개의 파편 물체에 대해 보고했습니다. 그러나 모든 우주 쓰레기가 추적되고 분류되는 것은 아닙니다. 우리의 감시 시스템은 지구 저궤도에서 10cm보다 크고 정지 궤도에서 1m보다 큰 우주 물체만 관찰할 수 있습니다. 통계 모델에 따르면 약 1억 3100만 개의 추적되지 않은 우주 쓰레기 조각이 있습니다(대부분 크기가 1mm에서 1cm임).

숫자의 우주 쓰레기 증가

궤도 내 카탈로그된 물체의 수는 지난 수십 년 동안 상대적으로 선형적으로 증가해 왔습니다. 다음은 IAA 우주 잔해 상황 보고서에 따르면 지구 궤도에서 추적된 잔해의 대략적인 양입니다.

• 1993년: 7,700개 개체
• 2001년: 8,700개 개체
• 2005년: 10,300개 개체
• 2013년: 16,600개 개체
• 2016년: 17,700개 개체
• 2022년: 31,870개 개체

우주 쓰레기는 왜 생깁니까?

우주 쓰레기는 인간이 로켓과 인공위성을 우주로 발사한 결과입니다. 로켓 발사는 부스터, 페어링, 인터스테이지 및 기타 파편을 지구 궤도에 남깁니다. 인공위성은 수명이 제한되어 결국 작동을 멈추고 우주에 떠다니는 금속 조각으로 변합니다. 우주 비행사는 우주선을 수리하는 동안 도구와 같은 우주에서 일부 물건을 잃습니다.

일부 우주 쓰레기는 위성 충돌을 일으킵니다. 위성이 충돌하면 수천 개의 조각으로 분해되어 수많은 새로운 파편을 생성할 수 있습니다. 게다가 미국, 중국, 인도 등 일부 국가에서는 ASAT(대위성 무기)를 사용하여 인공위성을 폭파하여 수천 개의 새로운 파편을 생성했습니다.

우주쓰레기가 왜 문제입니까?

현재 우주 쓰레기의 가장 큰 위협은 운영 중인 위성, 우주선 및 국제 우주 정거장에 대한 잠재적인 손상입니다. 한편, 미래 우주 탐사에 대한 위협 가능성에 대한 예측은 다릅니다.

우주 쓰레기의 수는 주로 지구 저궤도에서 증가합니다. 인류는 지속적으로 위성의 수를 늘리고 있으며 이는 충돌 가능성을 높입니다. 충돌을 피하기 위해 인공위성은 우주 쓰레기 조각의 방해에서 벗어나야 합니다. 매년 모든 위성(ISS 포함)은 수백 건의 충돌 회피 기동을 수행합니다.

일부 소식통은 잔해가 증가하면 궤도 작업이 더 비용이 많이 들고 번거롭게 될 것이라고 주장합니다. 위성은 더 많은 회피 기동을 수행해야 작전상 더 어려워집니다. 또한 이러한 기동을 위해 추가 연료가 필요하고 중요한 지역을 보호하기 위한 보호막이 필요할 수도 있습니다.

다른 연구자들은 우주 쓰레기가 2055년 이후 심각한 문제가 되어 더 이상의 우주 탐사가 거의 불가능하다고 생각합니다. 그들은 지구 저궤도의 잔해 수준이 너무 높아 그것을 줄이기 위한 조치가 무용지물이라고 말합니다.

케슬러 증후군이란 무엇입니까?

케슬러 증후군(또는 충돌 캐스케이딩)은 지구 궤도에 너무 많은 우주 쓰레기가 있어 더 많은 물체가 충돌하여 더 많은 파편이 생성되는 시나리오입니다. 따라서 추가 충돌 가능성이 높아집니다. 결국, 그것은 지구의 궤도를 사용할 수 없게 되는 지점으로 이어질 것입니다. 그래비티 영화에서 이 이론의 일부 표현을 볼 수 있습니다. 케슬러 증후군은 1978년 이 아이디어를 내놓은 NASA 과학자 도널드 케슬러의 이름을 따서 명명되었습니다.

우주 쓰레기와 관련된 피해 사건

이론을 알았으니 이제 우주 쓰레기와 관련된 실제 사고를 살펴보겠습니다.

국제우주정거장에 충돌하는 우주 쓰레기

1999년 이후 국제 우주 정거장은 알려진 파편을 피하기 위해 25번 이상 항로를 변경했습니다. 그러나 ISS를 완전히 구하지는 못했습니다. 2019년까지 1,400개 이상의 유성체 및 궤도 쓰레기가 ISS와 충돌한 것으로 기록됨이 있었습니다. 그들은 태양열 어레이, 미국 및 러시아 창문, 라디에이터 등을 포함한 여러 부분을 손상시켰습니다.

달에 충돌하는 우주 쓰레기

2022년, 우주 쓰레기 조각이 처음으로 달 표면에 충돌했습니다. 2014년에 발사된 중국 로켓의 상단이 2022년 3월 4일 달 뒷면에 떨어졌습니다. 아무도 충돌을 관찰하지 않았지만 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 로켓 조각은 헤르츠스프룽 분화구 근처 어딘가에 떨어졌고 직경이 약 20m인 분화구를 남겼어야 했습니다.

지구에 충돌하는 우주 쓰레기

대부분의 우주 쓰레기는 대기에서 연소되지만 파편 조각은 여러 번 지구 표면을 강타했습니다. 그러나 그들은 큰 피해를 입히지 않았습니다. 다음은 몇 가지 경우입니다.

• 가장 초기에 기록된 사건 중 하나는 1962년 9월 5일에 위스콘신 주 매니토웍에서 스푸트니크 IV 조각이 떨어졌을 때 발생했습니다. 조각의 크기는 0.15m, 질량은 9.5kg이었습니다.
• 우주 쓰레기의 (거의) 직접적인 충돌로 첫 번째 부상을 입은 사람은 2002년 중국에서 온 6세 소년 우제(Wu Jie)였습니다. Ziyuan-2B 우주선이 발사된 후 10kg의 알루미늄 조각이 충돌했습니다. 소년이 놀고 있던 감나무. 우제(Wu Jie)는 골절된 발가락과 이마에 부어오름을 겪었습니다.
• 2022년 7월 31일 장정-5B의 빈 코어 단계가 인도네시아와 말레이시아 상공에 무자비하게 재진입했습니다. 많은 사람들이 이것을 목격했지만 아무도 다치지 않았습니다.

우주 쓰레기를 없앨 수 있습니까?

일반적으로 우주 쓰레기는 다시 대기권으로 진입하여 타버릴 때까지 지구를 돌고 있습니다. 물체의 고도에 따라 몇 년에서 수천 년이 걸립니다. 600km 미만의 물체는 몇 년 후에 대기로 다시 들어갈 수 있습니다. 고도 800km의 파편은 수세기 동안 지구를 계속 돌 수 있습니다. 1,000km 이상에서 그들은 수천 년 동안 우리 행성을 계속 공전할 것입니다.

그러나 우리는 우주로 물건을 발사하는 것을 멈출 수 없습니다. 지구의 궤도는 이미 수많은 물체로 채워져 있고, 새로운 발사가 없어도 서로 충돌하여 증식합니다. 계산된 대로 가로가 10~20cm인 조각만 3.2배 증가합니다.

따라서 분명히 우리는 모든 우주 쓰레기가 사라질 때까지 기다릴 수 없습니다. 현재 전 세계 기업들은 궤도에서 죽은 인공위성을 제거하고 대기 중으로 끌어다 태워버리기 위해 노력하고 있습니다. 이 프로젝트에는 작살, 그물, 자석 및 레이저가 포함됩니다!

이러한 첫 번째 임무는 2025년으로 예정되어 있으며, ESA는 베스파라고 불리는 파편 한 조각을 제거하기 위해 팔이 4개 달린 로봇 쓰레기 수집기를 발사할 예정입니다. 계획에 따르면 탐사선은 베스파를 잡고 대기로 끌어다가 둘 다 태워버릴 것입니다. 임무 비용은 1억 2천만 유로입니다.

더 현실적이고 저렴한 또 다른 방법은 더 이상 유용하지 않은 물체를 궤도에 두지 않는 것입니다. 이를 수행하기 위한 국제 지침은 기관간 우주쓰레기 조정위원회(IADC)에서 제공합니다.

우주 쓰레기 지도

스스로 우주 쓰레기를 추적할 수 있습니다. 지구 궤도에 있는 위성(잔해 및 비활성 위성 포함)의 3D 모델을 보여주는 우주 쓰레기 지도를 사용합니다. 또는 우주 쓰레기를 추적할 수 있는 Satellite Tracker 앱을 받으세요. "우주 쓰레기" 섹션에서 화면의 오른쪽 상단 모서리에 있는 위성 아이콘을 눌러 찾을 수 있습니다. 또한 대부분의 파편 조각은 이름 끝에 "DEB"가 있습니다.

요약: 우주 쓰레기는 우주에 남겨진 인공 물질입니다. 여기에는 죽은 인공위성에서 칫솔 한 개에 이르기까지 다양한 개체가 포함됩니다. 인간이 지구 궤도를 계속 망치면 최악의 시나리오에서 우주 탐사가 불가능해질 것입니다. 우주 관련 기업들은 우주 쓰레기 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.